DE102020205707A1

DE102020205707A1 - Method and device for recognizing user inputs from a device that can be worn on a first finger of a user

Info

Publication number: DE102020205707A1
Application number: DE102020205707.9A
Authority: DE
Inventors: Frank Beruscha
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2021-11-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Nutzereingaben einer an einem ersten Finger eines Nutzers tragbaren Vorrichtung, insbesondere eines Smartrings, mit den Schritten des Empfangens eines Eingabesignals mittels einer Auswerteeinheit, wobei das Eingabesignal eine mittels einer Inertialsensorik erfasste Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und dem ersten Finger des Nutzers repräsentiert; des Vergleichens des Eingabesignals mit wenigstens einem, insbesondere zuvor in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit hinterlegten und/oder eingelernten, spezifischen Signal mittels der Auswerteeinheit, wobei das wenigstens eine spezifische Signal eine spezifische Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und dem ersten Finger des Nutzers repräsentiert; sowie des Ausgebens eines Ausgabesignals in Abhängigkeit des Vergleichs mittels einer Schnittstelle.

The invention relates to a method for recognizing user inputs of a device wearable on a first finger of a user, in particular a smartring, with the steps of receiving an input signal by means of an evaluation unit, the input signal being a relative movement between the device and the first finger detected by means of an inertial sensor system represents the user; comparing the input signal with at least one, in particular previously stored and / or taught-in specific signal in a memory unit of the evaluation unit by means of the evaluation unit, the at least one specific signal representing a specific relative movement between the device and the first finger of the user; and the output of an output signal as a function of the comparison by means of an interface.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erkennung von Nutzereingaben einer an einem ersten Finger eines Nutzers tragbaren Vorrichtung. Die Erfindung betrifft ferner eine zur Erkennung von, insbesondere durch einen weiteren Finger eines Nutzers getätigten, Nutzereingaben an der Vorrichtung.The invention is based on a method for recognizing user inputs from a device that can be worn on a first finger of a user. The invention also relates to a device for recognizing user inputs made on the device, in particular by a further finger of a user.

Stand der TechnikState of the art

Aus der WO 2016/044035 A1 ist ein sogenannter Smartring mit einem Flexionssensor offenbart, mit welchem spezifische Fingergesten eines Nutzers durch einen mittels des Flexionssensors gemessenen Abstand zwischen zwei benachbarten Fingergliedern erfasst werden.From the WO 2016/044035 A1 a so-called smart ring with a flexion sensor is disclosed, with which specific finger gestures of a user are detected by a distance between two adjacent phalanges measured by means of the flexion sensor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zur Erkennung von Nutzereingaben einer an einem ersten Finger eines Nutzers tragbaren Vorrichtung, insbesondere eines Smartrings, vorgestellt. Das Verfahren kann vorteilhafterweise in einer Auswerteeinheit, die ggf. eine Speichereinheit aufweisen kann, durchgeführt werden. Die Auswerteeinheit kann hierbei an der tragbaren Vorrichtung angeordnet oder innerhalb der Vorrichtung integriert sein.Against this background, the approach presented here presents a method for recognizing user inputs of a device, in particular a smart ring, which can be worn on a first finger of a user. The method can advantageously be carried out in an evaluation unit, which can optionally have a memory unit. The evaluation unit can be arranged on the portable device or integrated within the device.

Das Verfahren weist einen Schritt des Empfangens eines Eingabesignals mittels einer Auswerteeinheit auf, wobei das Eingabesignal eine mittels einer Inertialsensorik erfasste Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und dem ersten Finger des Nutzers repräsentiert. Weiterhin weist das Verfahren einen Schritt des Vergleichens des Eingabesignals mit wenigstens einem, insbesondere zuvor in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit hinterlegten und/oder eingelernten, spezifischen Signal mittels der Auswerteeinheit auf, wobei das wenigstens eine spezifische Signal eine spezifische Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und dem ersten Finger des Nutzers repräsentiert. Des Weiteren weist das Verfahren einen Schritt des Ausgebens eines Ausgabesignals in Abhängigkeit des Vergleichs mittels einer Schnittstelle auf.The method has a step of receiving an input signal by means of an evaluation unit, the input signal representing a relative movement between the device and the first finger of the user detected by means of an inertial sensor system. Furthermore, the method has a step of comparing the input signal with at least one, in particular previously stored and / or taught-in specific signal in a memory unit of the evaluation unit by means of the evaluation unit, the at least one specific signal being a specific relative movement between the device and the first finger of the user. Furthermore, the method has a step of outputting an output signal as a function of the comparison by means of an interface.

Unter einer Nutzereingabe kann z.B. ein spezifischer Befehl an die Vorrichtung oder eine Antworteingabe einer durch die Vorrichtung an den Nutzer gestellte Anfrage verstanden werden. Unter einem Finger kann neben dem Zeigefinger, dem Mittelfinger, dem Ringfinger und dem kleinen Finger ein Daumen verstanden werden. All diesen Fingern als Körperteilen ist gemein, dass die tragbare Vorrichtung derart an den Körperteilen anordenbar bzw. befestigbar ist, dass die Vorrichtung die Körperteile wenigstens teilweise umschließt. Unter einer Inertialsensorik kann z.B. ein Beschleunigungssensor verstanden werden. Unter einem Smartring kann ein tragbares elektronisches Gerät mit neuartigen mobilen Komponenten verstanden werden, welche die Funktionen weiterer mobiler Geräte, wie z.B. Smartphones oder Smartwatches, erweitern. Smartrings, auch unter der Bezeichnung „Intelligente Ringe“ bekannt, sind verglichen zu herkömmlichen Ringen gleich groß oder geringfügig größer. Sie kombinieren die Funktionen eines Mobilgeräts, wie z.B. die Möglichkeit, Zahlungen zu leisten und die Zugriffskontrolle zu verringern, mit beliebten innovativen Anwendungen wie Gestensteuerung und Aktivitätsverfolgung. Smartrings können über eine Vielzahl von Anwendungen und Websites direkt mit Smartphones oder anderen kompatiblen Geräten (z. B. PCs) kommunizieren. Darüber hinaus können Smartrings auch ohne Mobiltelefon betrieben werden, z. B. bei der Interaktion mit Back-End-Systemen in einer Cloud oder bei der Ausführung eigenständiger Funktionen wie der Aktivitätsverfolgung. Sie verfügen normalerweise nicht über eine Anzeige und arbeiten nach Kontextrelevanz, z. B. bei einer Zahlung in der Nähe eines Zahlungsterminals, bei einem Entsperren eines elektronischen Schlosses in der Nähe des Schlosses oder bei einer Steuerung von Haushaltsgeräten mittels der am Smartring erfassten Finger- oder Handgesten im Haushalt.A user input can be understood to mean, for example, a specific command to the device or a response input to a request made by the device to the user. In addition to the index finger, the middle finger, the ring finger and the little finger, a finger can be understood as a thumb. All these fingers as body parts have in common that the portable device can be arranged or fastened to the body parts in such a way that the device at least partially encloses the body parts. An inertial sensor system can be understood as an acceleration sensor, for example. A smart ring can be understood as a portable electronic device with innovative mobile components that expand the functions of other mobile devices, such as smartphones or smartwatches. Smart rings, also known as “intelligent rings”, are the same size or slightly larger than conventional rings. They combine the features of a mobile device, such as the ability to make payments and reduce access control, with popular innovative applications such as gesture control and activity tracking. Smartrings can communicate directly with smartphones or other compatible devices (e.g. PCs) using a variety of applications and websites. In addition, smart rings can also be operated without a mobile phone, e.g. B. when interacting with back-end systems in a cloud or when performing standalone functions such as activity tracking. They usually don't have an ad and work by context, e.g. B. when paying near a payment terminal, when unlocking an electronic lock near the lock or when controlling household appliances using the finger or hand gestures recorded on the smart ring in the household.

Unter einem Vergleichen des Eingabesignals mit einem spezifischen Signal kann verstanden werden, dass die Signale anhand ihrer enthaltenen Beschleunigungswerte, Geschwindigkeitswerte und/oder Abstandswerte miteinander vergleichen werden. Unter einem Ausgeben eines Ausgabesignals in Abhängigkeit des Vergleichs kann verstanden werden, dass das Ausgabesignal dann ausgegeben wird, wenn in dem vorherigen Vergleichsschritt im Wesentlichen eine Übereinstimmung zwischen dem Eingabesignal und dem wenigstens einen spezifischen Signal festgestellt wurde. Insbesondere können hierbei unterschiedliche Ausgabesignale ausgegeben werden, abhängig davon, mit welchem einer Mehrzahl der spezifischen Signale das Eingabesignal übereinstimmt. Hierdurch lassen sich vorteilhaft unterschiedliche Nutzereingaben erkennen.Comparing the input signal with a specific signal can be understood to mean that the signals are compared with one another on the basis of the acceleration values, speed values and / or distance values they contain. Outputting an output signal as a function of the comparison can be understood to mean that the output signal is output when, in the previous comparison step, essentially a correspondence between the input signal and the at least one specific signal was determined. In particular, different output signals can be output here, depending on which of the plurality of specific signals the input signal corresponds to. In this way, different user inputs can advantageously be recognized.

Das Ausgabesignal kann hierbei optisch, akustisch und/oder haptisch mittels der Schnittstelle ausgegeben wird. Hierdurch bekommt der Nutzer oder eine weitere Person über die erfolgte Nutzereingabe eine Rückmeldung, z.B., ob diese erfolgreich war oder nicht.The output signal can be output optically, acoustically and / or haptically by means of the interface. In this way, the user or another person receives feedback on the user input, e.g. whether it was successful or not.

Weiterhin kann das Ausgabesignal signaltechnisch, insbesondere drahtlos, an weitere funktionale Einheiten der Vorrichtung und/oder an eine externe, mit der Vorrichtung, insbesondere signaltechnisch gekoppelte, Vorrichtung ausgegeben wird. Hierdurch können bspw. weitere Funktionalitäten der Vorrichtung und/oder der externen Vorrichtung freigeschaltet, geregelt oder gesteuert werden.Furthermore, the output signal can be output in terms of signal technology, in particular wirelessly, to further functional units of the device and / or to an external device which is coupled to the device, in particular in terms of signal technology. This enables, for example, further functionalities of the Device and / or the external device are enabled, regulated or controlled.

Das vorstehend beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass hierdurch einer Vorrichtung, insbesondere einem Smartring, in besonders einfacher Weise Eingabebefehle übermittelt bzw. eingegeben werden können. Dies kann insbesondere leise und von weiteren Personen in der Umgebung des Nutzers unbemerkt geschehen. Insbesondere kann die Eingabe an der Vorrichtung, im Gegensatz zu einem Smartphone oder einer smartwatch, einhändig erfolgen. Sie kann unter gewissen Umständen sogar dann einhändig erfolgen, wenn die Hand der Person belegt ist. So kann man beispielsweise mit dem Daumen der Hand über die als Smartring ausgebildete Vorrichtung am Zeigefinger streichen, während die Hand eine Tasse o.ä. hält.The method described above has the advantage that it enables input commands to be transmitted or input to a device, in particular a smart ring, in a particularly simple manner. In particular, this can be done quietly and unnoticed by other people in the vicinity of the user. In particular, the input on the device, in contrast to a smartphone or a smartwatch, can be made with one hand. It can even be done with one hand under certain circumstances when the person's hand is in use. For example, you can slide the thumb of your hand over the device designed as a smart ring on your index finger while your hand is holding a cup or the like.

Weitere Vorteile ergeben sich aus dem Unteransprüchen.Further advantages result from the subclaims.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erfasste Relativbewegung und/oder die spezifische Relativbewegung mittels einer spezifischen Geste eines weiteren Fingers des Nutzers an der Vorrichtung erzeugt wird. Mit anderen Worten kann darunter eine durch eine spezifische Fingerbewegung, bzw. Fingergeste des weiteren Fingers initiierte Relativbewegung der Vorrichtung in Bezug auf den ersten Finger verstanden werden. Durch die unmittelbare Nähe der einzelnen Finger an einer Hand des Nutzers kann hierbei besonders einfach eine Nutzereingabe erfolgen.In a preferred embodiment it is provided that the detected relative movement and / or the specific relative movement is generated on the device by means of a specific gesture of a further finger of the user. In other words, this can be understood to mean a relative movement of the device with respect to the first finger initiated by a specific finger movement or finger gesture of the further finger. Due to the immediate proximity of the individual fingers on one hand of the user, user input can be made particularly easily.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn beim Erzeugen der spezifischen Geste der weitere Finger des Nutzers die Vorrichtung mit einem Druck, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des ersten Fingers beaufschlagt. Hierdurch wird eine Haftreibungskraft zwischen der Vorrichtung und dem weiteren Finger erzeugt, sodass die Vorrichtung an einer Haut des Nutzers anhaftet. Nun kann der weitere Finger des Nutzers die Vorrichtung aus einer ersten Position in eine zweite Position auslenken, indem er die Vorrichtung durch Ausübung eines Drucks in eine bestimmte Richtung verschiebt. Hierdurch lässt sich die Vorrichtung im Wesentlichen in eine beliebige Richtung im Rahmen einer bestimmten Auslenkung bzw. Distanz verschieben. Hierbei sind arbiträre Muster und/oder Wiederholungen dieser Verschiebungen möglich. Hierdurch lässt sich eine Vielzahl an unterschiedlichen Fingergesten realisieren.Furthermore, it is advantageous if, when generating the specific gesture, the further finger of the user applies pressure to the device, in particular essentially perpendicular to a longitudinal axis of the first finger. This creates a static friction force between the device and the other finger, so that the device adheres to the user's skin. The other finger of the user can now deflect the device from a first position into a second position by moving the device in a certain direction by exerting pressure. As a result, the device can be displaced essentially in any direction within the scope of a specific deflection or distance. Arbitrary patterns and / or repetitions of these shifts are possible here. This enables a large number of different finger gestures to be implemented.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass bedingt durch eine zwischen der Haut des ersten Fingers des Nutzers und der Vorrichtung wirkende Rückstellkraft die Vorrichtung im Wesentlichen in die erste Position zurückgeführt wird, sobald die Beaufschlagung der Vorrichtung mit dem Druck endet. Dies ist insbesondere für eine eng an der Haut des Nutzers anliegende Vorrichtung von Vorteil. Hierdurch kann eine Anzahl an für eine Nutzereingabe zur Verfügung stehender Fingergesten weiter erhöht werden.In a further embodiment it is provided that, due to a restoring force acting between the skin of the user's first finger and the device, the device is essentially returned to the first position as soon as the pressure on the device ends. This is particularly advantageous for a device that fits closely to the skin of the user. As a result, the number of finger gestures available for user input can be increased further.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erfasste Relativbewegung und/oder die spezifische Relativbewegung eine Bewegung entlang einer Längsachse des ersten Fingers und/oder senkrecht zu einer Längsachse des ersten Fingers und/oder um eine Längsachse des ersten Fingers ist. Hierdurch lassen sich besonders viele Fingergesten als Nutzereingabe festlegen und nutzen.In a further preferred embodiment it can be provided that the detected relative movement and / or the specific relative movement is a movement along a longitudinal axis of the first finger and / or perpendicular to a longitudinal axis of the first finger and / or about a longitudinal axis of the first finger. This allows a particularly large number of finger gestures to be defined and used as user input.

Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für eine tragbare Vorrichtung, insbesondere für einen Smartring, zur Erkennung von, insbesondere durch einen weiteren Finger eines Nutzers getätigten, Nutzereingaben an der Vorrichtung. Es kann vorgesehen sein, dass die tragbare Vorrichtung eingerichtet ist, wenigstens einen der zuvor genannten Verfahrensschritte auszuführen. Die Vorrichtung umfasst hierbei wenigstens eine Inertialsensorik, eine Auswerteinheit und eine Schnittstelle, wobei die Inertialsensorik eingerichtet ist, ein eine Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und einem ersten Finger des Nutzers repräsentierendes Eingabesignal zu erfassen. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, das Eingabesignal zu empfangen und mit wenigstens einem, insbesondere zuvor in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit hinterlegten und/oder eingelernten, spezifischen Signal zu vergleichen. Hierbei repräsentiert das wenigstens eine spezifische Signal eine spezifische Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und dem ersten Finger des Nutzers. Ferner ist die Auswerteeinheit eingerichtet, ein Ausgabesignal in Abhängigkeit des Vergleichs mittels der Schnittstelle auszugeben.The aforementioned advantages also apply in a corresponding manner to a portable device, in particular for a smart ring, for recognizing user inputs on the device, in particular made by a further finger of a user. It can be provided that the portable device is set up to carry out at least one of the aforementioned method steps. The device here comprises at least one inertial sensor system, an evaluation unit and an interface, the inertial sensor system being set up to detect an input signal representing a relative movement between the device and a first finger of the user. The evaluation unit is set up to receive the input signal and to compare it with at least one specific signal, in particular previously stored and / or taught-in in a memory unit of the evaluation unit. Here, the at least one specific signal represents a specific relative movement between the device and the first finger of the user. Furthermore, the evaluation unit is set up to output an output signal as a function of the comparison by means of the interface.

Die Inertialsensorik, die Schnittstelle und/oder die Auswerteeinheit kann/können hierbei an der tragbaren Vorrichtung angeordnet oder innerhalb der Vorrichtung integriert sein. Hierbei kann die Auswerteeinheit eine Speichereinheit umfassen, in der das spezifische Signal abgespeichert ist. Das spezifische Signal kann hierbei von einer externen Datenquelle an die Auswerteeinheit übermittelt und in der Speichereinheit abgelegt werden. Ferner kann vorgesehen sein, dass das spezifische Signal in einem separaten Einlernverfahren eingelernt und in der Speichereinheit abgespeichert wird.The inertial sensor system, the interface and / or the evaluation unit can be arranged on the portable device or integrated within the device. The evaluation unit can include a memory unit in which the specific signal is stored. The specific signal can be transmitted from an external data source to the evaluation unit and stored in the memory unit. Furthermore, it can be provided that the specific signal is taught in in a separate learning process and is stored in the memory unit.

Die Schnittstelle kann hierbei bspw. als optische, akustische und/oder haptische Schnittstelle ausgebildet sein. Insbesondere kann die Schnittstelle als LED, als Lautsprecher und/oder als Piezoaktor ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Schnittstelle als, insbesondere drahtlose, Kommunikationsschnittstelle ausgebildet sein, um signaltechnisch mit weiteren Komponenten der Vorrichtung und/oder mit einer externen Vorrichtung zu kommunizieren.The interface can be designed, for example, as an optical, acoustic and / or haptic interface. In particular, the interface can be designed as an LED, as a loudspeaker and / or as a piezo actuator. Alternatively or additionally, the interface can be, in particular wireless, Communication interface be designed to communicate in terms of signaling with further components of the device and / or with an external device.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ringförmig ausgebildet und eingerichtet ist, von dem ersten Finger des Nutzers aufgenommen oder getragen zu werden. Hierdurch kann die Vorrichtung in einfacher Weise am Körper getragen werden.In a preferred embodiment of the invention it can be provided that the device is designed to be ring-shaped and designed to be picked up or carried by the first finger of the user. This allows the device to be worn on the body in a simple manner.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, mittels einer spezifischen Geste des weiteren Fingers des Nutzers relativ zu dem ersten Finger, insbesondere entlang einer Längsachse des ersten Fingers und/oder senkrecht zu einer Längsachse des ersten Fingers und/oder um eine Längsachse des ersten Fingers, bewegt zu werden. Hierdurch kann die Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und dem ersten Finger des Nutzers besonders einfach erzeugt werden.In a further embodiment it can be provided that the device is set up by means of a specific gesture of the further finger of the user relative to the first finger, in particular along a longitudinal axis of the first finger and / or perpendicular to a longitudinal axis of the first finger and / or around a longitudinal axis of the first finger to be moved. In this way, the relative movement between the device and the user's first finger can be generated in a particularly simple manner.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, durch die spezifische Geste mittels des weiteren Fingers des Nutzers mit einem Druck, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des ersten Fingers, beaufschlagt zu werden. Hierdurch wird eine Haftreibungskraft zwischen der Vorrichtung und dem weiteren Finger erzeugt, wodurch mittels einer Bewegung des weiteren Fingers des Nutzers an der Vorrichtung diese aus einer ersten Position in eine zweite Position auslenkbar ist. Hierbei kann die Nutzereingabe in besonders vielfältiger Weise erfolgen.In a further preferred embodiment it can be provided that the device is set up to be acted upon by the specific gesture by means of the further finger of the user with a pressure, in particular essentially perpendicular to a longitudinal axis of the first finger. As a result, a static friction force is generated between the device and the further finger, as a result of which the device can be deflected from a first position into a second position by means of a movement of the further finger of the user on the device. Here, the user input can take place in a particularly diverse manner.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Schnittstelle zusätzlich als eine Benutzerschnittstelle ausgebildet, welche dazu eingerichtet ist, einen Nutzer der Vorrichtung optische, akustische und/oder haptische Signale auszugeben, um den Nutzer bei der Verwendung der Vorrichtung zu unterstützen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das in bzw. an der Vorrichtung ablaufende Verfahren mehrmals durchgeführt bzw. wiederholt werden soll, z.B. wenn ein spezifisches Signal nicht oder falsch erkannt wurde und somit die Vorrichtung auf die Nutzereingabe nicht oder nicht richtig reagieren kann. Der Nutzer kann durch die Signalisierung dazu angeregt werden, im Falle einer besonders kritischen Eingabe, diese durch eine weitere Eingabe zu bestätigen. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine sicherheitsrelevante Eingabe handeln.In a further embodiment, the interface is additionally designed as a user interface which is set up to output optical, acoustic and / or haptic signals to a user of the device in order to support the user in using the device. This is particularly advantageous if the process running in or on the device is to be carried out or repeated several times, e.g. if a specific signal was not recognized or recognized incorrectly and the device therefore cannot react or cannot react correctly to the user input. The signaling can stimulate the user to confirm a particularly critical input with another input. This can be a security-relevant input, for example.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung an ihrer Oberfläche wenigstens eine Erhebung und/oder Vertiefung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung an ihrer Oberfläche wenigstens bereichsweise Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist. Hierdurch kann die Vorrichtung gegen ungewolltes Verrutschen auf der Haut des die Vorrichtung tragenden ersten Fingers gesichert werden. Insbesondere kann hierbei die Vorrichtung nach einer Auslenkung von der ersten Position in die zweite Position durch eine durch eine Hautspannung induzierte Rückstellkraft wieder in die ursprüngliche erste Position rückgeführt werden.In a further embodiment it can be provided that the device has at least one elevation and / or depression on its surface. As an alternative or in addition, it can be provided that the device has elevations and / or depressions on its surface at least in certain areas. In this way, the device can be secured against unintentional slipping on the skin of the first finger carrying the device. In particular, after a deflection from the first position into the second position, the device can be returned to the original first position by a restoring force induced by skin tension.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Erhebung/en und/oder Vertiefung/en, insbesondere an einer Außenseite der Oberfläche der Vorrichtung, ausgebildet ist/sind, eine im Wesentlichen kraftschlüssige Verbindung zwischen dem weiteren Finger des Nutzers und der Vorrichtung zu gewährleisten. Hierdurch kann die Relativbewegung zwischen der Vorrichtung und dem ersten Finger und somit die Nutzereingabe besonders effektiv erzeugt werden.Furthermore, it can be provided that the elevation (s) and / or depression (s), in particular on an outside of the surface of the device, is / are designed to ensure an essentially non-positive connection between the other finger of the user and the device. In this way, the relative movement between the device and the first finger and thus the user input can be generated particularly effectively.

Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung eine Sensorik, insbesondere einen berührungssensitiven Bereich, auf der Außenseite der Oberfläche als Eingabeerkennungseinrichtung aufweisen. Diese Sensorik kann ähnlich wie bei einem Touchdisplay z.B. als kapazitiver Sensor ausgebildet sein und dazu eingerichtet sein, spezifische Fingergesten zu erfassen und an die Auswerteeinheit weiterzuleiten.Alternatively or additionally, the device can have a sensor system, in particular a touch-sensitive area, on the outside of the surface as an input recognition device. Similar to a touch display, this sensor system can be designed, for example, as a capacitive sensor and configured to detect specific finger gestures and to forward them to the evaluation unit.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and explained in more detail in the following description. The same reference numerals are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, a repeated description of the elements being dispensed with.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer tragbaren Vorrichtung zur Erkennung von Nutzereingaben gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2a - 2d eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Erkennung von Nutzereingaben gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Erkennung von Nutzereingaben gemäß einem Ausführungsbeispiel; sowie
4a - 4d schematische Darstellungen einer tragbaren Vorrichtung zur Erkennung von Nutzereingaben gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.

Show it:

1 a schematic representation of a portable device for recognizing user inputs according to an embodiment;
2a - 2d a schematic representation of a method for recognizing user inputs according to an embodiment;
3 a flowchart of the method for recognizing user inputs according to an embodiment; as
4a - 4d schematic representations of a portable device for recognizing user inputs according to further exemplary embodiments.

Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von, insbesondere durch einen weiteren Finger eines Nutzers getätigten, Nutzereingaben beschrieben, wobei das Verfahren an der Vorrichtung diskret und unbemerkt von Dritten ausgeführt werden kann.As already stated above, the present invention provides a method and a device for the detection of, in particular by another finger of a user made, user inputs described, wherein the method on the device can be carried out discreetly and unnoticed by third parties.

In 1 ist eine schematische Darstellung einer als Smartring 1 ausgestalteten tragbaren Vorrichtung 10 gezeigt. Der Smartring 1 befindet sich in diesem Beispiel einmal in der linken Seite der 1 an dem Zeigefinger 30 und in der rechten Seite der 1 an dem Ringfinger 32 einer Hand 31 eines Nutzers. Die Funktionsweise des Smartrings 1 ist jedoch im Wesentlichen unabhängig davon, an welchem Finger 30, 32 der Smartring getragen wird. Der Smartring 1 kann insbesondere an jedem weiteren Finger sowie an dem Daumen 34 einer der Hände 31 getragen werden. Hierbei können dann alle Finger außer dem Finger, an dem der Smartring 1 getragen wird, als weiterer Finger fungieren.In 1 is a schematic representation of a smart ring 1 designed portable device 10 shown. The smartring 1 is located once in this example on the left side of the 1 on the index finger 30th and in the right side of the 1 on the ring finger 32 one hand 31 of a user. How the smartring works 1 however, is essentially independent of which finger 30th , 32 the smartring is being worn. The smartring 1 can in particular on each additional finger as well as on the thumb 34 one of the hands 31 be worn. All fingers except the finger on which the Smartring 1 act as an additional finger.

Der Smartring 1 weist eine als Bewegungssensor 12 ausgebildete Inertialsensorik, eine Auswerteeinheit 16 und eine Schnittstelle 18 auf. Durch einen weiteren Finger, in diesem Fall durch den Daumen 34, wird nun eine Fingergeste zur Eingabe eines Nutzersignals an dem Smartring 1 vollführt. Hierzu drückt der Daumen 34 leicht in Richtung einer Fingerachse 35 auf den Smartring 1. Hierbei entsteht durch eine Haftreibung zwischen dem Daumen 34 und dem Smartring 1 ein Kraftschluss. Nun bewegt sich der Daumen 34 nach unten, wodurch sich der Smartring 1 um die Fingerachse 35 dreht. Diese Relativbewegungen werden von dem Bewegungssensor 12 erfasst und an die Auswerteeinheit 16 weitergeleitet. Der Daumen 34 kann hierbei eine Vielzahl verschiedener Fingergesten ausführen, welche sich wiederum aus einer oder mehreren spezifischen Bewegungen des Daumens an bzw. mit der Vorrichtung zusammensetzen. Jede einzelne Fingergeste kann dabei einer spezifischen Nutzereingabe entsprechen.The smartring 1 has one as a motion sensor 12th trained inertial sensors, an evaluation unit 16 and an interface 18th on. Another finger, in this case the thumb 34 , is now a finger gesture to input a user signal on the smart ring 1 performs. To do this, the thumb presses 34 slightly in the direction of a finger axis 35 on the Smartring 1 . This is caused by static friction between the thumb 34 and the Smartring 1 a frictional connection. Now the thumb is moving 34 down, which causes the Smartring 1 around the finger axis 35 turns. These relative movements are detected by the movement sensor 12th recorded and sent to the evaluation unit 16 forwarded. The thumb 34 can perform a variety of different finger gestures, which in turn are composed of one or more specific movements of the thumb on or with the device. Each individual finger gesture can correspond to a specific user input.

In 2a - 2d ist schematisch ein beispielhafter Bewegungsablauf des Daumens 34 bei der Nutzung des Smartrings 1 dargestellt. Hierbei sind der Daumen 34 als weiterer Finger, der Zeigefinger 30 als erster Finger, sowie der Smartring 1 im Querschnitt dargestellt. Der Daumen 34 nähert sich dem Smartring 1 und beaufschlagt diesen mit einer Kraft in Richtung der Fingerachse 35, sodass der Smartring 1 gegen den Zeigefinger 30 gedrückt wird (2a). Hierdurch wird sowohl zwischen dem Daumen 34 und dem Smartring 1 als auch zwischen dem Smartring 1 und dem Zeigefinger 30 eine Haftreibung erzeugt.In 2a - 2d is a schematic of an exemplary sequence of movements of the thumb 34 when using the smartring 1 shown. Here are the thumbs 34 as another finger, the index finger 30th as the first finger, as well as the smart ring 1 shown in cross section. The thumb 34 approaches the smartring 1 and applies a force to it in the direction of the finger axis 35 so that the Smartring 1 against the index finger 30th is pressed ( 2a) . This will put both your thumbs 34 and the Smartring 1 as well as between the Smartring 1 and the index finger 30th generates static friction.

Nun beaufschlagt der Daumen 34 den Smartring 1 zusätzlich mit einer um die Fingerachse 35 wirkenden Kraft, sodass der Daumen 34 den Smartring 1 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Fingerachse 25 dreht und somit von einer ersten Position in eine zweite Position ausgelenkt wird (2b). Dies wird durch den nun aus der Waagerechten nach unten gerichteten Pfeil 40 verdeutlicht. Damit der Daumen 34 den Smartring 1 leichter um die Fingerachse 35 drehen kann, kann der Smartring 1 eine als Erhebung 14 ausgestaltete haptische Marke aufweisen.Now the thumb is applied 34 the smartring 1 additionally with one around the finger axis 35 acting force so that the thumb 34 the smartring 1 counterclockwise around the finger axis 25th rotates and is thus deflected from a first position to a second position ( 2 B) . This is indicated by the arrow pointing downwards from the horizontal 40 made clear. So the thumb 34 the smartring 1 easier around the finger axis 35 can rotate, the Smartring can 1 one as a survey 14th have designed haptic mark.

Ab einer bestimmten Auslenkung wird eine Rückstellkraft zwischen der Haut des Zeigefingers 30 und dem Smartring 1 so groß, dass der Daumen 34 den Smartring 1 nicht mehr weiter um die Fingerachse 35 drehen kann (2c). Der Daumen 34 gleitet quasi über den Smartring 1 bzw. über die Erhebung 14 hinweg.After a certain deflection, a restoring force is created between the skin of the index finger 30th and the Smartring 1 so big that the thumb 34 the smartring 1 no longer around the finger axis 35 can turn ( 2c ). The thumb 34 virtually slides over the Smartring 1 or via the survey 14th away.

Nachdem der durch den Daumen 34 auf den Smartring 1 ausgeübt Druck nachlässt, dreht sich der Smartring 1 bedingt durch die Rückstellkraft wieder in die erste Position zurück (angedeutet durch den nunmehr wieder waagerechten Pfeil 40).After the through the thumb 34 on the Smartring 1 If the pressure is released, the Smartring rotates 1 due to the restoring force back to the first position (indicated by the arrow that is now horizontal again 40 ).

In 3 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens 100 zur Erkennung von Nutzereingaben einer an einem ersten Finger eines Nutzers tragbaren Vorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Nach einem ersten Initialisierungsschritt 101 erfolgt in einem weiteren Schritt 102 ein Empfangen eines Eingabesignals mittels einer Auswerteeinheit 16, wobei das Eingabesignal eine mittels der als Bewegungssensor 12 ausgestalteten Inertialsensorik erfasste Relativbewegung zwischen dem Smartring 1 und dem Zeigefinger 30 des Nutzers repräsentiert. In einem weiteren Schritt 103 erfolgt ein Vergleichen des Eingabesignals mit wenigstens einem, insbesondere zuvor in einer (nicht dargestellten) Speichereinheit der Auswerteeinheit 16 hinterlegten und/oder eingelernten, spezifischen Signal mittels der Auswerteeinheit 16, wobei das wenigstens eine spezifische Signal eine spezifische Relativbewegung zwischen dem Smartring 1 und dem Zeigefinger 30 des Nutzers repräsentiert.In 3 Figure 3 is a flow diagram of the method 100 for recognizing user inputs from a device that can be worn on a first finger of a user 10 shown according to an embodiment. After a first initialization step 101 takes place in a further step 102 receiving an input signal by means of an evaluation unit 16 , wherein the input signal is one by means of the as a motion sensor 12th designed inertial sensors detected relative movement between the smart ring 1 and the index finger 30th of the user. In a further step 103 the input signal is compared with at least one, in particular previously in a (not shown) memory unit of the evaluation unit 16 stored and / or taught-in specific signal by means of the evaluation unit 16 , wherein the at least one specific signal is a specific relative movement between the smartring 1 and the index finger 30th of the user.

Wird hierbei festgestellt, dass das Eingabesignal im Wesentlichen mit dem spezifischen Signal übereinstimmt, erfolgt in einem weiteren Schritt 104 ein Ausgeben eines Ausgabesignals mittels einer Schnittstelle 18. Wird im Schritt 103 jedoch festgestellt, dass das Eingabesignal im Wesentlichen nicht mit dem spezifischen Signal übereinstimmt, so kann der Schritt 102 erneut erfolgen. Alternativ kann ein eine falsche Erkennung repräsentierendes Signal an den Nutzer ausgegeben werden.If it is determined here that the input signal essentially corresponds to the specific signal, a further step takes place 104 outputting an output signal by means of an interface 18th . Will be in the crotch 103 however, if the input signal is found to be substantially inconsistent with the specific signal, then step 102 be done again. Alternatively, a signal representing a false recognition can be output to the user.

In 4a - 4d sind schematische Darstellungen einer als Smartring 1 ausgebildeten tragbaren Vorrichtung 10 zur Erkennung von Nutzereingaben gemäß weiteren Ausführungsbeispielen gezeigt. Hierbei weist der Smartring 1 in den 4a, 4b, und 4d eine bzw. mehrere Erhebungen 14 und in 4c eine Vertiefung 15 als haptische Marken an einer Außenseite seiner Oberfläche auf. All diese haptischen Marken dienen dem Zweck, eine im Wesentlichen kraftschlüssige Verbindung zwischen dem weiteren Finger des Nutzers und des Smartrings 1 zu gewährleisten. Hierdurch kann der Smartring 1 mittels des weiteren Fingers leichter relativ zu dem ersten Finger bewegt bzw. verschoben werden.In 4a - 4d are schematic representations of a smart ring 1 trained portable device 10 for recognizing user inputs according to further exemplary embodiments. The Smartring 1 in the 4a , 4b , and 4d one or more surveys 14th and in 4c a depression 15th as haptic marks on an outside of its surface. All of these haptic marks serve the purpose of creating an essentially non-positive connection between the user's other finger and the smartring 1 to ensure. This allows the Smartring 1 be moved or displaced more easily relative to the first finger by means of the further finger.

So kann die Erhebung 14 als singuläre Erhebung beispielsweise in Form eines Edelsteins auf dem Smartring 1 realisiert sein (4a). Weiterhin kann die Erhebung 14 als singuläre Erhebung (4b) oder singuläre Vertiefung ( 4c) beispielsweise in Form einer im Wesentlichen parallel zu einer Achse des Smartrings 1 verlaufenden Struktur auf dem Smartring 1 realisiert sein. In einer weiteren Ausführung kann die Erhebung 14 (4d) oder die Vertiefung 15 wenigstens bereichsweise auch in einer Mehrzahl rund herum um die Oberfläche des Smartrings 1 angeordnet sein.So can the survey 14th as a singular elevation, for example in the form of a gemstone on the smart ring 1 be realized ( 4a) . Furthermore, the survey 14th as a singular elevation ( 4b) or singular recess ( 4c ) for example in the form of an essentially parallel to an axis of the smart ring 1 running structure on the Smartring 1 be realized. In a further embodiment, the survey 14th ( 4d ) or the deepening 15th at least in some areas also in a plurality around the surface of the smart ring 1 be arranged.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2016/044035 A1 [0002]WO 2016/044035 A1 [0002]

Claims

Verfahren (100) zur Erkennung von Nutzereingaben einer an einem ersten Finger eines Nutzers tragbaren Vorrichtung (10), insbesondere eines Smartrings (1), mit den Schritten: - Empfangen (102) eines Eingabesignals mittels einer Auswerteeinheit (16), wobei das Eingabesignal eine mittels einer Inertialsensorik erfasste Relativbewegung zwischen der Vorrichtung (10) und dem ersten Finger des Nutzers repräsentiert; - Vergleichen (103) des Eingabesignals mit wenigstens einem, insbesondere zuvor in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit (16) hinterlegten und/oder eingelernten, spezifischen Signal mittels der Auswerteeinheit (16), wobei das wenigstens eine spezifische Signal eine spezifische Relativbewegung zwischen der Vorrichtung (10) und dem ersten Finger des Nutzers repräsentiert; sowie - Ausgeben (104) eines Ausgabesignals in Abhängigkeit des Vergleichs mittels einer Schnittstelle (18).Method (100) for recognizing user inputs from a device (10), in particular a smartring (1), which can be worn on a first finger of a user, with the following steps: - Receiving (102) an input signal by means of an evaluation unit (16), the input signal representing a relative movement between the device (10) and the first finger of the user detected by means of an inertial sensor system; - Using the evaluation unit (16) to compare (103) the input signal with at least one, in particular previously stored and / or taught-in specific signal in a memory unit of the evaluation unit (16), the at least one specific signal representing a specific relative movement between the device (10 ) and represents the first finger of the user; as - Outputting (104) an output signal as a function of the comparison by means of an interface (18).

Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erfasste Relativbewegung und/oder die spezifische Relativbewegung mittels einer spezifischen Geste eines weiteren Fingers des Nutzers an der Vorrichtung (10) erzeugt wird.Method (100) according to Claim 1 , characterized in that the detected relative movement and / or the specific relative movement is generated by means of a specific gesture of a further finger of the user on the device (10).

Verfahren (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erzeugen der spezifischen Geste der weitere Finger des Nutzers die Vorrichtung (10) mit einem Druck, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse (35) des ersten Fingers, zur Erzeugung einer Haftreibungskraft zwischen der Vorrichtung (10) und dem weiteren Finger beaufschlagt und bedingt durch die Haftreibungskraft der weitere Finger des Nutzers die Vorrichtung (10) aus einer ersten Position in eine zweite Position auslenkt.Method (100) according to Claim 2 , characterized in that when generating the specific gesture, the other finger of the user presses the device (10), in particular essentially perpendicular to a longitudinal axis (35) of the first finger, to generate a static friction force between the device (10) and the further finger is applied and, due to the static friction force, the further finger of the user deflects the device (10) from a first position into a second position.

Verfahren (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bedingt durch eine zwischen einer Haut des ersten Fingers des Nutzers und der Vorrichtung (10) wirkende Rückstellkraft die Vorrichtung (10) im Wesentlichen in die erste Position zurückgeführt wird, sobald die Beaufschlagung der Vorrichtung (10) mit dem Druck endet.Method (100) according to Claim 3 , characterized in that due to a restoring force acting between a skin of the first finger of the user and the device (10), the device (10) is essentially returned to the first position as soon as the pressure on the device (10) ends .

Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfasste Relativbewegung und/oder die spezifische Relativbewegung eine Bewegung entlang einer Längsachse (35) des ersten Fingers und/oder senkrecht zu einer Längsachse (35) des ersten Fingers und/oder um eine Längsachse (35) des ersten Fingers ist.The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the detected relative movement and / or the specific relative movement is a movement along a longitudinal axis (35) of the first finger and / or perpendicular to a longitudinal axis (35) of the first finger and / or about a longitudinal axis (35) of the first finger.

Tragbare Vorrichtung (10), insbesondere Smartring (1), zur Erkennung von, insbesondere durch einen weiteren Finger eines Nutzers getätigten, Nutzereingaben an der Vorrichtung (10), insbesondere nach einem Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Inertialsensorik, eine Auswerteinheit (16) und eine Schnittstelle (18), wobei - die Inertialsensorik eingerichtet ist, ein eine Relativbewegung zwischen der Vorrichtung (10) und einem ersten Finger des Nutzers repräsentierendes Eingabesignal zu erfassen; - die Auswerteeinheit (16) eingerichtet ist, das Eingabesignal zu empfangen und mit wenigstens einem, insbesondere zuvor in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit (16) hinterlegten und/oder eingelernten, spezifischen Signal zu vergleichen, wobei das wenigstens eine spezifische Signal eine spezifische Relativbewegung zwischen der Vorrichtung (10) und dem ersten Finger des Nutzers repräsentiert, und wobei die Auswerteeinheit (16) ferner eingerichtet ist, ein Ausgabesignal in Abhängigkeit des Vergleichs mittels der Schnittstelle (18) auszugeben.Portable device (10), in particular smart ring (1), for recognizing user inputs on the device (10), in particular made by a further finger of a user, in particular according to a method (100) according to one of the preceding claims, comprising an inertial sensor system, an evaluation unit (16) and an interface (18), wherein the inertial sensor system is set up to detect an input signal representing a relative movement between the device (10) and a first finger of the user; - The evaluation unit (16) is set up to receive the input signal and to compare it with at least one specific signal, in particular previously stored and / or taught-in in a memory unit of the evaluation unit (16), the at least one specific signal being a specific relative movement between the Device (10) and the first finger of the user, and wherein the evaluation unit (16) is further set up to output an output signal as a function of the comparison by means of the interface (18).

Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ringförmig ausgebildet und eingerichtet ist, von dem ersten Finger des Nutzers aufgenommen oder getragen zu werden.Device (10) according to Claim 7 , characterized in that the device (10) is ring-shaped and designed to be picked up or carried by the first finger of the user.

Vorrichtung (10) nach 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eingerichtet ist, mittels einer spezifischen Geste des weiteren Fingers des Nutzers relativ zu dem ersten Finger, insbesondere entlang einer Längsachse (35) des ersten Fingers und/oder senkrecht zu einer Längsachse (35) des ersten Fingers und/oder um eine Längsachse (35) des ersten Fingers, bewegt zu werden.Device (10) according to 7, characterized in that the device (10) is set up by means of a specific gesture of the further finger of the user relative to the first finger, in particular along a longitudinal axis (35) of the first finger and / or perpendicular to a Longitudinal axis (35) of the first finger and / or about a longitudinal axis (35) of the first finger to be moved.

Vorrichtung (10) nach 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eingerichtet ist, durch die spezifische Geste mittels des weiteren Fingers des Nutzers mit einem Druck, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse (35) des ersten Fingers, zur Erzeugung einer Haftreibungskraft zwischen der Vorrichtung (10) und dem weiteren Finger beaufschlagbar ist und bedingt durch die Haftreibungskraft mittels des weiteren Fingers des Nutzers aus einer ersten Position in eine zweite Position auslenkbar ist.Device (10) according to 8, characterized in that the device (10) is set up, by means of the specific gesture by means of the further finger of the user with a pressure, in particular essentially perpendicular to a longitudinal axis (35) of the first finger, to generate a Static friction force between the device (10) and the further finger can be acted upon and, due to the static friction force, can be deflected from a first position into a second position by means of the further finger of the user.

Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) an ihrer Oberfläche wenigstens eine Erhebung (14) und/oder Vertiefung (15) oder wenigstens bereichsweise Erhebungen (14) und/oder Vertiefungen (15) aufweist.Device (10) according to one of the Claims 6 until 9 , characterized in that the device (10) has at least one elevation (14) and / or depression (15) or at least regional elevations (14) and / or depressions (15) on its surface.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung/en (14) und/oder Vertiefung/en (15), insbesondere an einer Außenseite der Oberfläche der Vorrichtung (10), ausgebildet ist/sind, eine im Wesentlichen kraftschlüssige Verbindung zwischen dem weiteren Finger des Nutzers und der Vorrichtung (10) zu gewährleisten.Device (10) according to Claim 10 , characterized in that the elevation (s) (14) and / or depression (s) (15) is / are formed, in particular on an outside of the surface of the device (10), a substantially non-positive connection To ensure connection between the other finger of the user and the device (10).