EP1516241A2 - Einrichtung zum codieren, üebertragen und/oder empfangen von signalen - Google Patents

Einrichtung zum codieren, üebertragen und/oder empfangen von signalen

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Publication number
EP1516241A2
EP1516241A2 EP03707884A EP03707884A EP1516241A2 EP 1516241 A2 EP1516241 A2 EP 1516241A2 EP 03707884 A EP03707884 A EP 03707884A EP 03707884 A EP03707884 A EP 03707884A EP 1516241 A2 EP1516241 A2 EP 1516241A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
touch
signals
sensors
input
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.)
Withdrawn
Application number
EP03707884A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Witthalm
Martin Ruckensteiner
Christian Fischer
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.)
Accelate Business Launch and Expansion GmbH
Original Assignee
Accelate Business Launch and Expansion GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Accelate Business Launch and Expansion GmbH filed Critical Accelate Business Launch and Expansion GmbH
Publication of EP1516241A2 publication Critical patent/EP1516241A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B21/00—Teaching, or communicating with, the blind, deaf or mute
    • G09B21/001—Teaching or communicating with blind persons
    • G09B21/003—Teaching or communicating with blind persons using tactile presentation of the information, e.g. Braille displays

Definitions

  • the invention relates to a device for coding, transmitting and / or receiving non-verbal or emotional signals.
  • Telecommunication devices are usually designed in such a way that they serve to transmit information, the information generally comprising verbal communication or else text communication. Texts can be transmitted in appropriate coding via telecommunications devices so that they can be converted into readable verbal information by the recipient.
  • telecommunication devices in which people who are physically separate from each other make contact through targeted actions, namely dialing the other person's number, it has already become known to transmit telemetry data and possibly biometric data via communication devices in order to be used in central processing units to develop appropriate analyzes, diagnoses or treatment proposals.
  • the invention now aims at non-verbal communication, such as caressing or non-verbal communication of feelings, such as anger or anger regardless of actual circumstances, such as, for example, biometric data, in order in this way to make a specific person-specific message to a physically separate person.
  • the invention further aims to make such a facility as small as possible and simple, so that with a minimum of conventions or codes to be defined in advance, a corresponding transmission of non-verbal communication with a minimum of misunderstandings succeeds.
  • the device essentially consists in the non-verbal or emotional signals being picked up or measured by an input unit which contains at least one sensor for detecting a touch, a pressure or a deformation and via a communication network, such as radio network are transmitted, the receiver having an output unit which converts the transmitted signals into visual, acoustic and / or mechanically perceptible signals.
  • the input unit now contains at least one sensor for detecting a touch, pressure or deformation
  • non-verbal messages such as stroking, pressing or pinching can be entered in a simple manner without tedious coding and transmitted after coding via a corresponding communication network.
  • the receiver now has an output unit which converts the transmitted signals into visual, acoustic and / or mechanically perceptible signals, such as vibrating, the pressure exerted first or the stroking movement carried out first can be achieved via the sensor of the input unit visually, acoustically or to make it perceptible mechanically, d. H . in other words, to refrain from verbalization and to reduce or restrict communication not only on the transmitter side but also on the receiver side to non-verbal components.
  • the design according to the invention is further developed in such a way that the input device contains touch sensors, pressure sensors, optical sensors, shake sensors and / or buttons.
  • touch sensors or pressure sensors are known in a particularly compact design, for example as sensors integrated on a chip, all of these structural units of the input device being able to be accommodated in the smallest space and having a large number of non-verbal signals generated.
  • the design is advantageously made such that the input device can be touched or has a pressure-sensitive surface to which a sensor array is assigned, a plurality of touch or pressure points being separately detectable.
  • the input unit can be designed, for example, in the manner of a track pad used in portable computers, so that stroking movements are also recorded by the sensor and can be reproduced in a suitable manner by the output unit.
  • the output can take place, for example, in the form of a light traveling in accordance with the stroking movement.
  • the input device advantageously has an evaluation circuit with which the contact pressure exerted on the touch or pressure-sensitive surface can be detected separately.
  • the conversion of different touch pressures can take place, for example, by varying the light colors, the light intensity or the volume of an acoustic signal.
  • the touch or pressure-sensitive surface is transparent or translucent, so that, for example, display devices such as lights or LEDs with different colors can be arranged under the touch surface.
  • the input unit can be controlled simultaneously as an output unit and either the touch or pressure-sensitive surface can act as an input unit or the display device arranged under this transparent surface can act as an output unit, with simultaneous bidirectional communication between two communication partners, simultaneous operation as an off and on Input unit is possible.
  • the design is advantageously made such that the output device with display devices for displaying different colors, with heating surfaces and / or vibrator generators.
  • the display device is preferably further developed such that it is used to display different colors and / or different ones Luminous intensities are formed, the color gradient and / or the luminous intensity being changeable as a function of decoded signals from the touch, pressure and / or deformation sensors, a change in the contact point on the touch-sensitive surface preferably changing the color or changing the touch pressure a change in light intensity causes.
  • the display device has a plurality of separately controllable areas which are designed to display different colors and are activated each time a correspondingly assigned area of the touch-sensitive surface is touched.
  • the input and output units have areas which are assigned to one another and which can be arranged congruently in a simple manner, for example when the display device is arranged below a transparent contact surface.
  • the design according to the invention is preferably such that the input device has a deformable cushion, which is preferably under a flexible cushion or elastically deformable contact surface contains at least one optical sensor, in particular photo resistor, and a plurality of optically breaking filler bodies, in particular balls, the position of which can be changed by pressure on the contact surface.
  • balls for example glass balls
  • kneading, tweaking, pressing or even caressing the touch surface enables the packing elements to be shifted accordingly, so that when using optical sensors, different signals are generated depending on the external lighting situation can.
  • the contact surface is appropriately covered by the hand, for example in high ambient light, this leads to a correspondingly much lower measured value of the photocell or the optical sensor sensors can be added, can be varied accordingly.
  • the design is advantageously made such that the deformable cushion has light sources, for example LEDs, under a flexible or elastically deformable contact surface.
  • the light emitted by the integrated light sources will give rise to different signals from the optical sensors by correspondingly dislodging the packing.
  • the extent of this additional or auxiliary lighting relative to the ambient light can be brought into the appropriate balance on the input device using a potentiometer, the existence of such light sources, for example LEDs, in particular when different light sources with different emitted light colors are involved, is not only advantageous for a corresponding input device, but also for a corresponding display device for the output unit.
  • the input unit can thus be constructed essentially the same as the output unit, with in the case of pressure sensors it only being necessary to ensure that a corresponding movement stroke or another visual representation can be displayed, which directly indicates the pressure movements applied on the transmitter side.
  • Such pressure movements can not only be visualized and perceived mechanically in the form of axial strokes, but can of course also be visualized on the level of a display, for example by displaying differently colored contour lines, which clearly represent the pressure point at which pressure was originally applied.
  • Realistic reproduction is preferably achieved if the output device is designed as a cushion, the shape and / or color gradient of which on the surface can be changed as a function of decoded signals from pressure or deformation sensors.
  • the input unit and the output unit can be constructed essentially with the same components.
  • the touch surface can in turn be transparent or translucent, which in particular when LEDs with different colors are used, also offers the possibility of visualizing color moods accordingly, provided that this device is at the same time part of the output unit or the display unit, for which advantage Formation is such that light sources with different colors are arranged in the pillow, which are separately controlled or switchable.
  • the corresponding signals picked up by the input unit can be transmitted in a particularly simple manner in such a way that the coded signals are transmitted as tones or tone sequences.
  • the coded signals can also be digitized and sent out in digitized form.
  • the device can be made extremely small due to the components used, the dimensions of which essentially correspond to the ergonomics of the movement of a Hand must correspond and must allow a corresponding movement of the hand, such as caressing, pressing, pinching or pressing special buttons.
  • the device can be designed separately from the actual telecommunication device and can be electrically connected to the telecommunication device in a suitable manner.
  • a radio connection for short distances such as corresponds to the "Bluetooth" standard, for example, or infra-red is naturally suitable.
  • the device according to the invention is therefore advantageously designed such that the input unit and the output unit is designed as a separate unit which can be connected to a telecommunications device, in particular a mobile telephone.
  • the device according to the invention can be provided with a basic set of input and output options, such as, for example, touch, proximity, pressure and deformation sensors, temperature sensors, loudspeakers, luminous surfaces, lights, flashing lights, buttons, switches etc.
  • an electrical interface is preferably provided, via which the device according to the invention can be connected to input modules and / or output modules having additional sensors and / or output options.
  • the present invention thus also relates to a corresponding input module with a sensor and a corresponding output module, each with an electrical interface for connection to the device according to the invention.
  • a combined input / output module with a total of one electrical interface can also be provided.
  • the input and output module is used to upgrade the basic device with additional functions that give the basic device added value.
  • FIG. 1 shows a first embodiment
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the device according to the invention.
  • a device according to the invention is shown in plan view.
  • the device is designed for stable support on a corresponding base or for docking onto a telecommunication device as a tripod, in each case, for example, a power supply 1, a vibrator 2 or other components can be arranged in the legs.
  • a corresponding circuit arrangement can also allow the entire device 3 to rotate about a central axis, for which purpose the respective vibrators 2 should have additional freedom of movement in the direction of the double arrows 4 in order to be able to convert a two-axis movement into a rotating movement ,
  • the device 3 contains a switch 5 for switching the device on and off and a freely programmable button 6 with which certain functions can be transmitted .
  • Potentiometers 7 and 8 are also indicated schematically, with which a corresponding calibration and in particular a corresponding adaptation to the ambient light is made possible.
  • the central component of the embodiment shown in the exemplary embodiment is a centrally arranged cushion 9 with a pushbutton 10.
  • the cushion is covered by a film which is itself translucent and in this way recognizes light-emitting elements below it, at least in terms of its intensity and color value leaves.
  • 11, 12 and 13 each schematically indicate light-emitting diodes (LEDs) with different color values. These light-emitting diodes 11, 12 and 13 can be controlled separately from one another in order in this way to be able to control the impression of light and in particular the color gradient.
  • the button 10 can be pressed in essentially in the axial direction, the movement being recorded via a linkage 14, which can itself be connected to a corresponding drive.
  • the drive of the linkage 14 can correspondingly actuate the button 10 in the axial direction, so that a mechanical visualization of an exerted pressure on the transmitter side can be realized.
  • a flash tube 15 is also arranged in the exemplary embodiment, with which special effects can be transmitted.
  • Corresponding glass balls or the like can now be arranged below the transparent or translucent touch-sensitive film, which can be shifted accordingly when the cover film is touched.
  • photo sensors 16 now perceive a different light impression, which can be encoded accordingly.
  • the optical sensors 16 make it possible, for example, to detect stroking movements or pinching and to transmit them accordingly, whereby in addition to the optical impressions which are obtained from the photocells or optical sensors 16, the translatory movement of the button 10 is naturally also always Sensor signal is available.
  • the device 3 has an external shape which, from an ergonomic point of view, favors one-handed operation and which is similar to that of a computer mouse. There is again a switch 5 for switching the device on and off and a freely programmable button 6 with which certain functions can be transmitted.
  • Central element The device 3 has a substantially circular touch or pressure-sensitive surface 17 for the detection of touches such as caresses.
  • the surface or the sensor 17 detects physical contact due to pressure, deformation or changing electrical signals, which are caused, for example, by a resistance network or array, a capacitive sensor array, a Hall sensor array or a photocell array can be.
  • the local location of the contact within the touch or pressure-sensitive surface 17 and the size of the pressure exerted can be determined in an evaluation electronics.
  • the touch or pressure-sensitive surface 17 is transparent, so that the signals from display devices arranged below the surface, such as LCD displays or LEDs, are visible.
  • the surface 17 or the display device now comprises a plurality of areas 18, wherein each area of the display device can be controlled separately, so that, for example, the areas can be illuminated in mutually different colors.
  • the design can be such that each area 18 of the touch- or pressure-sensitive surface 17 is assigned the corresponding area 18 of the display device, so that the area that touches the transmitter lights up at the receiver. This enables the stroking movements carried out by one communication partner to be visualized accordingly in the other communication partner.
  • buttons 20, 21 and 22 are shown, which serve to transmit special effects.
  • a loudspeaker 23 is provided, which can reproduce different acoustic signals depending on the actuation of the buttons 24, 25 or 26 on the transmitter side. If the device 3 is connected via the connection 27 to a telecommunication device, such as, for example, a mobile telephone, the verbal messages received via the corresponding communication network can naturally also be reproduced via the loudspeaker 23.

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Abstract

Bei einer Einrichtung zum Codieren, Übertragen und/oder Empfangen von nonverbalen bzw. emotionalen Signalen werden die nonverbalen bzw. emotionalen Signale von einer Eingabeeinheit 3, welche wenigstens einen Sensor 10 für die Erfassung einer Berührung, eines Druckes oder einer Verformung enthält, aufgenommen bzw. gemessen und über ein Kommunikationsnetzwerk,. wie z.B. Funknetz übertragen, wobei der Empfänger eine Ausgabeeinheit 3 aufweist, welche die übertragenen Signale in visuelle, akustische und/oder mechanisch wahrnehmbare Signale, wie z.B. Vibrieren, umsetzt.

Description

Einrichtung zum Codieren, Übertragen und/oder Empfangen von Signalen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Codieren, Übertragen und/oder Empfangen von nonverbalen bzw. emotionalen Signalen.
Telekommunikationseinrichtungen sind üblicherweise so ausgelegt, dass sie der Übertragung von Information dienen, wobei die Information in der Regel verbale Kommunikation oder aber Textkommunikation umfasst. Texte können hierbei über Telekommunikationseinrichtungen in entsprechender Codierung übersandt werden, sodass sie vom Empfänger wiederum in lesbare verbale Information umgesetzt werden können. Neben dieser klassischen Verwendung von Telekommunikationseinrichtungen, bei welchen voneinander örtlich getrennte Personen durch gezielte Aktionen, nämlich das Anwählen der Rufnummer der jeweils anderen Person Kontakt aufnehmen, ist es bereits bekannt geworden, Telemetriedaten und ggf. biometrische Daten über Kommunikationseinrichtungen zu übertragen, um in zentralen Recheneinheiten entsprechende Analysen, Diagnosen oder auch Behandlungsvorschläge zu erarbeiten. Bei derartigen Signalübertragungen werden aber in der Regel nur bestehende Zustände, wie beispielsweise das Vorliegen einer bestimmten Temperatur oder Pulsschlag bzw. ggf. EKG-Daten an einen zentralen Rechner übermittelt, welcher dann die entsprechenden Aussagen ermöglicht und ggf. korrigierend eingreifende Stellsignale abgibt.
Die bekannten Telekommunikationseinrichtungen, bei welchen örtlich voneinander getrennte Personen miteinander in Kontakt treten, sind aber bisher auf die Übertragung verbaler Kommunikation oder die Übertragung von Textnachrichten beschränkt.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, die nonverbale Kommunikation, wie beispielsweise das Streicheln oder die nonverbale Mitteilung von Gefühlen, wie beispielsweise Wut oder Ärger unabhängig von tatsächlichen Gegebenheiten, wie beispielsweise biometrischen Daten zu ermöglichen, um auf diese Weise einer örtlich getrennten Person eine bestimmte personenspezifische Mitteilung zu machen. Die Erfindung zielt hierbei weiters darauf ab, eine derartige Einrichtung möglichst kleinbauend und einfa.ch zu gestalten, sodass mit einem Minimum an Konventionen bzw. an vorab zu definierenden Codes eine entsprechende Übermittlung nonverbaler Kommunikation mit einem Minimum an Miss erständnissen gelingt.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Einrichtung im wesentlichen darin, dass die nonverbalen bzw. emotionalen Signale von einer Eingabeeinheit, welche wenigstens einen Sensor für die Erfassung einer Berührung, eines Druckes oder einer Verformung enthält, aufgenommen bzw. gemessen und über .ein Kommunikationsnetzwerk, wie z.B. Funknetz übertragen werden, wobei der Empfänger eine Ausgabeeinheit aufweist, welche die übertragenen Signale in visuelle, akustische und/oder mechanisch wahrnehmbare Signale umsetzt. Dadurch, dass nonverbale bzw. emotionale Signale einer Eingabeeinheit in entsprechender Weise zur Verfügung gestellt werden und diese Eingabeeinheit nicht etwa nur relativ schwer verständliche Codes für unterschiedliche Gemütszustände versteht, sondern tatsächlich eine einfache und unmissverständ- liehe nonverbale Eingabe akzeptiert, gelingt es, die Akzeptanz eines derartigen Systems wesentlich zu verbessern. Dadurch, dass nun die Eingabeeinheit wenigstens einen Sensor für die Erfassung einer Berührung, eines Druckes oder einer Verformung enthält, lassen sich nonverbale Mitteilungen wie Streicheln, Drücken oder Zwicken in einfacher Weise ohne mühsame Codierung eingeben und über ein entsprechendes Kommunikationsnetzwerk nach Codierung übertragen. Dadurch, dass nun der Empfänger eine Ausgabeeinheit aufweist, welche die übertragenen Signale in visuelle, akustische und/oder mechanisch wahrnehmbare Sig- nale, wie z.B. ein Vibrieren umsetzt, gelingt es, den zuerst ausgeübten Druck oder die zuerst durchgeführte Streichelbewegung über den Sensor der Eingabeeinheit visuell, akustisch oder mechanisch wahrnehmbar zu machen, d . h . mit anderen Worten, auf eine Verbalisierung zu verzichten und die Kommunikation nicht nur senderseitig sondern auch empfängerseitig auf nonverbale Komponenten zu reduzieren bzw. zu beschränken . Auf diese Weise wird es möglich, neben der üblichen verbalen Kommunikation mit all ihren Möglichkeiten für Missverständnisse eine zweite Schiene bzw . Ebene der Kommunikation zu öf fnen, bei welcher mit relativ einfachen Eingabe- und Ausgabegeräten das Auslangen gefunden wird, um bewusst und möglicherweise auch mit unverkennbarer Absicht emotionale Zustände zu simulieren bzw. zu übertragen, wobei dies unabhängig von den tatsächlichen biometrisch messbaren Werten möglich wird.
In besonders einfacher Weise ist die er findungs gemäße Ausbildung hierbei so weitergebildet , dass die Eingabeeinrichtung Berührungssensoren, Drucksensoren, optische Sensoren, Schüttelsensoren und/oder Taster enthält . Derartige Berührungssensoren oder Drucksensoren sind in besonders kleinbauender Aus führung beispielsweise als auf einem Chip integrierte Sensoren bekannt , wobei alle diese Baueinheiten der Eingabeeinrichtung auf kleinstem Raum untergebracht werden können und eine große Anzahl von nonverbalen Signalen generieren lässt .
In bevorzugter Weise, und insbesondere um beispielsweise Signale wie Streicheln sicher erfassen zu können, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass die Eingabeeinrichtung eine berührungs- bzw . drucksensitive Oberfläche aufweist , welcher ein Sensorarray zugeordnet ist , wobei eine Vielzahl von Berührungs- bzw. Druckpunkten gesondert erfassbar ist . Dabei kann die Eingabeeinheit beispielsweise nach Art eines bei tragbaren Computern verwendeten track-pads ausgebildet sein, sodass auch Streichelbewegungen vom Sensor aufgenommen werden und von der Ausgabeeinheit in geeigneter Weise wieder- gegeben werden können . Die Ausgabe kann beispielsweise in Form eines sich entsprechend der Streichelbewegung fortbewegenden Lichtes erfolgen. Um eine möglichst wirklichkeitsgetreue Wiedergabe von Streichelbewegungen zu erreichen, kann nicht nur die örtliche Verschiebung des Berührungs- bzw. Druckpunktes auf der berüh- rungs- bzw. drucksensitive Oberfläche gemessen werden, sondern auch die Größe des Drucks, mit welcher die Sensoroberfläche betastet wird, wozu mit Vorteil die Eingabeeinrichtung bevorzugt eine Auswerteschaltung aufweist, mit welcher der auf die berührungs- bzw. drucksensitive Oberfläche ausgeübte Be- rührungsdruck gesondert erfassbar ist. Ausgabeseitig kann die Umsetzung unterschiedlichen Berührungsdrucks beispielsweise durch Variation der Lichtfärben, der Lichtintensität oder der Lautstärke eines akustischen Signals erfolgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung ist die berührungs- oder drucksensitive Oberfläche transparent oder durchscheinend ausgebildet, sodass unter der BerührungsOberfläche beispielsweise Displayeinrichtungen, wie Lichter oder LEDs mit unterschiedlichen Farben angeordnet werden können. Dabei kann die Eingabeeinheit gleichzeitig als Ausgabeeinheit angesteuert werden und wahlweise die berührungs- bzw. drucksensitive Oberfläche als Eingabeeinheit oder die unter dieser transparenten Oberfläche angeordnete Displayeinrechtung als Ausgabeeinheit wirksam werden, wobei bei gleichzeitiger bidirektionaler Kommunikation zwischen zwei Kommunikations- partnern ein gleichzeitiger Betrieb als Aus- und Eingabeeinheit möglich ist.
Um insgesamt eine entsprechende Anzeige auf der Ausgabeein- richtung zu gewährleisten, welche den vom Sensor erfassten Bewegungen oder Signalen im wesentlichen proportional und angemessen ist, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass die Ausgabeeinrichtung mit Displayeinrichtungen zur Darstellung unterschiedlicher Farben, mit Heizflächen und/oder Rüttelgeneratoren ausgestattet ist. Bevorzugt ist die Displayeinrichtung dabei derart weitergebildet, dass sie zur Darstellung unterschiedlicher Farben und/oder unterschiedlicher Lichtstärken ausgebildet ist, wobei der Farbverlauf und/oder die Lichtstärke in Abhängigkeit von decodierten Signalen der Berührungs-, Druck- und/oder Verformungssensoren veränderbar ist, wobei vorzugsweise eine Änderung des Kontaktpunktes auf der berührungssensitiven Oberfläche eine Veränderung der Farbe bzw. eine Änderung des Berührungsdrucks eine Veränderung der Lichtstärke bewirkt. Dadurch gelingt eine weitestgehend direkte und leicht erfassbare Vermittlung von nonverbalen bzw. emotionalen Signalen, so dass die Akzeptanz einer derartigen Kommunikationseinrichtung weiter vergrößert wird.
Eine bessere Nachvollziehbarkeit und Kommunikation der emotionalen Signale, wie beispielsweise das Streicheln über eine berührungssensitive Oberfläche wird dadurch erreicht, dass, wie es einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung entspricht, die Displayeinrichtung eine Mehrzahl von gesondert ansteuerbaren Bereichen aufweist, welche zur Darstellung voneinander verschiedener Farben ausgebildet sind und jeweils bei Berührung eines entsprechend zugeordneten Bereichs der berührungssensitiven Oberfläche aktiviert werden. Bei dieser Ausbildung weisen die Ein- und die Ausgabeeinheit einander zugeordnete Bereiche auf, welche in einfacher Weise beispielsweise bei Anordnung der Displayeinrichtung unterhalb einer durchsichtigen Berührungsober- fläche kongruent angeordnet sein können.
Zur Erfassung von Verformungen, und insbesondere um beispielsweise Signale wie Streicheln, Liebe und Zuneigung, aber auch Signale für Zwicken sicher erfassen zu können, ist die erfin- dungsgemäße Ausbildung bevorzugt derart getroffen, dass die Eingabeeinrichtung ein verformbares Kissen aufweist, welches vorzugsweise unter einer flexiblen oder elastisch verformbaren BerührungsOberfläche wenigstens einen optischen Sensor, insbesondere Fotowiderstand, sowie eine Mehrzahl von optisch bre- chenden Füllkörpern, insbesondere Kugeln, enthält, deren Position durch Druck auf die Berührungsoberfläche veränderbar ist. Insbesondere bei dieser letzten bevorzugten Ausbildung, bei welcher unter einer flexiblen BerührungsOberfläche Kugeln, beispielsweise Glaskugeln, angeordnet sind, gelingt es durch entsprechendes Kneten, Zwicken, Drücken oder auch Streicheln der BerührungsOberfläche, die Füllkörper entsprechend zu ver- schieben, sodass bei Verwendung von optischen Sensoren je nach externer Lichtsituation unterschiedliche Signale generiert werden können. Wenn die BerührungsOberfläche beispielsweise bei hohem Umgebungslicht von der Hand entsprechend abgedeckt wird, führt dies zu einem entsprechend weit geringeren Mess- wert der Fotozelle bzw. des optischen Sensors, wobei durch entsprechende Relativverschiebung von optisch brechenden Füllkörpern auch der Farbeindruck, wie er von den einzelnen optischen Sensoren aufgenommen werden kann, entsprechend"variiert werden kann.
Um nun eine derartige Einrichtung auch bei geringem Umgebungslicht unter Verwendung von optischen Sensoren zur Generation entsprechender Signale verwenden zu können, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass das verformbare Kissen unter einer flexiblen oder elastisch verformbaren Berührungsoberfläche Lichtquellen, beispielsweise LEDs, aufweist. In diesem Fall wird das von den integrierten Lichtquellen ausgestrahlte Licht durch entsprechende Dislozierung der Füllkörper zu unterschiedlichen Signalen der optischen Sensoren Anlass geben. Das Ausmaß dieser zusätzlichen bzw. Hilfsbeleuchtung relativ zum Umgebungslicht kann hierbei an der Eingabeeinrichtung entsprechend durch ein Potentiometer in die richtige Balance gebracht werden, wobei die Existenz derartiger Lichtquellen, beispielsweise LEDs, insbesondere dann, wenn es sich um verschiedene Lichtquellen mit unterschiedlichen emittierten Lichtfarben handelt, nicht nur für ein entsprechendes Eingabegerät, sondern auch für ein entsprechendes Anzeigegerät für die Ausgabeeinheit vorteilhaft ist. Die Eingabeeinheit kann somit im wesentlichen gleich der Ausgabeeinheit aufgebaut werden, wobei im Falle von Drucksensoren lediglich dafür Sorge getragen werden muss, dass ein entsprechender Bewegungshub oder eine andere optische Darstel- lung angezeigt werden kann, welche unmittelbar auf die sen- derseitig angewendeten Druckbewegungen schließen lässt. Derartige Druckbewegungen lassen sich nicht nur in Form von axialen Hüben visualisieren und mechanisch wahrnehmen, sondern lassen sich selbstverständlich auch in der Ebene eines Displays, beispielsweise durch Anzeige von unterschiedlich gefärbten Höhenlinien visualisieren, welche klar den Druckpunkt, an welchem ursprünglich Druck ausgeübt wurde, repräsentieren.
Eine wirklichkeitsgetreue Wiedergabe wird bevorzugt dann erreicht, wenn die Ausgabeeinrichtung als Kissen ausgebildet ist, dessen Form und/oder Farbverlauf an der Oberfläche in Abhängigkeit von decodierten Signalen von Druck oder Verformungssensoren veränderbar ist. Eine derartige Ausbildung er- laubt es, die Eingabeeinheit und die Ausgabeeinheit im wesentlichen mit den gleichen Bauteilen aufzubauen.
Die BerührungsOberfläche kann wiederum transparent oder durchscheinend ausgebildet sein, wobei dies insbesondere dann, wenn LEDs mit unterschiedlichen Farben eingesetzt werden, die Möglichkeit bietet, auch Farbstimmungen entsprechend zu visualisieren, sofern diese Einrichtung gleichzeitig Teil der Ausgabeeinheit bzw. der Anzeigeeinheit ist, wofür mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, dass Lichtquellen mit unter- schiedlichen Farben im Kissen angeordnet sind, welche gesondert angesteuert bzw. schaltbar sind.
Die Übertragung der entsprechenden, von der Eingabeeinheit aufgenommenen Signale kann in besonders einfacher Weise so- er- folgen, dass die codierten Signale als Töne oder Tonfolgen ausgesandt werden. Die codierten Signale können jedoch auch digitalisiert werden und in digitalisierter Form ausgesandt werden.
Die Einrichtung kann, wie bereits erwähnt, aufgrund der verwendeten Bauteile überaus kleinbauend ausgeführt werden, wobei die Baumaße im wesentlichen der Ergonomie der Bewegung einer Hand entsprechen müssen und eine entsprechende Bewegung der Hand, wie beispielsweise Streicheln, Drücken, Zwicken oder Betätigung von speziellen Tasten ermöglichen müssen. Die Einrichtung kann von der eigentlichen Telekommunikationseinrich- tung gesondert ausgebildet sein und mit der Telekommunikationseinrichtung in geeigneter Weise elektrisch verbunden werden. Für eine derartige Verbindung eignet sich neben einer Verbindung unter Verwendung eines Kabels naturgemäß eine Funkverbindung für kurze Distanzen, wie sie beispielsweise dem „Bluetooth"-Standard entspricht, oder Infra-Rot. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist daher mit Vorteil so ausgebildet, dass die Eingabeeinheit und die Ausgabeeinheit als gesonderte mit einem Telekommunikationsgerät, insbesondere einem Mobiltelefon verbindbare Einheit ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann mit einer Basisausstattung an Ein- und Ausgabemöglichkeiten, wie zum Beispiel Berührungs-, Näherungs-, Druck- und Verformungssensoren, Temperatursensoren, Lautsprecher, Leuchtflächen, Lichter, Blitz- lichter, Taster, Schalter etc. versehen sein. Bevorzugt ist ergänzend eine elektrische Schnittstelle vorgesehen, über welche die erfindungsgemäße Einrichtung mit zusätzliche Sensoren und/oder Ausgabemöglichkeiten aufweisenden Eingabemodulen und/oder Ausgabemodulen verbindbar ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein entsprechendes Eingabemodul mit einem Sensor sowie ein entsprechendes Ausgabemodul, jeweils mit einer elektrischen Schnittstelle zur Verbindung mit der erfindungsgemäßen Einrichtung. Naturgemäß kann auch ein kombiniertes Ein-/Ausgabemodul mit insgesamt einer elektrischen Schnittstelle vorgesehen sein. Das Ein- bzw. Ausgabemodul dient der Aufrüstung des Basisgeräts um erweiterte Funktionen, die dem Basisgerät einen Mehrwert verleihen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispiels näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 eine erste Ausführungsform und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung. In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Einrichtung in der Draufsicht dargestellt. Die Einrichtung ist zur stabilen Auflage auf einer entsprechenden Unterlage oder zum Andocken an eine Telekommunikationseinrichtung als Dreibein ausgebildet, wobei in den Beinen jeweils beispielsweise eine Energieversorgung 1, ein Vibrator 2 oder andere Bauteile angeordnet sein können. Bei Verwendung von zwei Vibratoren 2 kann eine entsprechende Schaltungsanordnung auch ein Rotieren der gesamten Einrichtung 3 um eine zentrale Achse ermöglichen, wofür die jeweiligen Vibratoren 2 in Richtung der Doppelpfeile 4 eine zusätzliche Bewegungsfreiheit aufweisen sollten, um eine zweiachsige Bewegung in eine rotierende Bewegung umsetzen zu können.
Die Einrichtung 3 enthält neben einer nicht näher dargestellten Steuerlogik, welche gleichfalls in den Beinen oder im Mittelteil untergebracht sein kann, einen Schalter 5 für das Ein- und Ausschalten des Gerätes und einen frei programmier- baren Taster 6, mit welchem bestimmte Funktionen übertragen werden können. Schematisch angedeutet sind auch Potentiometer 7 und 8, mit welchen eine entsprechende Kalibrierung und insbesondere eine entsprechende Anpassung an das Umgebungslicht ermöglicht wird.
Zentraler Bauteil der im Ausführungsbeispiel dargestellten Ausbildung ist ein mittig angeordnetes Kissen 9 mit einem Drucktaster 10. Das Kissen wird von einer Folie abgedeckt, welche selbst durchscheinend ist und auf diese Weise darunter liegende Licht emmitierende Elemente zumindest in Bezug auf ihren Intensitäts- und ihren Farbwert erkennen lässt. Mit 11, 12 und 13 sind jeweils schematisch Leutchtdioden (LED's) mit unterschiedlichen Farbwerten angedeutet. Diese Leuchtdioden 11, 12 und 13 können voneinander gesondert angesteuert werden, um auf diese Weise den Lichteindruck und insbesondere den Farbverlauf steuern zu können. Der Taster 10 kann in im wesentlichen axialer Richtung eingedrückt werden, wobei die Bewegung über ein Gestänge 14 aufgenommen wird, welches selbst wieder mit einem entsprechenden Antrieb verbunden sein kann. Wenn das Gestänge 14 somit em- pfängerseitig angeordnet ist, kann der Antrieb des Gestänges 14 den Taster 10 entsprechend in axialer Richtung betätigen, sodass sich eine mechanische Visualisierung eines ausgeübten Druckes auf der Senderseite realisieren lässt. Zusätzlich ist im Ausführungsbeispiel noch eine Blitzröhre 15 angeordnet, mit welcher besondere Effekte übertragen werden können.
Unterhalb der transparenten bzw. transluzenten berührungssensitiven Folie können nun entsprechende Glaskugeln od. dgl. angeordnet sein, welche bei einem Berühren der Abdeckfolie ent- sprechend verschoben werden können. Je nachdem, wie viele der Leuchtdioden 11, 12 bzw. 13 betätigt wurden, bzw. je nachdem, wie hoch der entsprechende Außenlichtanteil in der Umgebung der Einrichtung 3 ist, wird nun von Fotosensoren 16 ein unterschiedlicher Lichteindruck wahrgenommen, welcher entsprechend kodiert werden kann. Die optischen Sensoren 16 erlauben es hierbei, beispielsweise Streichelbewegungen oder auch ein Zwicken zu erfassen und entsprechend zu übertragen, wobei zusätzlich zu den optischen Eindrücken, welche von den Fotozellen bzw. optischen Sensoren 16 gewonnen werden, naturgemäß immer auch die translatorische Bewegung des Tasters 10 als Sensorsignal zur Verfügung steht.
In Fig. 2 ist nun eine abgewandelte Ausbildung der Einrichtung dargestellt, wobei auf ein verformbares Kissen verzichtet und in erster Linie BerührungsSensoren sowie optische Signale zur Übermittlung der emotionalen Inhalte verwendet werden. Die Einrichtung 3 weist eine äußere Form auf, welche in ergo- nomischer Hinsicht eine einhändige Bedienung begünstigt und welche jener einer Computermaus ähnlich ist. Es ist wiederum ein Schalter 5 für das Ein- und Ausschalten des Geräts und ein frei programmierbarer Taster 6 vorgesehen, mit welchem bestimmte Funktionen übertragen werden können. Zentrales Element der Einrichtung 3 ist eine im wesentlichen kreisförmige berührungs- bzw. drucksensitive Oberfläche 17 zur Erfassung von Berührungen wie beispielsweise Streicheln. Die Oberfläche bzw. der Sensor 17 erfasst physische Berührung auf Grund von Druck, Verformung oder sich ändernden elektrischen Signalen, welche beispielsweise von einem Widerstands-Netzwerk bzw. -Array, einem kapazitiven Sensor-Array, einem Hallsensor-Array oder einem Fotozellen-Array hervorgerufen werden können. Mit einem derartigen Sensor lässt sich in einer Auswerte- Elektronik die örtliche Stelle der Berührung innerhalb der berührungs- bzw. drucksensitive Oberfläche 17 sowie die Größe des ausgeübten Drucks ermitteln. Die berührungs- bzw. drucksensitive Oberfläche 17 ist transparent ausgebildet, sodass die Signale von unter der Oberfläche angeordneten Display- einrichtungen, wie beispielsweise LCD-Displays oder LEDs, sichtbar sind. Die Oberfläche 17 bzw. die Displayeinrichtung umfasst nun eine Mehrzahl von Bereichen 18, wobei jeder Bereich der Displayeinrichtung gesondert angesteuert werden kann, sodass beispielsweise ein Aufleuchten der Bereiche in untereinander verschiedenen Farben ermöglicht wird. Die Ausbildung kann dabei derart getroffen sein, dass jedem Bereich 18 der berührungs- bzw. drucksensitive Oberfläche 17 der entsprechende Bereich 18 der Displayeinrichtung zugeordnet ist, sodass jeweils derjenige Bereich beim Empfänger auf- leuchtet, welcher beim Sender berührt wird. Dadurch lassen sich die von dem einen Kommunikationspartner ausgeführten Streichelbewegungen bei dem anderen Kommunikationspartner entsprechend visualisieren.
Weiters ist ein Taster 19 mit integriertem Blitzlicht ersichtlich, wobei eine Betätigung des Tasters 19 beim Sender eine Aktivierung des Blitzlichtes beim Empfänger zur Folge hat. Zusätzlich sind Betätigungsknöpfe 20, 21 und 22 dargestellt, welche der Übertragung besonderer Effekte dienen. Schließlich ist ein Lautsprecher 23 vorgesehen, welcher in Abhängigkeit von der senderseitigen Betätigung der Taster 24, 25 oder 26 verschiedene akustische Signale wiedergeben kann. Ist die Einrichtung 3 über den Anschluss 27 mit einer Telekommunikationseinrichtung, wie beispielsweise einem Mobiltelefon verbunden, können über den Lautsprecher 23 naturgemäß auch die über das entsprechende Kommunikationsnetz empfangenen ver- balen Mitteilungen wiedergegeben werden.
Mit 28 ist eine Schnittstelle bezeichnet, über welche Zusatzmodule mit der Einrichtung 3 verbunden werden können.
Insgesamt ergibt sich mit einem derartig kleinbauenden Gerät eine Unzahl von Möglichkeiten emotionaler Eingaben und eine Unzahl von möglichen Anzeigen, mit welchen derartige emotionale Eingaben weitestgehend unmissverständlich signalisiert werden können, ohne dass es hierfür umständlich zu erlernender Bedienungsanleitungen bedarf.

Claims

Patentansprüche :
1. Einrichtung zum Codieren, Übertragen und/oder Empfangen von nonverbalen bzw. emotionalen Signalen, dadurch gekenn- zeichnet , dass die nonverbalen bzw. emotionalen -Signale von einer Eingabeeinheit (3 ) , welche wenigstens einen Sensor (10 ) für die Erfassung einer Berührung, eines Druckes oder einer Verformung enthält, aufgenommen bzw. gemessen und über ein Kommunikationsnetzwerk, wie z . B . Funknetz übertragen werden, wobei der Empfänger eine Ausgabeeinheit (3 ) aufweist, welche die übertragenen Signale in visuelle, akustische und/oder mechanisch wahrnehmbare Signale umsetzt .
2 . Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinrichtung ( 3 ) Berührungs Sensoren, Drucksensoren
( 10 ) , optische Sensoren ( 16 ) , Schüttelsensoren, thermische Sensoren und/ oder Taster (5 , 6) enthält .
3 . Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeich- net , dass die Eingabeeinrichtung (3 ) eine berührungs- bzw. drucksensitive Oberfläche aufweist, welcher ein Sensorarray zugeordnet ist , wobei eine Vielzahl von Berührungs- bzw. Druckpunkten gesondert erfassbar ist .
4. Einrichtung nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinrichtung eine Auswerteschaltung aufweist , mit welcher der auf die berührungs- bzw. drucks ensitive Oberfläche ausgeübte Berührungsdruck gesondert erfassbar ist .
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die berührungs- oder drucksensitive Oberfläche transparent oder durchscheinend ausgebildet ist .
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch ge- kennzeichnet, dass die Ausgabeeinrichtung (3 ) mit Displayeinrichtungen zur Darstellung unterschiedlicher Farben, mit Heizflächen und/oder Rüttelgeneratoren (2) ausgestattet ist .
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinrichtung zur Darstellung unterschiedlicher Farben und/oder unterschiedlicher Lichtstärken ausgebildet ist, wobei der Farbverlauf und/oder die Lichtstärke in Ab- hängigkeit von decodierten Signalen der Berührungs-, Druck- und/oder Verformungssensoren veränderbar ist, wobei vorzugsweise eine Änderung des Kontaktpunktes auf der berührungssensitiven Oberfläche eine Veränderung der Farbe bzw. eine Änderung des Berührungsdrucks eine Veränderung der Lichtstärke bewirkt.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinrichtung eine Mehrzahl von gesondert ansteuerbaren Bereichen aufweist, welche zur Darstellung voneinander verschiedener Farben ausgebildet sind und jeweils bei Berührung eines entsprechend zugeordneten Bereichs der berührungssensitiven Oberfläche aktiviert werden.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinrichtung ein verformbares
Kissen aufweist .
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Kissen (9) unter einer flexiblen oder elastisch verformbaren Berührungsoberfläche wenigstens einen optischen Sensor (16) , insbesondere Fotowiderstand, sowie eine Mehrzahl von optisch brechenden Füllkörpern, insbesondere Kugeln, enthält, deren Position durch Druck auf die Berührungsoberfläche veränderbar ist .
11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10 , dadurch gekennzeichnet, dass das verformbare Kissen (9 ) unter einer flexiblen oder elastisch verformbaren Berührungsoberfläche Lichtquellen (11, 12, 13 ) , beispielsweise LEDs, aufweist .
12. Einrichtung nach Anspruch 9 , 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtquellen (11 , 12 , 13 ) mit unterschiedlichen Farben im Kissen (9) angeordnet sind, welche gesondert angesteuert bzw. schaltbar sind.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinrichtung (3) als Kissen (9) ausgebildet ist, dessen Form in Abhängigkeit von decodierten Signalen von Druck- oder Verformungssensoren veränderbar ist.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Signale als Töne oder Tonfolgen ausgesandt werden.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die codierten Signale digitalisiert werden und in digitalisierter Form ausgesandt werden
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (3) und die Ausgabeeinheit (3) als gesonderte mit einem Telekommunikationsgerät, insbesondere einem Mobiltelefon verbindbare Einheit ausgebildet ist.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer elektrischen Schnittstelle ausgestattet ist, und über diese mit zusätzliche Sensoren aufweisenden Eingabemodulen und/oder Ausgabemodulen verbindbar ist.
18. Eingabemodul mit einem Sensor und einer elektrischen Schnittstelle zur Verbindung mit einer Einrichtung nach
Anspruch 17.
19. Ausgabemodul mit einer elektrischen Schnittstelle zur Verbindung mit einer Einrichtung nach Anspruch 17.
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