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1. WO2020120165 - VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG EINES HAPTISCH WAHRNEHMBAREN BEREICHES SOWIE KONFIGURATIONS- UND STEUERVERFAHREN EINER SOLCHEN VORRICHTUNG

Veröffentlichungsnummer WO/2020/120165
Veröffentlichungsdatum 18.06.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/083030
Internationales Anmeldedatum 29.11.2019
IPC
G06F 3/01 2006.01
GPhysik
06Datenverarbeitung; Rechnen oder Zählen
FElektrische digitale Datenverarbeitung
3Eingabeeinrichtungen, in denen digitale Daten in eine von dem Digitalrechner verarbeitbare Form gebracht werden; Ausgabeeinrichtungen, in denen digitale Daten so umgeformt werden, dass sie von dem Ausgabegerät aufgenommen werden können, z.B. Schnittstellenanordnungen
01Eingabeeinrichtungen oder kombinierte Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen für den Dialog zwischen Benutzer und Rechner
G10K 11/34 2006.01
GPhysik
10Musikinstrumente; Akustik
KTonerzeugungsvorrichtungen; Verfahren oder Einrichtungen zum Schutz gegen oder zum Dämpfen von Lärm oder Geräusch oder sonstigen akustischen Wellen allgemein; Akustik, soweit nicht anderweitig vorgesehen
11Verfahren oder Einrichtungen zum Übertragen, Leiten oder Richten von Schall allgemein; Verfahren oder Einrichtungen zum Schutz gegen oder zum Dämpfen von Lärm oder Geräusch oder sonstigen akustischen Wellen allgemein
18Verfahren oder Einrichtungen zum Übertragen, Leiten oder Richten von Schall
26Schallfokussierung oder Richten von Schall, z.B. Scannen
34durch elektrische Steuerung oder Regelung der Übertragungsanordnung, z.B. Strahlsteuerung
CPC
G06F 3/016
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
3Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
G10K 11/34
GPHYSICS
10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
KSOUND-PRODUCING DEVICES
11Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
18Methods or devices for transmitting, conducting, or directing sound
26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
34using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
Anmelder
  • VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT [DE]/[DE]
Erfinder
  • HIRSCH, Michael
  • ROWOLD, Karsten
  • PFENNIGWERTH, Ralf
Prioritätsdaten
10 2018 221 795.514.12.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG EINES HAPTISCH WAHRNEHMBAREN BEREICHES SOWIE KONFIGURATIONS- UND STEUERVERFAHREN EINER SOLCHEN VORRICHTUNG
(EN) DEVICE FOR GENERATING A HAPTICALLY PERCEPTIBLE REGION, AND CONFIGURATION AND CONTROL METHOD OF SUCH A DEVICE
(FR) DISPOSITIF DE GÉNÉRATION D'UNE ZONE PERCEPTIBLE HAPTIQUEMENT AINSI QUE PROCÉDÉ DE CONFIGURATION ET DE COMMANDE D'UN TEL DISPOSITIF
Zusammenfassung
(DE)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines haptisch wahrnehmbaren Bereiches eines virtuellen Objekts innerhalb eines Interaktionsraums mit einer Vielzahl von Ultraschalllautsprechern, deren Ultraschallsignale hierzu in Bezug auf Phase, Frequenz und Amplitude abstimmbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Konfiguration und Steuerung einer solchen Vorrichtung. Um eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit dem eine flexible Anpassung des Interaktionsraums an den Raum möglich ist, in dem virtuelle Objekte von einer Bilderzeugungsvorrichtung geschaffen werden, und um das Konfigurieren der Ultraschallsignale zu vereinfachen wird vorgeschlagen, dass die Ultraschallautsprecher einzeln oder gruppenweise mehrere Module bilden, die derart am Interaktionsraum positionierbar oder angeordnet sind, so dass mindestens ein Lautsprecher eines Moduls winklig zu mindestens einem Lautsprecher eines andern Moduls orientiert ist und/oder mindestens ein Lautsprecher eines Moduls von einer gemeinsamen Ebene anderer Ultraschalllautsprecher beabstandet ist und/oder die Module einen wählbaren Abstand zueinander aufweisen. Ferner wird vorgeschlagen, dass zur Konfiguration der Vorrichtung die Module nacheinander definierte Testsignale abgeben, die unmittelbar und/oder nach einer Reflexion an einem oder mehreren Reflexionskörpern von Ultraschallmikrofonen registriert werden, die unmittelbar an den Modulen oder frei im Raum angeordnet sind, so dass sich aus den Laufzeiten und/oder den Intensitäten der registrierten Testsignale die relativen Positionen und Orientierungen der Module und Ultraschallmikrofone ergeben.
(EN)
The invention relates to a device for generating a haptically perceptible region of a virtual object within an interaction space, comprising a plurality of ultrasonic loudspeakers, the ultrasonic signals of which can be tuned for this purpose with respect to phase, frequency, and amplitude. The invention further relates to a method for configuring and controlling such a device. The aim of the invention is to provide a device and a method that allows a flexible adaptation of the interaction space to the space in which virtual objects are generated by way of an image generating device, and to simplify the configuring of the ultrasonic signals. This aim is achieved, according to the invention, in that individually or as a group, the ultrasonic loudspeakers form several modules, which can be positioned or are arranged on the interaction space in such a way that at least one loudspeaker of a module is oriented at an angle to at least one loudspeaker of another module, and/or at least one loudspeaker of a module is spaced apart from a common plane of other ultrasonic loudspeakers, and/or the modules are at a selectable distance to one another. This aim is further achieved in that for the configuration of the device, the modules successively emit defined test signals, which directly and/or after a reflection on one or more reflection bodies are registered by ultrasonic microphones, which are arranged directly on the modules or free in space such that from the run times and/or the intensities of the registered test signals, the relative positions and orientations of the modules and ultrasonic microphones result.
(FR)
La présente invention concerne un dispositif permettant de générer une zone perceptible haptiquement d'un objet virtuel à l'intérieur d'un espace d'interaction avec une pluralité de haut-parleurs à ultrasons dont les signaux ultrasonores sont réglables à cet effet en phase, en fréquence et en amplitude. L'invention concerne en outre un procédé de configuration et de commande d'un tel dispositif. En vue de fournir un dispositif et un procédé qui permettent une adaptation flexible de l'espace d'interaction à l'espace dans lequel des objets virtuels sont créés par un dispositif de génération d'images, et en vue de simplifier la configuration des signaux ultrasonores, l'invention est caractérisée en ce que les haut-parleurs à ultrasons forment plusieurs modules individuellement ou en groupes, lesquels peuvent être positionnés ou disposés sur l'espace d'interaction de telle sorte qu'au moins un haut-parleur d'un module est orienté selon un certain angle par rapport à au moins un haut-parleur d'un autre module et/ou qu'au moins un haut-parleur d'un module soit espacé d'un plan commun d'autres haut-parleurs à ultrasons et/ou que les modules présentent entre eux une distance qui peut être choisie. L'invention est en outre caractérisée en ce que pour la configuration du dispositif, les modules émettent les uns après les autres des signaux de test définis, qui sont enregistrés directement et/ou après une réflexion sur un ou plusieurs corps réfléchissants par des microphones à ultrasons disposés directement sur les modules ou librement dans l'espace, de sorte que les positions et orientations relatives des modules et des microphones à ultrasons résultent des temps de propagation et/ou des intensités des signaux de test enregistrés.
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