DE102023207129B4 - Device, system and method for outputting a signal, in particular relating to a status indication - Google Patents
Device, system and method for outputting a signal, in particular relating to a status indicationInfo
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Abstract
Vorrichtung (1) zum Ausgeben eines Signals (6), insbesondere betreffend eine Zustandsangabe, beispielsweise eine Emotion, umfassend ein an einem menschlichen Körperteil (2) anlegbares Grundelement (3), eine Steuereinheit (5), und zumindest drei, insbesondere vier, Aktuatoreinrichtungen (4), wobei die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen (4) an und/oder in dem Grundelement (3) derart, vorzugsweise äquidistant, voneinander beabstandet angeordnet sind, dass die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen (4) in einem angelegten Zustand des Grundelements (3) im Wesentlichen entlang eines Umfangs (36) des menschlichen Körperteils (2) positioniert sind, und wobei durch die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen (4) das Signal (6) ausgebbar ist, wobei das Signal (6) auf einem durch die Steuereinheit (5) empfangbaren Steuersignal basiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (6) einen periodischen Signalverlauf (7) mit einer Periode (8) aufweist, wobei eine Periodenform (9) und/oder eine Periodenamplitude (10) und/oder eine Periodenfrequenz der Periode (8) variierbar ist, wobei die Periodenform (9) mit einem zumindest drei rechteckförmige Abschnitte (11) aufweisenden Verlauf ausgebbar ist, wobei die zumindest drei rechteckförmigen Abschnitte (11) einen die Periodenamplitude (10) repräsentierenden mittleren Abschnitt (12) und zwei ein Basisniveau repräsentierende seitliche Abschnitte (13) umfassen, vorzugsweise wobei der zumindest drei rechteckförmige Abschnitte (11) aufweisende Verlauf symmetrisch ist. Device (1) for outputting a signal (6), in particular relating to a state indication, for example an emotion, comprising a base element (3) attachable to a human body part (2), a control unit (5), and at least three, in particular four, actuator devices (4), wherein the at least three actuator devices (4) are arranged on and/or in the base element (3) such that the at least three actuator devices (4) are positioned, preferably equidistantly, apart from one another in an applied state of the base element (3) essentially along a circumference (36) of the human body part (2), and wherein the signal (6) can be output by the at least three actuator devices (4), wherein the signal (6) is based on a control signal receivable by the control unit (5), characterized in that the signal (6) has a periodic signal waveform (7) with a period (8), wherein a period shape (9) and/or a period amplitude (10) and/or a The period frequency of the period (8) is variable, wherein the period shape (9) can be output with a profile having at least three rectangular sections (11), wherein the at least three rectangular sections (11) comprise a central section (12) representing the period amplitude (10) and two lateral sections (13) representing a base level, preferably wherein the profile having at least three rectangular sections (11) is symmetrical.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgeben eines Signals, insbesondere betreffend eine Zustandsangabe, beispielsweise eine Emotion, umfassend ein an einem menschlichen Körperteil anlegbares Grundelement, eine Steuereinheit, und zumindest drei, insbesondere vier, Aktuatoreinrichtungen, wobei die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen an und/oder in dem Grundelement derart, vorzugsweise äquidistant, voneinander beabstandet angeordnet sind, dass die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen in einem angelegten Zustand des Grundelements im Wesentlichen entlang eines Umfangs des menschlichen Körperteils positioniert sind, und wobei durch die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen das Signal ausgebbar ist, wobei das Signal auf einem durch die Steuereinheit empfangbaren Steuersignal basiert.The invention relates to a device for outputting a signal, in particular relating to a status indication, for example an emotion, comprising a base element that can be attached to a human body part, a control unit, and at least three, in particular four, actuator devices, wherein the at least three actuator devices are arranged on and/or in the base element such that the at least three actuator devices are positioned, preferably equidistantly, apart from one another in an applied state of the base element essentially along a circumference of the human body part, and wherein the signal can be output by the at least three actuator devices, the signal being based on a control signal receivable by the control unit.
Die Erfindung betrifft weiter ein System umfassend ein Eingabegerät mit einer Sendeeinheit und eine Vorrichtung zum Ausgeben eines Signals.The invention further relates to a system comprising an input device with a transmitter unit and a device for outputting a signal.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ausgeben eines Signals, insbesondere betreffend eine Zustandsangabe, beispielsweise eine Emotion, mit einer Vorrichtung zum Ausgeben eines Signals.Furthermore, the invention relates to a method for outputting a signal, in particular relating to a status indication, for example an emotion, with a device for outputting a signal.
Informations- und/oder Kommunikationssysteme (IuK-Systeme) können zur interpersonellen Kommunikation oder zur Mensch-Maschine-Kommunikation eingesetzt werden. Die Kommunikation basiert dabei üblicherweise auf textlichen, auditiven, visuellen oder audiovisuellen Inhalten, welche als Signal über eine das System umfassende Vorrichtung an einen empfangenden Benutzer ausgegeben werden. Solche IuK-Systeme umfassen beispielsweise Smartphones und Video-Telefonie-Systeme zur interpersonellen Kommunikation, mithilfe derer beispielweise Kurznachrichten oder audiovisuelle Inhalte übermittelt werden können. Zur Mensch-Maschine-Kommunikation sind beispielsweise Einparksysteme von Autos bekannt, wobei eine Information über einen Abstand zu einem Hindernis als Ton über einen Lautsprecher an den Fahrer ausgebbar ist.Information and/or communication systems (ICT systems) can be used for interpersonal communication or human-machine communication. This communication is typically based on textual, auditory, visual, or audiovisual content, which is output as a signal to a receiving user via a device encompassing the system. Examples of such ICT systems include smartphones and video telephony systems for interpersonal communication, which can be used to transmit text messages or audiovisual content. Examples of human-machine communication include car parking systems, where information about the distance to an obstacle can be output to the driver as a sound via a speaker.
Aus
Zudem sei auf
Häufig ist es erforderlich eine bestimmte Zustandsangabe zu übermitteln. Eine solche Zustandsangabe kann im Hinblick auf die zuvor genannten Beispiele von IuK-Systemen eine menschliche Emotion oder eine relative Fahrzeugposition sein. Zustandsangaben können Schlüsselelemente zwischenmenschlicher Interaktionen sein und von großer Bedeutung für Interaktionen zwischen Mensch und Maschine sein. Jedoch lassen sich diese durch bekannte IuK-Systeme nicht oder nur unzureichend kommunizieren. Ein typisches Beispiel ist die Kommunikation während einer medizinischen Videokonsultation. Patienten sind dabei häufig nicht in der Lage, den Arzt über ihre Emotionen, beispielsweise betreffend Bedenken, die im Laufe der Interaktion auftreten, zu informieren.It is often necessary to transmit a specific status information. With regard to the previously mentioned examples of ICT systems, such a status information could be a human emotion or a vehicle's relative position. Status information can be key elements of interpersonal interactions and is of great importance for human-machine interactions. However, it is difficult or impossible to communicate this information adequately using current ICT systems. A typical example is communication during a medical video consultation. Patients are often unable to inform the doctor about their emotions, such as concerns that arise during the interaction.
Zur Übermittlung von Emotionen eines Benutzers können hilfsweise Emotionssymbole in Form eines Gesichtsausdrucks, wie beispielsweise so genannte „Emoticons“ oder „Emojis“, eingesetzt werden. Diese stellen einen Ansatz zur Kodierung von Emotionen dar. Emoticons und Emojis sind Darstellungen von Gesichtsausdrücken, die jedoch nicht eindeutig einer Emotion zugeordnet sind.To convey a user's emotions, emotion symbols in the form of facial expressions, such as so-called "emoticons" or "emojis," can be used as a temporary measure. These represent an approach to encoding emotions. Emoticons and emojis are representations of facial expressions, but they are not unambiguously assigned to a specific emotion.
Bei den bekannten Vorrichtungen und Systemen ist problematisch, dass wichtige Zustandsangaben, insbesondere Emotionen, nicht oder nur unzureichend übermittelt werden können, und dass diese besonders anfällig für Missverständnisse sind. Ein Gefühlsspektrum lässt sich nur unvollständig widergeben. Zudem kann die Ausgabe von Zustandsangaben durch die Vorrichtung, beispielsweise in Form von Text oder Emotionssymbolen, mithilfe der bekannten IuK-Systeme eine starke Ablenkung für den empfangenden Benutzer verursachen. Dieser muss die ausgegebene Zustandsinformation zunächst wahrnehmen und anschließend erfassen, d.h. verstehen und zuordnen. Dadurch kann die Kommunikation erheblich gestört werden.A problem with known devices and systems is that important status information, especially emotions, cannot be transmitted at all or only inadequately, and is particularly prone to misunderstanding. A spectrum of feelings can only be represented incompletely. Furthermore, the output of status information by the device, for example in the form of text or emotion symbols, using known ICT systems can cause significant distraction for the receiving user. The user must first perceive the output status information and then process it, i.e., understand and interpret it. This can severely disrupt communication.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein System der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine Zustandsangabe so übermittelbar ist, dass diese unmittelbar und intuitiv sowie eindeutig durch einen übermittelnden Benutzer übermittelbar bzw. einen empfangenden Benutzer wahrnehmbar und erfassbar ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes System bereitzustellen.The present invention therefore aims to design and further develop a device and a system of the type mentioned above in such a way that a status indication can be transmitted in a manner that is directly, intuitively, and unambiguously perceptible and comprehensible to a transmitting user or to a receiving user. A further objective of the present invention is to provide an improved device and an improved system.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach umfasst eine Vorrichtung zum Ausgeben eines Signals, insbesondere betreffend eine Zustandsangabe, beispielsweise eine Emotion, ein an einem menschlichen Körperteil anlegbares Grundelement, eine Steuereinheit, und zumindest drei, insbesondere vier, Aktuatoreinrichtungen, wobei die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen an und/oder in dem Grundelement derart, vorzugsweise äquidistant, voneinander beabstandet angeordnet sind, dass die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen in einem angelegten Zustand des Grundelements im Wesentlichen entlang eines Umfangs des menschlichen Körperteils positioniert sind, und wobei durch die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen das Signal ausgebbar ist, wobei das Signal auf einem durch die Steuereinheit empfangbaren Steuersignal basiert. Die in Rede stehende Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Signal einen periodischen Signalverlauf mit einer Periode aufweist, wobei eine Periodenform und/oder eine Periodenamplitude und/oder eine Periodenfrequenz der Periode variierbar ist, wobei die Periodenform mit einem zumindest drei rechteckförmige Abschnitte aufweisenden Verlauf ausgebbar ist, wobei die zumindest drei rechteckförmigen Abschnitte einen die Periodenamplitude repräsentierenden mittleren Abschnitt und zwei ein Basisniveau repräsentierende seitliche Abschnitte umfassen, vorzugsweise wobei der zumindest drei rechteckförmige Abschnitte aufweisende Verlauf symmetrisch ist.According to the invention, the foregoing problem is solved by the features of claim 1. According to this claim, a device for outputting a signal, in particular relating to a state indication, for example an emotion, comprises a base element that can be attached to a human body part, a control unit, and at least three, in particular four, actuator devices, wherein the at least three actuator devices are arranged on and/or in the base element such that, in an applied state of the base element, the at least three actuator devices are positioned substantially along a circumference of the human body part, and wherein the signal can be output by the at least three actuator devices, the signal being based on a control signal receivable by the control unit. The device in question is characterized in that the signal has a periodic signal waveform with one period, wherein a period shape and/or a period amplitude and/or a period frequency of the period is variable, wherein the period shape can be output with a waveform having at least three rectangular sections, wherein the at least three rectangular sections comprise a central section representing the period amplitude and two lateral sections representing a base level, preferably wherein the waveform having at least three rectangular sections is symmetrical.
Hinsichtlich eines Systems ist die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des nebengeordneten Anspruchs 17 gelöst. Danach umfasst das in Rede stehende System ein Eingabegerät und/oder ein IoT-Gerät mit einer Sendeeinheit und eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere wobei das Eingabegerät und/oder das IoT-Gerät eine Benutzeroberfläche zum Eingeben einer Zustandsangabe aufweist, vorzugsweise wobei die Benutzeroberfläche zum Eingeben der Zustandsangabe eine grafische und/oder physische Darstellung einer Kodierungsmatrix umfasst, und wobei das Steuersignals auf der Zustandsangabe basiert und durch die Sendeeinheit des Eingabegeräts und/oder des IoT-Geräts an die Steuereinheit der Vorrichtung sendbar ist.With regard to a system, the foregoing problem is solved by the features of dependent claim 17. According to this claim, the system in question comprises an input device and/or an IoT device with a transmitting unit and a device according to any one of claims 1 to 16, in particular wherein the input device and/or the IoT device has a user interface for entering a status information, preferably wherein the user interface for entering the status information comprises a graphical and/or physical representation of an encoding matrix, and wherein the control signal is based on the status information and can be sent by the transmitting unit of the input device and/or the IoT device to the control unit of the device.
Hinsichtlich eines Verfahrens ist die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des nebengeordneten Anspruchs 18 gelöst. Danach umfasst das in Rede stehende Verfahren zum Ausgeben eines Signals, insbesondere betreffend eine Zustandsangabe, beispielsweise eine Emotion, mit einer Vorrichtung zum Ausgeben des Signals, umfassend ein an einem menschlichen Körperteil anlegbares Grundelement, eine Steuereinheit, und zumindest drei, insbesondere vier, Aktuatoreinrichtungen, wobei die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen an und/oder in dem Grundelement derart, vorzugsweise äquidistant, voneinander beabstandet angeordnet sind, dass die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen in einem angelegten Zustand des Grundelements im Wesentlichen entlang eines Umfangs des menschlichen Körperteils positioniert sind, und wobei durch die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen das Signal ausgebbar ist, wobei das Signal auf einem durch die Steuereinheit empfangbaren Steuersignal basiert, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere mit einem System nach Anspruch 17, die Schritte:
- - Bereitstellen einer Zustandsangabe durch einen übermittelnden Benutzer oder ein IoT-Gerät;
- - Kodieren der bereitgestellten Zustandsangabe, vorzugsweise anhand einer Kodierungsmatrix;
- - ggf. Eingeben der Zustandsangabe in ein Eingabegerät durch den übermittelnden Benutzer;
- - Senden des Steuersignals, wobei das Steuersignal auf der Zustandsangabe basiert, durch eine Sendeeinheit des Eingabegeräts oder des IoT-Geräts, an die Steuereinheit der Vorrichtung;
- - Empfangen des Steuersignals, durch die Steuereinheit der Vorrichtung; und
- - Ausgeben des Signals, wobei das Signal auf dem Steuersignal basiert, durch zumindest einen Teil der Aktuatoreinrichtungen.
- - Providing a status update by a submitting user or an IoT device;
- - Encoding the provided status information, preferably using a coding matrix;
- - if necessary, the transmitting user must enter the status information into an input device;
- - Sending the control signal, where the control signal is based on the state indication, by a transmitting unit of the input device or the IoT device, to the control unit of the device;
- - Receiving the control signal by the device's control unit; and
- - Output of the signal, wherein the signal is based on the control signal, by at least part of the actuator devices.
In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass eine Zustandsangabe besonders einfach und zuverlässig an einen empfangenden Benutzer übermittelt werden kann, wenn die Ausgabe des Signals im angelegten Zustand des Grundelements in direkter Nähe zu den Sinnesorganen des empfangenden Benutzers, wie Haut, Augen oder Ohren, erfolgt. Somit ist eine unmittelbare, immersive und intuitive Wahrnehmung und Erfassung des Signals bzw. der Zustandsangabe, beispielsweise einer Emotion, durch den empfangenden Benutzer möglich.According to the invention, it has been recognized that a status indication can be transmitted to a receiving user particularly easily and reliably if the signal output, in the applied state of the basic element, occurs in close proximity to the receiving user's sensory organs, such as skin, eyes, or ears. This enables the receiving user to perceive and understand the signal or status indication, for example, an emotion, directly, immersively, and intuitively.
Das Signal weist einen periodischen Signalverlauf mit einer Periode auf, wobei eine Periodenform und/oder eine Periodenamplitude und/oder eine Periodenfrequenz der Periode variierbar ist. Diese charakteristischen Eigenschaften der Periode sind durch den empfangenden Benutzer besonders gut wahrnehmbar und leicht differenzierbar.The signal exhibits a periodic waveform with one period, whereby the period shape and/or the period amplitude and/or the period frequency can be varied. These characteristic properties of the period are particularly perceptible and easily distinguishable by the receiving user.
Des Weiteren ist die Periodenform mit einem zumindest drei rechteckförmige Abschnitte aufweisenden Verlauf ausgebbar, wobei die zumindest drei rechteckförmigen Abschnitte einen die Periodenamplitude repräsentierenden mittleren Abschnitt und zwei ein Basisniveau repräsentierende seitliche Abschnitte umfassen, vorzugsweise wobei der zumindest drei rechteckförmige Abschnitte aufweisende Verlauf symmetrisch ist. Eine solche Periodenform kann ebenfalls besonders einfach ausgebbar sein. Zudem können dadurch die Wahrnehmung und die Erfassung des Signals durch den empfangenden Benutzer verbessert werden.Furthermore, the periodic form can be expressed with a curve exhibiting at least three rectangular sections, where the at least three rectangular sections represent the period. The waveform comprises a central section representing the amplitude and two lateral sections representing a base level, preferably wherein the waveform, which has at least three rectangular sections, is symmetrical. Such a periodic waveform can also be output particularly easily. Furthermore, this can improve the perception and comprehension of the signal by the receiving user.
Die Begriffe „anlegbar“ und „angelegt“ sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung im weitesten Sinn zu verstehen und umfassen eine Anordnung des Grundelements unmittelbar auf dem Körperteil und/oder auf einem unmittelbar an dem Körperteil angelegten Objekt, wie beispielsweise einem Kleidungsstück. Dabei ist denkbar, dass das Grundelement formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig am Körperteil festlegbar ist. Das Anlegen kann zudem über einen Verschluss oder dergleichen des Grundelements und/oder über eine zumindest teilweise elastische Expandierbarkeit des Grundelements erfolgen. Das Grundelement ist an jeglichem Körperteil anordenbar, insbesondere an einem Arm, einem Bein, einer Hand, einem Finger, einem Kopf oder einem Ohr. Das Grundelement kann das Körperteil im angelegten Zustand teilweise oder vollständig umfangen. Es ist denkbar, dass das Grundelement ein aufklebbares Patch ist.The terms "applicable" and "applied" are to be understood in the broadest sense within the context of this disclosure and encompass an arrangement of the basic element directly on the body part and/or on an object directly attached to the body part, such as a garment. It is conceivable that the basic element can be attached to the body part by a form-fitting, force-fitting, and/or material-bonded connection. The application can also be achieved via a fastener or similar feature of the basic element and/or by at least partial elastic expandability of the basic element. The basic element can be arranged on any body part, in particular on an arm, a leg, a hand, a finger, a head, or an ear. The basic element can partially or completely encircle the body part when applied. It is conceivable that the basic element is an adhesive patch.
Der Begriff „Signal“ ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung im weitesten Sinn zu verstehen und umfasst Zeichen mit einer bestimmten Bedeutung, die diese durch zumindest eine Vorschrift erhalten. Die Zeichen sind so beschaffen, dass zumindest einer der Sinne des Menschen diese wahrnehmen kann, und können auf zumindest einer physikalischen Größe basieren. Ein Signal kann ein durch eine einzelne Aktuatoreinrichtung ausgegebenes Signal sein oder sich aus mehreren, durch verschiedene Aktuatoreinrichtungen ausgegebenen einzelnen Signalen zusammensetzen.The term "signal" is to be understood in the broadest sense within the context of this disclosure and encompasses signs with a specific meaning, which is assigned to them by at least one provision. The signs are such that at least one of the human senses can perceive them and may be based on at least one physical quantity. A signal may be a signal output by a single actuator or may be composed of several individual signals output by different actuators.
Der Begriff „Aktuatoreinrichtung“ ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung im weitesten Sinn zu verstehen und umfasst eine Einrichtung zum Umsetzen eines elektrischen Signals in ein durch den empfangenden Benutzer wahrnehmbares Signal, welches auf einer anderen physikalische Größe, wie beispielsweise mechanische Bewegungen oder Schallwellen, basiert. In der vorliegenden Offenbarung kann das Steuersignal ein solches elektrisches Signal sein.The term "actuator device" is to be understood in the broadest sense within the context of this disclosure and includes a device for converting an electrical signal into a signal perceptible to the receiving user, which is based on another physical quantity, such as mechanical movements or sound waves. In this disclosure, the control signal can be such an electrical signal.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere mithilfe des erfindungsgemäßen Systems durchgeführt. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst eine Zustandsangabe durch einen empfangenden Benutzer oder ein IoT-Gerät bereitgestellt. Der Begriff „Zustandsangabe“ ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung im weitesten Sinn zu verstehen und umfasst eine innere bzw. psychische oder äußere bzw. physische Befindlichkeit eines Lebewesens, beispielsweise eine Emotion oder Schmerzen eines Menschen, oder Informationen, die zur Beschreibung einer oder mehrerer Eigenschaften eines physikalischen Systems geeignet sind. Der Begriff „IoT-Gerät“ ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung im weitesten Sinn zu verstehen und umfasst physische Objekte oder Gruppen solcher Objekte, die über das Internet oder andere Kommunikationsnetze mit anderen Geräten und Systemen verbunden werden können und Daten austauschen können. Das Eingabegerät kann ein IoT-Gerät sein. Dabei ist eine drahtgebundene Kommunikation oder eine drahtlose Kommunikation, beispielsweise mithilfe von Bluetooth, Bluetooth-Low-Energy, WLAN, WiFi, Zigbee, NFC, Sigfox oder Li-Fi, denkbar. Diese können zudem insbesondere einen oder mehrere Sensoren aufweisen, mithilfe derer eine Zustandsangabe ermittelbar ist.The method according to the invention is carried out using the device according to the invention, in particular using the system according to the invention. Within the framework of the method according to the invention, a status information is first provided by a receiving user or an IoT device. The term "status information" is to be understood in the broadest sense within the scope of this disclosure and includes an internal or psychological or external or physical state of a living being, for example, an emotion or pain of a person, or information suitable for describing one or more properties of a physical system. The term "IoT device" is to be understood in the broadest sense within the scope of this disclosure and includes physical objects or groups of such objects that can be connected to other devices and systems via the internet or other communication networks and can exchange data. The input device can be an IoT device. Wired or wireless communication, for example using Bluetooth, Bluetooth Low Energy, WLAN, WiFi, Zigbee, NFC, Sigfox, or Li-Fi, is conceivable. These devices can also, in particular, have one or more sensors with which a status information can be determined.
Die bereitgestellte Zustandsangabe wird anschließend, vorzugsweise anhand einer Kodierungsmatrix, kodiert. Der Begriff „Kodieren“ ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung im weitesten Sinn zu verstehen und umfasst ein Zuordnen der Zustandsangabe zu einem Zeichen oder einer Zeichenfolge aus einem Zeichenvorrat basierend auf einer Abbildungsvorschrift. Die Abbildungsvorschrift kann eine ein- oder mehrdimensionale Kodierungsmatrix sein.The provided state information is then encoded, preferably using a coding matrix. Within the scope of this disclosure, the term "encoding" is to be understood in its broadest sense and encompasses assigning the state information to a character or sequence of characters from a character set based on a mapping rule. The mapping rule can be a one-dimensional or multi-dimensional coding matrix.
Der empfangenden Benutzer gibt die Zustandsangabe in ein Eingabegerät, beispielsweise in ein Smartphone, ein. Dabei ist denkbar, dass das Eingabegerät eine Benutzeroberfläche zum Eingeben der Zustandsangabe aufweist, vorzugsweise wobei die Benutzeroberfläche zum Eingeben der Zustandsangabe eine grafische und/oder physische Darstellung einer Kodierungsmatrix umfasst, sodass der übermittelnde Benutzer die Zustandsinformation im Rahmen der Eingabe kodiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Zustandsangabe durch das IoT-Gerät selbst analysiert und auf Basis des Analyseergebnisses kodiert wird.The receiving user enters the status information into an input device, such as a smartphone. It is conceivable that the input device has a user interface for entering the status information, preferably comprising a graphical and/or physical representation of a coding matrix, so that the transmitting user encodes the status information during the input process. However, it is also conceivable that the status information is analyzed by the IoT device itself and encoded based on the analysis result.
Anschließend wird ein Steuersignal, welches auf der Zustandsangabe basiert, durch eine Sendeeinheit des Eingabegeräts oder durch eine Sendeeinheit des IoT-Geräts, an die Steuereinheit der Vorrichtung gesendet. Die Zustandsangabe kann dabei vor dem Senden anhand einer Übersetzungsvorschrift in das Steuersignal übersetzt werden. Das Steuersignal ist der Zustandsangabe somit eindeutig zugeordnet. Die grundlegende Struktur der Übersetzungsvorschrift kann dabei mit der Struktur der Abbildungsvorschrift übereinstimmen.Subsequently, a control signal, based on the state information, is sent from a transmitter unit of the input device or from a transmitter unit of the IoT device to the control unit of the device. The state information can be translated into the control signal before transmission using a translation rule. The control signal is thus uniquely assigned to the state information. The basic structure of the translation rule can correspond to the structure of the mapping rule.
Die Steuereinheit empfängt das Steuersignal und gibt ein auf diesem Steuersignal basierendes Signal aus. Dazu kann zumindest ein Teil der Aktuatoreinrichtungen eingesetzt werden.The control unit receives the control signal and outputs a signal based on this control signal. At least some of the actuator components can be used for this purpose.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, das erfindungsgemäße Systeme und das erfindungsgemäße Verfahren können im Hinblick auf die Übermittlung von Emotionen somit insbesondere dazu eingesetzt werden, um die Selbsteinschätzung, Darstellung und Wahrnehmung von Emotionen durch die Benutzer selbst zu verbessern. Die Benutzer können in die Lage versetzt werden, Emotionen bewusst zu erkennen, zu beschreiben und zu kommunizieren bzw. intuitiv zu entschlüsseln und zu verstehen.The device, system, and method according to the invention can therefore be used, in particular, to improve users' self-assessment, representation, and perception of emotions with regard to the transmission of emotions. Users can be enabled to consciously recognize, describe, and communicate emotions, or to intuitively decode and understand them.
In vorteilhafter Weise ist das Grundelement eine Manschette, ein Armband, ein Ring oder eine Kette. Dadurch ist das Grundelement besonders einfach an einem Bein, insbesondere um ein Fußgelenk, an einem Arm, insbesondere um ein Handgelenk, an einem Finger oder um einen Hals tragbar. Der menschliche Körper ist an diesen Stellen zudem besonders sensibel gegenüber Reizen, insbesondere gegenüber taktilen Reizen, beispielsweise infolge von Vibrationen.Advantageously, the basic element is a cuff, a bracelet, a ring, or a chain. This makes the basic element particularly easy to wear on a leg, especially around an ankle, on an arm, especially around a wrist, on a finger, or around the neck. Furthermore, the human body is particularly sensitive to stimuli at these points, especially tactile stimuli, such as those resulting from vibrations.
In weiter vorteilhafter Weise sind ein weiteres Grundelement und ein Verbindungselement angeordnet, wobei die Grundelemente über das Verbindungselement miteinander verbunden sind. Einer der dadurch erzielten Vorteile ist, dass die Wahrnehmung und die Erfassung des Signals durch den empfangenden Benutzer verbessert werden. Zudem kann der Halt der Vorrichtung an dem Körperteil verbessert werden.In a further advantageous manner, another base element and a connecting element are arranged, the base elements being connected to each other via the connecting element. One of the advantages achieved by this is that the perception and acquisition of the signal by the receiving user are improved. In addition, the device's attachment to the body part can be improved.
Es ist denkbar, dass an und/oder in einem oder mehreren Grundelementen und/oder dem Verbindungselement zumindest eine weitere Aktuatoreinrichtung angeordnet ist, wobei zumindest ein Teil der Aktuatoreinrichtungen derart, vorzugsweise äquidistant, voneinander beabstandet angeordnet ist, dass der zumindest eine Teil der Aktuatoreinrichtungen in einem angelegten Zustand des einen oder der mehreren Grundelemente und/oder des Verbindungselements im Wesentlichen entlang einer Erstreckung des menschlichen Körperteils positioniert ist. Dadurch können die Wahrnehmung und die Erfassung des Signals durch den empfangenden Benutzer weiter verbessert werden. Dabei kann das Signal durch die zumindest drei Aktuatoreinrichtungen und/oder die zumindest eine weitere Aktuatoreinrichtung ausgebbar sein. Der zumindest eine Teil der Aktuatoreinrichtungen kann, beispielsweise bei einer Anordnung des einen oder der mehreren Grundelemente und/oder des Verbindungselements an einem Bein oder einem Arm, im angelegten Zustand entlang einer Längsrichtung des Beins oder des Arms positioniert sein.It is conceivable that at least one further actuator device is arranged on and/or in one or more base elements and/or the connecting element, wherein at least some of the actuator devices are arranged, preferably equidistantly, such that, in the applied state of one or more base elements and/or the connecting element, at least some of the actuator devices are positioned substantially along an extension of the human body part. This can further improve the perception and acquisition of the signal by the receiving user. The signal can be output by the at least three actuator devices and/or the at least one further actuator device. For example, in the case of an arrangement of one or more base elements and/or the connecting element on a leg or an arm, at least some of the actuator devices can be positioned along a longitudinal direction of the leg or arm in the applied state.
In weiter vorteilhafter Weise sind die Aktuatoreinrichtungen durch die Steuereinheit individuell ansteuerbar. Daran ist vorteilhaft, dass die mögliche Anzahl von ausgebbaren Signalen erhöht werden kann, indem beispielsweise das Signal durch ein zeitversetztes oder teilweises Ansteuern mehrerer Aktuatoreinrichtungen gebildet wird. Dadurch wird es zudem möglich, die Abbildungs- bzw. die Übersetzungsvorschrift zu erweitern. Es ist denkbar, dass jeweils die Aktuatoreinrichtungen der Grundelemente durch die Steuereinheit zeitversetzt ansteuerbar sind.In a further advantageous manner, the actuators can be individually controlled by the control unit. This is beneficial because the number of output signals can be increased, for example, by generating the signal through the time-shifted or partial control of several actuators. This also makes it possible to expand the mapping or translation rules. It is conceivable that the actuators of the basic elements can each be controlled by the control unit with a time delay.
Zumindest ein Teil der Aktuatoreinrichtungen kann in unterschiedlichen Richtungen im Wesentlichen entlang des Umfangs und/oder im Wesentlichen entlang der Erstreckung des menschlichen Körperteils zeitversetzt ansteuerbar sein. Durch eine solche Ansteuerung der Aktuatoreinrichtungen kann ein Eindruck eines wellenartig entlang des Umfangs oder entlang der Erstreckung des Körperteils fortlaufenden Signals erzeugt werden. Den unterschiedlichen Richtungen können beispielsweise zwei bestimmte Gruppen von Zustandsangaben zugeordnet sein, sodass diese Gruppen besonders leicht durch den empfangenden Benutzer erfassbar sind.At least some of the actuators can be controlled in different directions, essentially along the circumference and/or essentially along the length of the human body part, with a time delay. This type of actuator control can create the impression of a wave-like signal oscillating along the circumference or length of the body part. For example, two specific groups of status signals can be assigned to the different directions, making these groups particularly easy for the receiving user to understand.
Des Weiteren ist denkbar, dass zumindest ein Teil der Aktuatoreinrichtungen je ein Gehäuse mit einem darin angeordneten Unwuchterreger und ggf. einer Energieversorgungseinheit aufweist, vorzugsweise wobei durch den Unwuchterreger Impulse in einer bezogen auf eine Außenfläche des Körperteils im Wesentlichen orthogonalen Richtung erzeugbar sind. Einer der dadurch erzielten Vorteile ist, dass das Signal in Form von Vibrationen, welche taktil durch den empfangenden Benutzer wahrnehmbar sind, ausgebbar ist. Dadurch ist eine unmittelbare Wahrnehmung und besonders intuitive Erfassung des Signals durch den empfangenden Benutzer möglich. Es ist denkbar, dass eine zentrale Energieversorgungseinheit zur Versorgung aller Aktuatoreinrichtung mit Energie angeordnet ist.Furthermore, it is conceivable that at least some of the actuator units each have a housing containing an unbalance exciter and, optionally, a power supply unit, preferably wherein the unbalance exciter can generate impulses in a direction essentially orthogonal to an outer surface of the body part. One of the advantages achieved by this is that the signal can be output in the form of vibrations, which are tactilely perceptible to the receiving user. This allows for immediate perception and particularly intuitive comprehension of the signal by the receiving user. It is conceivable that a central power supply unit is arranged to supply all actuator units with energy.
In weiter vorteilhafter Weise ist der Unwuchterreger formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, vorzugsweise durch eine Löt- oder Klebverbindung, an und/oder in einer auskragenden flexiblen Zunge festgelegt. Dadurch kann eine besonders einfache und robuste Konstruktion realisiert werden.In a further advantageous manner, the unbalance exciter is positively locked and/or force-locked and/or material-locked, preferably by a soldered or adhesive bond, to and/or in a projecting flexible tongue. This allows for a particularly simple and robust design.
In weiter vorteilhafter Weise ist die auskragende flexible Zunge formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, vorzugsweise durch eine Niet- oder Schraubverbindung, an und/oder in einer Montagebasis des Gehäuses festgelegt. Insbesondere eine lösbare Verbindung durch Schrauben bietet den Vorteil, dass defekte Bauteile, wie beispielsweise der Unwuchterreger, schnell und einfach ausgetauscht werden können.In a further advantageous manner, the projecting flexible tongue is fixed to and/or in a mounting base of the housing in a form-fitting and/or force-fitting and/or material-fitting manner, preferably by a rivet or screw connection. In particular, a detachable connection using screws offers the advantage that defective components, such as the unbalance exciter, can be replaced quickly and easily.
Das Signal kann ein taktiles und/oder akustisches und/oder visuelles Signal umfassen. Solche Signalarten sind besonders gut durch den empfangenden Benutzer wahrnehmbar bzw. erfassbar. Zum Ausgeben des taktilen Signals kann eine Aktuatoreinrichtung zum Erzeugen von Vibrationen ausgebildet sein. Dazu kann die Aktuatoreinrichtung einen Unwuchterreger aufweisen. Zum Ausgeben des akustischen Signals kann eine Aktuatoreinrichtung einen Lautsprecher aufweisen. Zum Ausgeben des visuellen Signals kann eine Aktuatoreinrichtung eine Leuchtdiode oder dergleichen oder einen Bildschirm zum Anzeigen von Bildern oder Zeichen aufweisen. Es ist denkbar, dass das Signal aus einer Kombination mehrerer dieser Signalarten gebildet ist.The signal can be tactile, acoustic, and/or visual. Such signal types are particularly easy for the receiving user to perceive and understand. To output the tactile signal, an actuator can be configured to generate vibrations. For this purpose, the actuator can include an unbalanced exciter. To output the acoustic signal, an actuator can include a loudspeaker. To output the visual signal, an actuator can include a light-emitting diode (LED) or similar device, or a screen for displaying images or characters. It is also conceivable that the signal is composed of a combination of several of these signal types.
In weiter vorteilhafter Weise basiert das Steuersignal auf einer Zustandsangabe, wobei die Zustandsangabe anhand einer Kodierungsmatrix mit einer ersten Dimension und einer zweiten Dimension kodiert ist, wobei die erste Dimension der Zustandsangabe durch die Periodenfrequenz repräsentierbar ist und die zweite Dimension der Zustandsangabe durch die Periodenform und/oder die Periodenamplitude repräsentierbar ist. Die Kodierungsmatrix mit zwei Dimensionen weist eine einfache Struktur auf, die für den empfangenden Benutzer sehr leicht verständlich ist. Dadurch können eine intuitive Bedienung eines Eingabegeräts und eine intuitive Erfassung, d.h. ein intuitives Verständnis, des Signals durch den empfangenden Benutzer erreicht werden. Dabei kann die erste Dimension eine Erregung und die zweite Dimension eine Valenz abbilden. Diese sind zentrale Merkmale von Emotionen. Die Valenz, auch als Pleasance bezeichnet, gibt die individuelle motivationale Bewertung eines Reizes an, was bedeutet, dass man sich einem belohnenden Reiz nähert oder sich von einem unangenehmen/schädlichen Reiz zurückzieht. Die Erregung zeigt die körperliche Bereitschaft an, diese Handlung auszulösen. Mithilfe einer solchen Kodierungsmatrix kann somit in vorteilhafter Weise eine komplexe Emotion durch den übermittelnden Benutzer einfach und intuitiv kodiert bzw. erfasst werden. Dadurch wird zudem vermieden, dass die Aufmerksamkeit des übermittelnden Benutzers von der genauen Wahrnehmung seines inneren Zustands bzw. seiner Emotion abgelenkt wird.In a further advantageous manner, the control signal is based on a state indication, which is encoded using a coding matrix with a first dimension and a second dimension. The first dimension of the state indication is represented by the period frequency, and the second dimension is represented by the period shape and/or the period amplitude. The two-dimensional coding matrix has a simple structure that is very easy for the receiving user to understand. This allows for intuitive operation of an input device and intuitive acquisition, i.e., an intuitive understanding, of the signal by the receiving user. The first dimension can represent arousal, and the second dimension valence. These are central characteristics of emotions. Valence, also known as pleasure, indicates the individual's motivational evaluation of a stimulus, meaning whether one approaches a rewarding stimulus or withdraws from an unpleasant/harmful stimulus. Arousal indicates the physical readiness to initiate this action. Using such a coding matrix, a complex emotion can thus be easily and intuitively encoded or captured by the transmitting user. This also prevents the transmitting user's attention from being distracted from accurately perceiving their inner state or emotion.
Der ersten Dimension kann ferner eine erste Ordinalskala zugeordnet sein, wobei die Skalenwerte der ersten Ordinalskala durch unterschiedliche Periodenfrequenzen repräsentierbar sind. Die erste Ordinalskala ermöglicht es, die Zustandsangabe schnell und einfach einzugeben. Außerdem sind unterschiedliche Periodenfrequenzen in der Wahrnehmung besonders leicht voneinander unterscheidbar.The first dimension can also be assigned a first ordinal scale, where the scale values of the first ordinal scale can be represented by different period frequencies. The first ordinal scale allows for quick and easy input of the state information. Furthermore, different period frequencies are particularly easy to distinguish from one another in perception.
Zudem kann der zweiten Dimension eine zweite Ordinalskala mit einem Positivbereich, einem Neutralbereich und einem Negativbereich zugeordnet sein, wobei die Skalenwerte der zweiten Ordinalskala durch unterschiedliche Periodenamplituden repräsentierbar sind, und wobei der Positivbereich, der Neutralbereich und der Negativbereich durch unterschiedliche Periodenformen repräsentierbar sind. Die zweite Ordinalskala ermöglicht es, die Zustandsangabe schnell und einfach einzugeben. Zudem sind unterschiedliche Periodenamplituden in der Wahrnehmung ebenfalls besonders leicht voneinander unterscheidbar. Durch eine Untergruppierung der zweiten Dimension in den Positivbereich, den Neutralbereich und den Negativbereich können die Wahrnehmung und die Erfassung des Signals durch den empfangenden Benutzer weiter verbessert werden.Furthermore, the second dimension can be assigned a second ordinal scale with a positive range, a neutral range, and a negative range. The scale values of the second ordinal scale can be represented by different period amplitudes, and the positive, neutral, and negative ranges can be represented by different period shapes. The second ordinal scale allows for quick and easy input of the state information. Moreover, different period amplitudes are also particularly easy to distinguish from one another in perception. By subdividing the second dimension into the positive range, the neutral range, and the negative range, the perception and acquisition of the signal by the receiving user can be further improved.
Vorzugsweise besitzt die Kodierungsmatrix eine 4x7-Struktur, wobei die erste Ordinalskala 4 Stellen mit je einem Skalenwert und die die zweite Ordinalskala 7 Stellen mit je einem Skalenwert aufweist. Es ist weiter denkbar, dass ein visuelles Signal ein mit der Zustandsangabe korrespondierendes Kopfsymbol umfasst. Das Kopfsymbol kann dabei das Signal, welches auf dem Steuersignal bzw. der Zustandsangabe basiert, grafisch abbilden. Beispielsweise kann das Kopfsymbol eine schematische Darstellung der Periodenform und/oder der Periodenamplitude und/oder der Periodenfrequenz umfassen. Somit können einer Kodierungsmatrix mit einer 4x7-Struktur insgesamt 28 verschiedene Kopfsymbole zugeordnet sein. Dadurch können die Wahrnehmung und die Erfassung des Signals durch den empfangenden Benutzer verbessert werden.Preferably, the coding matrix has a 4x7 structure, with the first ordinal scale having 4 positions, each with one scale value, and the second ordinal scale having 7 positions, each with one scale value. It is also conceivable that a visual signal includes a head symbol corresponding to the state indication. The head symbol can graphically represent the signal based on the control signal or the state indication. For example, the head symbol can include a schematic representation of the period shape and/or the period amplitude and/or the period frequency. Thus, a total of 28 different head symbols can be assigned to a coding matrix with a 4x7 structure. This can improve the perception and comprehension of the signal by the receiving user.
Ferner ist denkbar, dass die Periodenform mit einem sinuswellenförmigen Verlauf und/oder zumindest einem Abschnitt mit einem rechteckförmigen Verlauf ausgebbar ist. Eine solche Periodenform kann besonders einfach ausgebbar sein.Furthermore, it is conceivable that the periodic waveform could be output with a sinusoidal waveform and/or at least one rectangular segment. Such a periodic waveform could be particularly easy to output.
In weiter vorteilhafter Wiese ist der mittlere Abschnitt zwischenzeitlich auf das Basisniveau absenkbar, sodass der mittlere Abschnitt einen kurzen und einen auf das Absenken folgenden langen Anteil aufweist. Dadurch können die Wahrnehmung und die Erfassung des Signals durch den empfangenden Benutzer weiter verbessert werden.Furthermore, the middle section can be temporarily lowered to the base level, resulting in a short segment followed by a long segment after the lowering. This further improves the perception and reception of the signal by the receiving user.
Die Periodenamplitude, insbesondere für den Positivbereich und/oder den Negativbereich, kann mithilfe der folgenden Formel berechnet werden:
Der ausgebbare Maximalwert der Periodenamplitude kann dabei, insbesondere für den Positivbereich und den Negativbereich, so gewählt werden, dass ein mit dem Maximalskalenwert der zweiten Ordinalskala korrespondierendes Signal für den empfangenden Benutzer gerade noch gut erträglich ist und gleichzeitig ein mit einem Minimalskalenwert der zweiten Ordinalskala korrespondierendes Signal für den empfangenden Benutzer ausreichend gut wahrnehmbar ist. Für den Neutralbereich kann ein konstanter Signalverlauf gewählt werden, wobei die Periodenamplitude die Höhe des konstanten Signalverlaufs, insbesondere des Basisniveaus, ist. Die Höhe der Periodenamplitude für den Neutralbereich kann ebenfalls so gewählt werden, dass ein damit korrespondierendes Signal für den empfangenden Benutzer ausreichend gut wahrnehmbar ist.The maximum output value of the period amplitude can be chosen, particularly for the positive and negative ranges, such that a signal corresponding to the maximum value of the second ordinal scale is just barely tolerable for the receiving user, while simultaneously a signal corresponding to a minimum value of the second ordinal scale is sufficiently perceptible. For the neutral range, a constant signal waveform can be chosen, where the period amplitude is the height of this constant signal waveform, specifically the base level. The height of the period amplitude for the neutral range can also be chosen so that a corresponding signal is sufficiently perceptible for the receiving user.
Die Periodenfrequenz wird durch den Kehrwert einer Periodendauer berechnet, wobei die Periodendauer mithilfe der folgenden Formel berechnet werden kann:
Dabei stellen Tp,max den ausgebbaren Maximalwert der Periodendauer und SWakt,ord1 den vorhandenen Skalenwert der ersten Ordinalskala dar.In this case, T p,max represents the maximum output value of the period duration and SW akt,ord1 represents the available scale value of the first ordinal scale.
Für den Neutralbereich kann der konstante Signalverlauf mehrfach in regelmäßigen Abständen kurzzeitig unterbrochen sein, insbesondere so, dass die Unterbrechungen mit der Periodenfrequenz korrespondieren.For the neutral region, the constant signal waveform can be briefly interrupted several times at regular intervals, in particular in such a way that the interruptions correspond to the period frequency.
Es ist zudem denkbar, dass eine Periodenanzahl des Signals variierbar ist. Insbesondere kann die Periodenanzahl mit dem Skalenwert der ersten Ordinalskala korrespondieren, d.h. bei einem Skalenwert von 2 beträgt die Periodenanzahl, die ausgegeben wird, ebenfalls 2. Es ist auch denkbar, dass einem Skalenwert eine andere Periodenanzahl zugeordnet ist.It is also conceivable that the number of periods in the signal is variable. In particular, the number of periods can correspond to the scale value of the first ordinal scale; that is, for a scale value of 2, the number of periods output is also 2. It is also conceivable that a different number of periods is assigned to a different scale value.
Die Dauern des kurzen und des auf das Absenken folgenden langen Anteils können mithilfe der folgenden Formeln berechnet werden:The durations of the short and the long portion following the lowering can be calculated using the following formulas:
Dauer des kurzen Anteils:
Dauer des langen Anteils:
Des Weiteren ist denkbar, dass der Positivbereich und der Negativbereich durch das zeitversetzte Ansteuern in unterschiedlichen Richtungen im Wesentlichen entlang des Umfangs und/oder in unterschiedlichen Richtungen im Wesentlichen entlang der Erstreckung des menschlichen Körperteils repräsentierbar sind. Dies verbessert weiter die Wahrnehmung und die Erfassung des Signals durch den empfangenden Benutzer.Furthermore, it is conceivable that the positive and negative areas can be represented by time-shifted activation in different directions, essentially along the circumference and/or in different directions, essentially along the extension of the human body part. This further improves the perception and acquisition of the signal by the receiving user.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
-
1 in schematischer Form eine Vorrichtung und einen Ansteuervorgang der Aktuatoreinrichtungen der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 in schematischer Form eine Vorrichtung und einen Ansteuervorgang der Aktuatoreinrichtungen der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
3 in schematischer Form eine Aktuatoreinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
4 in schematischer Form eine Kodierungsmatrix gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
5 in schematischer Form der Kodierungsmatrix gemäß4 zugeordnete Kopfsymbole gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und -
6 in schematischer Form der Kodierungsmatrix gemäß4 zugeordnete Kopfsymbole gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und -
7 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
1 in schematic form a device and a control process of the actuator devices of the device according to an embodiment of the present invention; -
2 in schematic form a device and a control process of the actuator devices of the device according to a further embodiment of the present invention; -
3 in schematic form an actuator device according to an embodiment of the present invention; -
4 in schematic form a coding matrix according to an embodiment of the present invention; -
5 in schematic form of the coding matrix according to4 associated head symbols according to an embodiment of the present invention; and -
6 in schematic form of the coding matrix according to4 associated head symbols according to a further embodiment of the present invention; and -
7 Steps of a method according to an embodiment of the present invention.
Gemäß
Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Steuereinheit 5, die an dem Armband 3 angeordnet ist. Durch die vier Aktuatoreinrichtungen 4 ist ein Signal 6 ausgebbar, wobei das Signal 6 auf einem durch die Steuereinheit 5 empfangbaren Steuersignal basiert.The device 1 further comprises a control unit 5, which is arranged on the wristband 3. A signal 6 can be output by the four actuator devices 4, the signal 6 being based on a control signal receivable by the control unit 5.
Die vier Aktuatoreinrichtungen 4 sind ausgebildet zum Ausgeben eines taktilen Signals 6 und sind durch die Steuereinheit 5 so individuell ansteuerbar, dass diese in unterschiedlichen Richtungen im Wesentlichen entlang des Umfangs 36 des Körperteils 2 zeitversetzt ansteuerbar sind. In der Darstellung in
Das dabei ausgegebene Signal 6 weist einen periodischen Signalverlauf 7 mit einer Periode 8 auf, wobei eine Periodenform 9 und/oder eine Periodenamplitude 10 und/oder eine Periodenfrequenz der Periode 8 variierbar ist. Die Periodenform 9 ist mit einem zumindest drei rechteckförmige Abschnitte 11 aufweisenden Verlauf ausgebbar, wobei die zumindest drei rechteckförmigen Abschnitte 11 einen die Periodenamplitude 10 repräsentierenden mittleren Abschnitt 12 und zwei ein Basisniveau repräsentierende seitliche Abschnitte 13 umfassen. Der mittlere Abschnitt 12 ist dabei zwischenzeitlich auf das Basisniveau absenkbar, sodass der mittlere Abschnitt 12 einen kurzen Anteil 14 und einen auf das Absenken folgenden langen Anteil 15 aufweist. Die Periodenanzahl beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 2. Es ist jedoch auch eine andere Periodenanzahl denkbar. Durch eine solche Ansteuerung der Aktuatoreinrichtungen 4 kann ein Eindruck eines wellenartig um den Arm 2 fortlaufenden Signals 6 erzeugt werden.The output signal 6 has a periodic waveform 7 with a period 8, wherein a period shape 9 and/or a period amplitude 10 and/or a period frequency of the period 8 can be varied. The period shape 9 can be output with a waveform having at least three rectangular sections 11, wherein the at least three rectangular sections 11 comprise a central section 12 representing the period amplitude 10 and two lateral sections 13 representing a base level. The central section 12 can be temporarily lowered to the base level, so that the central section 12 has a short component 14 and a long component 15 following the lowering. The number of periods is 2 in this embodiment. However, a different number of periods is also conceivable. By controlling the actuator devices 4 in this way, the impression of a wave-like signal 6 circulating around the arm 2 can be generated.
Gemäß
Die Vorrichtung umfasst zudem eine Steuereinheit 5. Durch die Aktuatoreinrichtungen 4 ist ein Signal 6 ausgebbar, wobei das Signal 6 auf einem durch die Steuereinheit 5 empfangbaren Steuersignal basiert.The device also includes a control unit 5. A signal 6 can be output by the actuator devices 4, wherein the signal 6 is based on a control signal that can be received by the control unit 5.
Die weitere Aktuatoreinrichtung 4 und zwei der Aktuatoreinrichtungen 4 der Armbänder 3, 3' sind durch die Steuereinheit 5 so individuell ansteuerbar, dass diese in unterschiedlichen Richtungen im Wesentlichen entlang der Erstreckung 37 des Körperteils 2 zeitversetzt ansteuerbar sind. In der Darstellung in
Das dabei ausgegebene Signal 6 weist einen Signalverlauf 7 auf, der dem Signalverlauf 7 aus
Die Aktuatoreinrichtung 4 weist ein Gehäuse 17 mit einem darin angeordneten Unwuchterreger 18 und einer Energieversorgungseinheit 19 auf, wobei durch den Unwuchterreger 18 Impulse in einer bezogen auf eine Außenfläche des Körperteils 2 im Wesentlichen orthogonalen Richtung 20 erzeugbar sind. Dadurch ist ein für den empfangenden Benutzer wahrnehmbares taktiles Signal 6 ausgebbar.The actuator device 4 has a housing 17 with an imbalance exciter 18 and a power supply unit 19 arranged therein, wherein the imbalance exciter 18 can generate impulses in a direction 20 that is essentially orthogonal to an outer surface of the body part 2. This allows a tactile signal 6, perceptible to the receiving user, to be output.
Der Unwuchterreger 18 ist stoffschlüssig durch eine Lötverbindung 21 in einer auskragenden flexiblen Zunge 22 festgelegt. Statt einer Lötverbindung 21 ist auch eine Klebverbindung denkbar. Die auskragende flexible Zunge 22 ist wiederum formschlüssig und kraftschlüssig durch eine in der
Die Kodierungsmatrix 24, anhand welcher die Zustandsangabe kodiert werden kann, weist eine erste Dimension 25 und eine zweite Dimension 26 auf. Der ersten Dimension 25 ist eine erste Ordinalskala 27 mit 4 Stellen mit den Skalenwerten 1 bis 4 zugeordnet. Der zweiten Dimension 26 ist eine zweite Ordinalskala 28 mit 7 Stellen mit einem Positivbereich 29 mit Skalenwerten von 1 bis 3, einem Neutralbereich 30 mit einem Skalenwerte von 0 und einem Negativbereich 31 mit Skalenwerten von -1 bis -3 zugeordnet. Durch eine Kombination eines Skalenwerts der ersten Dimension 25 mit einem Skalenwert der zweiten Dimension 26 kann eine Zustandsangabe eingegeben bzw. kodiert werden. Die Kodierungsmatrix 24 weist zudem Kodierungssymbole 31 auf, die die jeweilige Zustandsangabe grafisch darstellen. Diese kann einem übermittelnden Benutzer die Eingabe bzw. das Kodieren der Zustandsangabe erleichtern.The coding matrix 24, which can be used to code the status information, has a first dimension 25 and a second dimension 26. The first dimension 25 is assigned a first ordinal scale 27 with 4 digits and scale values from 1 to 4. The second dimension 26 is assigned a second ordinal scale 28 with 7 digits and a positive range 29 with scale values from 1 to 3, a neutral range 30 with a scale value of 0, and a negative range 31 with scale values from -1 to -3. A status information can be entered or coded by combining a scale value from the first dimension 25 with a scale value from the second dimension 26. The coding matrix 24 also includes coding symbols 31 that graphically represent the respective status information. These symbols can facilitate the input or coding of the status information for the transmitting user.
Im Ausführungsbeispiel gemäß
Die Kodierungsmatrix 24 kann auf einer Benutzeroberfläche 32 eines Eingabegeräts 33 oder eines IoT-Geräts grafisch dargestellt sein. Dadurch kann das Eingeben der Zustandsangabe durch den übermittelnden Benutzer erheblich vereinfacht werden.The coding matrix 24 can be graphically displayed on a user interface 32 of an input device 33 or an IoT device. This can significantly simplify the input of the status information by the transmitting user.
Die
Jedes Kopfsymbol 34 bildet dabei ein Signal 6, welches auf einem Steuersignal bzw. einer Zustandsangabe basiert, grafisch ab. Somit sind der Kodierungsmatrix 24 mit der 4x7-Struktur insgesamt jeweils 28 verschiedene Kopfsymbole 34 zugeordnet. Die Kopfsymbole 34 können als visuelles Signal 6 über zumindest eine Aktuatoreinrichtung 4 ausgegeben werden.Each head symbol 34 graphically represents a signal 6 based on a control signal or status indication. Thus, a total of 28 different head symbols 34 are assigned to the coding matrix 24 with its 4x7 structure. The head symbols 34 can be output as a visual signal 6 via at least one actuator 4.
Das Kopfsymbol 34 umfasst in beiden Ausführungsformen eine schematische Darstellung der Periodenform 9, der Periodenamplitude 10 und der Periodenfrequenz. Dabei sind die Skalenwerte der ersten Ordinalskala 27 durch unterschiedliche Periodenfrequenzen repräsentierbar. Die Skalenwerte der zweiten Ordinalskala 28 sind durch unterschiedliche Periodenamplituden 10 repräsentierbar, wobei der Positivbereich 29, der Neutralbereich 30 und der Negativbereich 31 durch unterschiedliche Periodenformen 9 repräsentierbar sind.In both embodiments, the head symbol 34 comprises a schematic representation of the period form 9, the period amplitude 10, and the period frequency. The scale values of the first ordinal scale 27 can be represented by different period frequencies. The scale values of the second ordinal scale 28 can be represented by different period amplitudes 10, with the positive range 29, the neutral range 30, and the negative range 31 being representable by different period forms 9.
Gemäß
Gemäß
Der Neutralbereich 30 ist gemäß den
Zur Durchführung des Verfahrens wird ein System, umfassend ein Eingabegerät 33 mit einer Sendeeinheit 35 und eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, beispielsweise gemäß der in
In einem ersten Schritt S1 wird eine Zustandsangabe betreffend eine Emotion durch einen übermittelnden Benutzer bereitgestellt. Der übermittelnde Benutzer kann beispielsweise ein Patient sein, der sich mit einem Psychotherapeuten, dem empfangenden Benutzer, in einer Therapiesitzung befindet. Der Patient und der Psychotherapeut können über ein Video-Telefonie-System miteinander kommunizieren. Zudem kann dabei der Patient das Eingabegerät 33 und der Psychotherapeut die Vorrichtung 1 verwenden. Somit kann der Patient beispielsweise Emotionen über das erfindungsgemäße System an den Psychotherapeuten übermitteln.In the first step, S1, a transmitting user provides a status indication regarding an emotion. The transmitting user could, for example, be a patient in a therapy session with a psychotherapist, the receiving user. The patient and the psychotherapist can communicate with each other via a video telephony system. Furthermore, the patient can use the input device 33 and the psychotherapist the device 1. Thus, the patient can, for example, transmit emotions to the psychotherapist via the system according to the invention.
Anschließend wird die bereitgestellte Zustandsangabe durch den übermittelnden Benutzer in Schritt S2 in das Eingabegerät 33, beispielsweise ein Smartphone, eingegeben und in Schritt S21 im Rahmen der Eingabe anhand einer auf der Benutzeroberfläche 32 des Eingabegeräts 33 dargestellten Kodierungsmatrix 24 kodiert.Subsequently, the provided status information is entered by the transmitting user into the input device 33, for example a smartphone, in step S2 and encoded in step S21 as part of the input using a coding matrix 24 displayed on the user interface 32 of the input device 33.
In Schritt S3 erfolgt das Senden des Steuersignals an die Steuereinheit 5 der Vorrichtung 1. Das Steuersignal basiert dabei auf der Zustandsangabe. Die Steuereinheit 5 der Vorrichtung 1 empfängt das Steuersignal in Schritt S4.In step S3, the control signal is sent to the control unit 5 of the device 1. The control signal is based on the status indication. The control unit 5 of the device 1 receives the control signal in step S4.
Abschließend wird das Signal 6, welches auf dem Steuersignal basiert, in Schritt S5 durch zumindest einen Teil der Aktuatoreinrichtungen 4 ausgegeben.Finally, in step S5, the signal 6, which is based on the control signal, is output by at least part of the actuator devices 4.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lehre wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.Regarding further advantageous embodiments of the teaching according to the invention, reference is made to the general part of the description and to the attached claims in order to avoid repetition.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Gegenstände lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.Finally, it should be expressly pointed out that the exemplary embodiments of the objects according to the invention described above serve only to discuss the claimed teaching, but do not limit it to these exemplary embodiments.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtungdevice
- 22
- Körperteil, ArmBody part, arm
- 3, 3'3.3'
- Grundelement, ArmbandBasic element, bracelet
- 44
- AktuatoreinrichtungActuator setup
- 55
- Steuereinheitcontrol unit
- 66
- Signalsignal
- 77
- SignalverlaufSignal waveform
- 88
- Periodeperiod
- 99
- PeriodenformPeriodic form
- 1010
- PeriodenamplitudePeriod amplitude
- 1111
- Rechteckförmiger AbschnittRectangular section
- 1212
- Mittlerer AbschnittMiddle section
- 1313
- Seitlicher AbschnittSide section
- 1414
- Kurzer Anteil des mittleren Abschnitts 12Short portion of the middle section 12
- 1515
- Langer Anteil des mittleren Abschnitts 12Long part of the middle section 12
- 1616
- VerbindungselementConnecting element
- 1717
- GehäuseHousing
- 1818
- UnwuchterregerImbalance pathogen
- 1919
- EnergieversorgungseinheitEnergy supply unit
- 2020
- Orthogonale RichtungOrthogonal direction
- 2121
- Lötverbindungsoldered joint
- 2222
- Auskragende flexible ZungeProjecting flexible tongue
- 2323
- MontagebasisMounting base
- 2424
- KodierungsmatrixCoding matrix
- 2525
- Erste DimensionFirst dimension
- 2626
- Zweite DimensionSecond dimension
- 2727
- Erste OrdinalskalaFirst ordinal scale
- 2828
- Zweite OrdinalskalaSecond ordinal scale
- 2929
- PositivbereichPositive area
- 3030
- NeutralbereichNeutral area
- 3131
- NegativbereichNegative area
- 3232
- Benutzeroberflächeuser interface
- 3333
- EingabegerätInput device
- 3434
- KopfsymbolHead symbol
- 3535
- SendeeinheitTransmitter unit
- 3636
- Entlang des Umfangs des Körperteils 2Along the circumference of body part 2
- 3737
- Entlang der Erstreckung des Körperteils 2Along the extension of body part 2
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023207129.0A DE102023207129B4 (en) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | Device, system and method for outputting a signal, in particular relating to a status indication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023207129.0A DE102023207129B4 (en) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | Device, system and method for outputting a signal, in particular relating to a status indication |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023207129A1 DE102023207129A1 (en) | 2025-01-30 |
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Family
ID=94212923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023207129.0A Active DE102023207129B4 (en) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | Device, system and method for outputting a signal, in particular relating to a status indication |
Country Status (1)
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| DE (1) | DE102023207129B4 (en) |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| DE20019401U1 (en) * | 2000-11-15 | 2001-03-01 | Stracke, Bernd, 65205 Wiesbaden | Alarm system with vibration alarm |
| EP3731069A1 (en) * | 2015-01-13 | 2020-10-28 | CK Materials Lab Co., Ltd. | Haptic information provision device |
-
2023
- 2023-07-26 DE DE102023207129.0A patent/DE102023207129B4/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20019401U1 (en) * | 2000-11-15 | 2001-03-01 | Stracke, Bernd, 65205 Wiesbaden | Alarm system with vibration alarm |
| EP3731069A1 (en) * | 2015-01-13 | 2020-10-28 | CK Materials Lab Co., Ltd. | Haptic information provision device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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