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DE102016207008A1 - Control device for virtual reality applications - Google Patents

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DE102016207008A1 DE102016207008.8A DE102016207008A DE102016207008A1 DE 102016207008 A1 DE102016207008 A1 DE 102016207008A1 DE 102016207008 A DE102016207008 A DE 102016207008A DE 102016207008 A1 DE102016207008 A1 DE 102016207008A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft im Wesentlichen ein Steuergerät für Virtual-Reality-Anwendungen aus mindestens zwei flexibel wählbaren Modulen direkt oder indirekt zusammensteckbar ist, wobei ein jeweiliges Modul mit mindestens einem jeweiligen Steuerelement für die Virtual-Reality-Anwendungen ausgestattet ist. Der Benutzer kann somit einfache Steckmodule aus einem Baukasten je nach Anforderung zu unterschiedlichen physikalischen Formen zusammensetzen und damit für eine jeweilige Anwendung ein optimales virtuelles Bediengerät erzeugen das durch physikalische Entsprechung eine höhere Immersion des Benutzers gestattet. The invention relates essentially to a control device for virtual reality applications from at least two flexibly selectable modules is directly or indirectly plugged together, wherein a respective module is equipped with at least one respective control for the virtual reality applications. The user can thus assemble simple plug-in modules from a kit depending on the requirements of different physical forms and thus produce an optimal virtual control device for a particular application that allows a higher immersion of the user by physical correspondence.

Figure DE102016207008A1_0001
Figure DE102016207008A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft Steuergeräte für die Virtual-Reality-Anwendung in Form von griff- oder steuerradartigen Geräten bzw. sogenannten Controllern mit Bedienelementen, die dann in der virtuellen Welt softwaregesteuert unterschiedliche Formen annehmen können und unterschiedliche Interaktionen ermöglichen. The invention relates to controllers for the virtual reality application in the form of grip or control wheel-like devices or so-called controllers with controls that can then take different forms in the virtual world software controlled and allow different interactions.

„HTC vive“ stellt bspw. einen griffartigen Controller dar mit angebrachten Bedienknöpfen, Touchpad sowie optischen Markern die ein optisches Nachverfolgen der Controller ermöglichen. http://www.htcvive.com/us/ "HTC vive" represents, for example, a handle-like controller with attached control buttons, touchpad and optical markers that enable optical tracking of the controllers. http://www.htcvive.com/us/

„Samsung Rink“ ist ebenfalls ein griffartiger Controller. http://techcrunch.com/2016/01/02/samsungsrink-motion-controllers-for-gear-vr-look-pretty-great/ "Samsung Rink" is also a grip-like controller. http://techcrunch.com/2016/01/02/samsungsrink-motion-controllers-for-gear-vr-look-pretty-great/

Beim „Oculus Touch“ handelt es sich um einen ringartigen Controller mit angebrachten Bedienknöpfen. https://www.oculus.com/en-us/touch/ The "Oculus Touch" is a ring-like controller with attached control buttons. https://www.oculus.com/en-us/touch/

Allen Controllern ist gemeinsam, dass diese in einer virtuellen Welt softwaregesteuert unterschiedliche Formen annehmen können, z.B. entsprechend visualisiert als Griffe, Schwerter, Feuerwaffen, Pinsel, Werkzeuge, Tennisschläger etc. All controllers have in common that they can take different forms in a virtual world under software control, e.g. correspondingly visualized as handles, swords, firearms, brushes, tools, tennis rackets etc.

Die Nutzung von sogenannten Virtual Reality Headsets, z.B. „Oculus Rift“ oder „HTC Vive“, ermöglicht ein vollständiges Eintauchen in virtuelle Welten. Gegenüber klassischen Computersystemen und deren etablierten Mensch-Maschine Interaktionsparadigmen, wie bspw. Bildschirm-Maus oder Bildschirm-Touchgesten, unterscheiden sich VR-Headsets durch eine vollständige Immersion der Benutzer. The use of so-called virtual reality headsets, e.g. "Oculus Rift" or "HTC Vive" allows full immersion in virtual worlds. Compared to classic computer systems and their established man-machine interaction paradigms, such as screen mouse or screen touch gestures, VR headsets are distinguished by a complete immersion of users.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Steuergerät für Virtual-Reality-Anwendungen anzugeben, bei dem eine besser an die jeweilige Anwendung angepasste Haptik ermöglicht und somit das Immersionsgefühl des Benutzers weiter verbesserbar ist. The object underlying the invention is now to provide a control device for virtual reality applications in which a better adapted to the particular application haptics and thus the immersion of the user is further improved.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung. This object is achieved by the features of claim 1 according to the invention. The further claims relate to preferred embodiments of the invention.

Die Erfindung betrifft im Wesentlichen ein Steuergerät für Virtual-Reality-Anwendungen, das aus mindestens zwei Modulen direkt oder indirekt zusammensteckbar ist, wobei ein jeweiliges Modul mit mindestens einem jeweiligen Steuerelement für die Virtual-Reality-Anwendungen ausgestattet ist. Der Benutzer kann somit einfache Steckmodule aus einem Baukasten je nach Anforderung zu unterschiedlichen physikalischen Formen zusammensetzen und damit für eine jeweilige Anwendung ein optimales virtuelles Bediengerät erzeugen das durch physikalische Entsprechung eine höhere Immersion des Benutzers gestattet. The invention relates generally to a control device for virtual reality applications, which can be directly or indirectly plugged together from at least two modules, wherein a respective module is equipped with at least one respective control for the virtual reality applications. The user can thus assemble simple plug-in modules from a kit depending on the requirements of different physical forms and thus produce an optimal virtual control device for a particular application that allows a higher immersion of the user by physical correspondence.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawing.

In der Zeichnung ist ein ringförmiger Controller bzw. ein ringförmiges Steuergerät für Virtual-Reality-Anwendungen dargestellt, das aus Einzelmodulen 1 ... 4 und einem Zusatzmodul Z über Steckverbindungen J zusammengesteckt ist, wobei die Einzelmodule jeweils mindestens ein Steuerelement aufweisen und so ausgestaltet sind, dass sie mechanisch leicht direkt ineinander steckbar oder über die Steckverbindungselemente J mechanisch leicht verbindbar sind, wobei dies typischerweise lösbare Schnappverbindungen erfolgt. In the drawing, an annular controller or a circular control device for virtual reality applications is shown, which consists of individual modules 1 ... 4 and an additional module Z is plugged via connectors J, wherein the individual modules each have at least one control and are designed so that they are mechanically easily plugged into each other or mechanically easily connectable via the connector elements J, which typically is releasable snap connections.

Beispielhaft ist eine weitere Steckverbindung mit einer optional vorhandenen Verriegelung R gezeigt, durch die hier die Verbindung zwischen den Modulen 3 und 4 arretierbar bzw. mechanisch sicherbar ist. By way of example, a further plug-in connection with an optionally present locking R is shown, through which the connection between the modules 3 and 4 lockable or mechanically securable.

Das in das Modul 1 sind hier als Steuerelement typischerweise bis zu fünf Knöpfe B eingelassen die vorteilhafter Weise beim Greifen des Steuerelements mit den einzelnen Fingern bedienbar sind. In das Modul 1 ist hier noch zusätzlich ein Touchpad T derart eingelassen, dass es mit dem Daumen bedienbar ist. Das Touchpad T könnte aber auch optional in einem eigenen Modul untergebracht sein. That in the module 1 are here as a control typically up to five buttons B admitted the advantageous manner when gripping the control with the individual fingers are operated. In the module 1 Here, in addition, a touchpad T is inserted in such a way that it can be operated with the thumb. The touchpad T could also be optionally housed in a separate module.

Das Modul 2 enthält hier eine Kommunikationseinheit C derart enthält, dass eine Kommunikation mit anderen Modulen oder einer zentralen Empfangseinheit durchführbar ist, wobei die anderen Module zwar logisch zum Steuergerät gehören können aber nicht mit diesem mechanisch verbunden sein müssen. Die Kommunikationseinheit stellt typischerweise einen Mikrokontroller mit Kommunikationsschnittstelle, bspw. Wifi oder Bluetooth, dar und ermöglicht die Kommunikation mit anderen Controllermodulen, VR Brillen und Steuercomputern. The module 2 contains a communication unit C contains such that a communication with other modules or a central receiving unit is feasible, the other modules may logically belong to the controller but need not be mechanically connected to this. The communication unit typically represents a microcontroller with communication interface, for example Wifi or Bluetooth, and enables communication with other controller modules, VR glasses and control computers.

In das Modul 3 ist hier in diesem Beispiel ein Vibrationselement V eingelassen das dem Benutzer eine haptische Rückmeldung liefert. In the module 3 Here, in this example, a vibration element V is introduced which provides the user with a haptic feedback.

Das Modul 4 enthält hier eine optische Markierungseinheit M die eine Nachverfolgung/Tracking im Raum ermöglicht. The module 4 contains here an optical marking unit M which allows a tracking / tracking in space.

Die Zusatzmodule Z sind U-förmige oder winkelförmige Erweiterungen die lediglich eine mechanische Verbindungsfunktion haben und in entsprechender Weise zusammensteckbar sind. Alle Module können optional biegsam ausgestaltet sein. The additional modules Z are U-shaped or angular extensions which have only a mechanical connection function and in corresponding manner can be plugged together. All modules can optionally be made flexible.

Durch Zusatzmodule und/oder biegsame Module ist auch ein zyklisches Verbinden der Module, bspw. zu einem Steuerrad, problemlos möglich. Die physische Gestalt des Steuergeräts und vor allem damit auch die Haptik des Benutzers kann hiermit flexibel an die jeweilige Anwendung durch physikalische Entsprechung besser angepasst werden, wodurch das Immersionsgefühl des Benutzers weiter verbessert wird. By additional modules and / or flexible modules, a cyclic connection of the modules, for example. To a steering wheel, easily possible. The physical shape of the controller and, above all, the haptics of the user can hereby be better adapted to the particular application by physical correspondence, which further improves the immersion sensation of the user.

Soll beispielsweise in einer virtuellen Welt ein Gabelstapler über ein physikalisches Lenkrad bedient werden, kann das Lenkrad bspw. durch Zusammenfügen von mehreren biegsamen Stäben zu einem Rad erfolgen. Dieses Steuergerät bzw. dieser Controller kann dann anschließend bspw. zu einer „Schubkarre“ umgebaut werden, wobei dies durch Auflösen des Rads und Zusammenfügen zu einer „U-Form“ erfolgt. Um in Anschluss den Controller noch bspw. als Schraubschlüssel zu nutzen kann die U-Form aufgelöst und zu einem stabförmigen Gebilde umgeformt werden. Der Benutzer nutzt als Eingabegeräte also nacheinander ein Lenkrad, zwei verbundene Griffe und schließlich einen einzelnen Stab. If, for example, a forklift truck is to be operated via a physical steering wheel in a virtual world, the steering wheel can, for example, be made by joining a plurality of flexible rods to form a wheel. This control unit or this controller can then be subsequently converted, for example, to a "wheelbarrow", this being done by dissolving the wheel and joining it into a "U-shape". In order to use the controller, for example, as a wrench in connection, the U-shape can be dissolved and converted into a rod-shaped structure. The user uses as input devices so successively a steering wheel, two connected handles and finally a single rod.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • http://www.htcvive.com/us/ [0002] http://www.htcvive.com/us/ [0002]
  • http://techcrunch.com/2016/01/02/samsungsrink-motion-controllers-for-gear-vr-look-pretty-great/ [0003] http://techcrunch.com/2016/01/02/samsungsrink-motion-controllers-for-gear-vr-look-pretty-great/ [0003]
  • https://www.oculus.com/en-us/touch/ [0004] https://www.oculus.com/en-us/touch/ [0004]

Claims (12)

Steuergerät für Virtual-Reality-Anwendungen, das aus mindestens zwei Modulen (1, ..., 4) durch direktes oder indirektes zusammenstecken flexibel kombinierbar ist, wobei ein jeweiliges Modul mit mindestens einem jeweiligen Steuerelement (B, ... V) für die Virtual-Reality-Anwendungen ausgestattet ist. Control unit for virtual reality applications consisting of at least two modules ( 1 , ..., 4 ) can be flexibly combined by directly or indirectly plugging together, wherein a respective module is equipped with at least one respective control element (B, ... V) for the virtual reality applications. Steuergerät nach Anspruch 1, bei dem die mindestens zwei Module derart ausgestaltet sind, dass sie mechanisch leicht ineinander steckbar oder über Steckverbindungselemente (J) mechanisch leicht verbindbar sind. Control device according to claim 1, wherein the at least two modules are designed such that they are mechanically easily plugged into one another or mechanically easily connectable via plug connection elements (J). Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem Module durch U-förmige oder winkelförmige Zusatzelemente (Z) erweiterbar sind. Control device according to one of claims 1 or 2, in which modules can be expanded by means of U-shaped or angular additional elements (Z). Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem mindestens ein Modul biegsam ausgestaltet ist. Control device according to one of claims 1 or 2, wherein at least one module is designed to be flexible. Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Module derart ausgestaltet sind, dass sie zyklisch verbindbar sind. Control device according to one of claims 2 to 4, wherein the modules are designed such that they are cyclically connectable. Steuergerät nach einem der Anspruche 2 bis 5, bei dem die Steckverbindung durch eine Verriegelung (R) arretierbar bzw. mechanisch sicherbar ist. Control device according to one of Claims 2 to 5, in which the plug connection can be locked or mechanically secured by a lock (R). Steuergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem in mindestens ein Modul als Steuerelement Knöpfe (B) derart eingelassen sind, dass eine Bedienung beim Greifen des Steuerelements mit den Fingern möglich ist. Control device according to one of the preceding claims, in which in at least one module as a control button (B) are recessed so that an operation when gripping the control with the fingers is possible. Steuergerät nach Anspruch 7, dass das mindestens eine Modul fünf Knöpfe aufweist derart, dass sie von den einzelnen Fingern bedienbar sind. Control device according to claim 7, that the at least one module has five buttons such that they are operable by the individual fingers. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in mindestens ein Modul ein Touchpad (T) derart eingelassen ist, dass es mit dem Daumen bedienbar ist.  Control device according to one of the preceding claims, wherein in at least one module, a touchpad (T) is inserted in such a way that it can be operated with the thumb. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in mindestens ein Modul ein Vibrationselement (V) derart eingelassen ist, dass dem Benutzer eine haptische Rückmeldung erzeugbar ist. Control device according to one of the preceding claims, wherein in at least one module, a vibration element (V) is inserted in such a way that the user a haptic feedback can be generated. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Modul eine Kommunikationseinheit (C) derart enthält, dass eine Kommunikation mit anderen Modulen durchführbar ist. Control unit according to one of the preceding claims, in which a module contains a communication unit (C) such that communication with other modules is feasible. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Modul eine optische Markierungseinheit (M) derart enthält, dass eine Nachverfolgung/Tracking im Raum durchführbar ist. Control device according to one of the preceding claims, in which a module contains an optical marking unit (M) in such a way that tracking / tracking in space is feasible.
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