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Patent Searching and Data


Title:
GLOVE FOR DETECTING A FINGER FLEXION, AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/211015
Kind Code:
A1
Abstract:
The precise detection of gestures, movements, and finger flexion is necessary in many technical fields. A glove (1) is proposed for detecting a finger flexion. The glove (1) has a textile comprising an electrically insulating base fiber and comprises a sensor section (6). An electrically conductive sensor fiber (7) is woven, knitted, or worked into the sensor section (6) such that a deformation of the sensor section (6) leads to a change in an electric property of the sensor section (6). The sensor section (6) is electrically contacted in order to provide measurement data, and the measurement data comprises the electric property and/or the change in the electric property. The glove (1) has a finger section (3), wherein the length of the finger section (3) extends longitudinally from the base (4) of the finger to the fingertip (5). The sensor section (6) is arranged in the finger section (3) and extends at least along 30 percent of the length of the finger section in the longitudinal direction.

Inventors:
SCHEINER, Philipp (Sudetenstr. 3, Bondorf, 71149, DE)
FISCHER, Susanne (Hoelderlinstr. 1, Reutlingen, 72764, DE)
Application Number:
EP2019/052608
Publication Date:
November 07, 2019
Filing Date:
February 04, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
A41D1/00; A41D19/00; D03D1/00
Domestic Patent References:
WO2015022671A12015-02-19
Foreign References:
US20140238151A12014-08-28
EP1624800B12008-09-03
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Claims:
Ansprüche

1. Handschuh (1) zur Detektion einer Fingerbeugung, wobei der Handschuh (1) ein Textil umfassend eine elektrisch isolierende Grundfaser aufweist, mit einem Sensorabschnitt (6), wobei in dem Sensorabschnitt (6) eine elektrisch leitfähige Sensorfaser (7) eingewebt, eingestrickt oder eingewirkt ist, so dass eine Verformung des Sensorabschnitts (6) zu einer Änderung einer elektrischen Eigenschaft des Sensorabschnitts (6) führt, wobei der Sensorabschnitt (6) zum Bereitstellen von Messdaten elektrisch kontaktiert ist, wobei die Messdaten die elektrische Eigenschaft und/oder die Änderung der elektrischen Eigenschafft umfassen, wobei der Handschuh (1) einen Fingerabschnitt (3) aufweist, wobei sich der Fingerabschnitt (3) mit einer Fingerabschnittslänge in eine Längserstreckung von einem Fingeransatz (4) zu einer Fingerspitze (5) erstreckt, wobei der Sensorabschnitt (6) im Fingerabschnitt (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Sensorabschnitt (6) in Längsrichtung mindestens entlang 30 Prozent der Fingerabschnittslänge erstreckt.

2. Handschuh (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der

Sensorabschnitt (6) im Fingerabschnitt (3) in Längsrichtung entlang 50 Prozent der Fingerabschnittslänge durchgängig ist.

3. Handschuh (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorabschnitt (6) an zwei in Längsrichtung entgegengesetzten Enden zur Bereitstellung der Messdaten kontaktiert ist.

4. Handschuh (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der Sensorabschnitt (6) zur Bereitstellung der Messdaten mindestens zweimal elektrisch kontaktiert ist, wobei die mindestens zwei elektrischen Kontaktierungen (8) beide im Bereich des Fingeransatzes (4) oder beide im Bereich der Fingerspitze (5) angeordnet sind.

5. Handschuh (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktierung (8) von einer Leiterbahn (9) gebildet ist, wobei die Leiterbahn (9) als Faser und/oder als Garn in das Textil eingestrickt, eingewebt oder eingewirkt ist.

6. Handschuh (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der Sensorabschnitt (6) U-förmig ausgebildet ist.

7 Handschuh (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der Sensorabschnitt (6) auf einem Fingerrücken angeordnet ist.

8. Handschuh (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die elektrische Eigenschaft der elektrische Widerstand des Sensorabschnitts (6) ist.

9. Handschuh (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der Sensorabschnitt (6) Maschenreihen (11) aus der Sensorfaser (7) umfasst, wobei die Maschenreihen (11) zur Längserstreckung des Fingerabschnitts (3) in einem Winkel zwischen 50 und 140 Grad stehen.

10. Handschuh (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die

Maschenreihen (11) in Längsrichtung so angeordnet sind, dass Verformung des Sensorabschnitts (6) zum Schließen elektrischer Kontakte (13) zwischen benachbarter Maschenreihen (11) führt.

11. Handschuh (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch

gekennzeichnet, dass die elektrische Eigenschaft ein elektrischer Widerstand senkrecht zu den Maschenreihen (11) und/oder gleichgerichtet zur

Längserstreckung ist.

12. Handschuh (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Datenschnittstelle zur Bereitstellung der Messdaten an eine Auswerteeinheit (10).

13. Handschuh (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die

Datenschnittstelle als eine Kabelschnittstelle ausgebildet ist und insbesondere in einem Handgelenkbereich angeordnet ist.

14. Handschuh (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit (10), wobei der Auswerteeinheit (10) die Messdaten bereitgestellt sind und die Auswerteeinheit (10) ausgebildet ist, basierend auf den Messdaten eine Fingerbeugung zu bestimmen.

15. Verfahren zur Bestimmung einer Fingerbeugung mittels eines Handschuhs (1), insbesondere einem Handschuh (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Fingerabschnitt (3) ein Sensorabschnitt (6) angeordnet wird, wobei sich der Sensorabschnitt (6) entlang mindestens dreißig Prozent einer Fingerabschnittslänge im Fingerabschnitt (3) erstreckt, wobei eine Verformung des Sensorabschnitts (6) zu einer Änderung einer elektrischen Eigenschaft des Sensorabschnitts (6) führt, wobei die elektrische Eigenschaft und/oder die Änderung der elektrischen Eigenschaft gemessen wird, wobei basierend auf der elektrischen Eigenschaft und/oder der Änderung der elektrischen Eigenschaft die Fingerbeugung, die Geste oder die Bewegung bestimmt wird.

Description:
Beschreibung

Titel

Handschuh zur Detektion einer Fingerbeugung und Verfahren

Stand der Technik

Es wird ein Handschuh zur Detektion einer Fingerbeugung vorgeschlagen. Der Handschuh umfasst ein Textil, wobei das Textil eine Grundfaser aufweist. Der Handschuh umfasst einen Sensorabschnitt, wobei in dem Sensorabschnitt eine elektrisch leitfähige Sensorfaser eingewebt, eingestrickt oder eingewirkt ist, sodass eine Verformung des Sensorabschnitts zu einer Änderung einer elektrischen Eigenschaft des Sensorabschnitts führt, wobei der Sensorabschnitt zum Bereitstellen von Messdaten elektrisch kontaktiert ist, wobei die Messdaten die elektrische Eigenschaft und/oder die Änderung der elektrischen Eigenschaft umfassen.

Die Druckschrift EP 1 624 800 Bl, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt eine gestrickte Struktur, die als Teil von ihr aufweist: eine Wandlervorrichtung mit mindestens einer Wandlungszone, die mit elektrisch leitfähigen Fasern gestrickt ist, sodass eine Verformung der Vorrichtung zu einer Änderung der elektrischen Eigenschaft der Wandlungszone führt, und Mittel zum Überwachen solcher Änderungen, um eine Angabe über Verformung der gestrickten Struktur bereitzustellen, wobei in der Struktur die erste und die letzte Maschenreihe der Wandlungszone mit elektrisch leitfähigen Fasern gestrickt ist, die als leitende Zuleitung für die Wandlervorrichtung wirken. Ferner ist ein Handschuh offenbart, der mittels elektromagnetischer Induktion in eine Mehrzahl an eingebrachten Spulen eine Fingerbeugung messen kann.

Offenbarung der Erfindung Es wird ein Handschuh zur Detektion einer Fingerbeugung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Ferner wird ein Verfahren zur Detektion einer Fingerbeugung mit einem Handschuh vorgeschlagen. Weitere Vorteile, Wirkungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und den beigefügten Figuren.

Es wird ein Handschuh zur Detektion einer Fingerbeugung vorgeschlagen. Der Handschuh weist insbesondere eine integrierte Elektronik und/oder eine integrierte Sensorik auf. Der Handschuh kann ferner zur Detektion einer Geste und/oder einer Bewegung ausgebildet sein. Der Handschuh ist vorzugsweise als ein Fingerhandschuh ausgebildet, insbesondere mit separatem Futteral pro Finger. Alternativ kann der Handschuh als ein Dreifingerhandschuh, als ein Fausthandschuh oder als ein Fäustling ausgebildet sein. Im Speziellen kann der Handschuh einen Halbhandschuh oder einen Kurzfingerhandschuh bilden.

Der Handschuh umfasst ein Textil, wobei das Textil eine isolierende Grundfaser aufweist. Das Textil bildet insbesondere einen Grundkörper. Der Handschuh bildet dabei insbesondere einen textilen Handschuh, beispielsweise einen Strickhandschuh. Das Textil ist im Speziellen ein Flachstricktextil. Im Speziellen kann der Handschuh auch einen Leder- oder einen Kunststoffhandschuh mit einem textilen Innenfutter darstellen, wobei das textile Innenfutter die Grundfaser aufweist und/oder den Grundkörper bildet. Das Textil ist beispielsweise ein Gewebe, ein Gestrick, ein Gewirke und/oder eine Maschenware. Die Grundfaser ist beispielsweise eine Naturfaser. Alternativ kann die Grundfaser auch eine Kunststofffaser sein. Die Grundfaser ist insbesondere elektrisch isolierend ausgebildet.

Der Handschuh weist einen Sensorabschnitt auf. Insbesondere ist der Sensorabschnitt einstückig im Textil integriert und/oder einstückig mit dem Textil verbunden. Der Handschuh umfassend das Textil und den Sensorabschnitt ist vorzugsweise einstückig herstellbar. Der Sensorabschnitt bildet einen flächigen Abschnitt. Beispielsweise weist der Sensorabschnitt einen Flächeninhalt größer als einen Quadratzentimeter auf. Der Sensorabschnitt weist eine elektrisch leitfähige Sensorfaser auf, wobei die Sensorfaser eingewebt, eingestrickt oder eingewirkt ist. Insbesondere ist die Sensorfaser mit der Grundfaser verstrickt, verwebt oder verwirkt. Alternativ ist der Sensorabschnitt grundfaserfrei. Der Sensorabschnitt kann die Grundfaser und die elektrisch leitfähige Sensorfaser umfassen. Die Sensorfaser ist beispielsweise eine Metallfaser, eine leitfähige Kohlenstofffaser oder eine intrinsisch leitfähige Polymerfaser, zum Beispiel aus Polyanilin oder Polypyrol. Insbesondere ist die Sensorfaser eine Edelstahlfaser, eine Aluminiumfaser, eine Silberfaser oder eine Goldfaser oder ein elektrisch leitfähig beschichtetes Natur- oder Polymergarn.

Der Sensorabschnitt ist ausgebildet, eine Verformung zu detektieren, beispielsweise dadurch, dass eine Verformung des Sensorabschnitts zu einer Änderung einer elektrischen Eigenschaft des Sensorabschnitts führt. Die elektrische Eigenschaft ist vorzugsweise ein elektrischer Widerstand, alternativ kann die elektrische Eigenschaft eine Induktivität oder eine Kapazität sein. Besonders bevorzugt ist die elektrische Eigenschaft ein Widerstand gemessen gleichgerichtet zur Dehnungsrichtung. Insbesondere ist die elektrische Eigenschaft einstellbar durch eine Maschenfeinheit, eine Maschendichte oder das Sensorfasermaterial. Die elektrische Eigenschaft des Sensorabschnitts kann ferner durch die Bindungs- oder Strickart einstellbar sein.

Der Sensorabschnitt ist zur Bereitstellung von Messdaten elektrisch kontaktiert. Die elektrische Kontaktierung erfolgt vorzugsweise durch elektrische Leitungen, im Speziellen Leiterbahnen, beispielsweise sind die elektrischen Leitungen aus der Sensorfaser und/oder dem Sensorfasermaterial ausgebildet. Die Messdaten sind vorzugsweise analoge Daten, alternativ können die Messdaten auch digitalisiert sein. Die Messdaten umfassen die elektrische Eigenschaft des Sensorabschnitts und/oder umfassen eine Änderung der elektrischen Eigenschaft des Sensorabschnitts. Beispielsweise sind und/oder umfassen die Messdaten Widerstandsdaten des Sensorabschnitts. Die Messdaten können auch ein Spannungswert oder ein Stromwert sein, der im Sensorabschnitt detektiert wird.

Der Handschuh weist einen Fingerabschnitt auf. Insbesondere weist der Handschuh eine Mehrzahl an Fingerabschnitten auf, beispielsweise fünf Fingerabschnitte. Die Fingerabschnitte sind in den Fingerbereichen des Handschuhs angeordnet. Insbesondere erstreckt sich ein Fingerabschnitt von einem Fingeransatz zu einer Fingerspitze. Der Fingerabschnitt erstreckt sich in eine Längserstreckung. Ferner weist der Fingerabschnitt eine Fingerabschnittslänge auf. Die Fingerabschnittslänge ist insbesondere die Länge des Fingers. Die Fingerabschnittslänge ist im Speziellen größer als ein Fingerglied, zum Beispiel größer als drei Zentimeter.

Der Sensorabschnitt ist im Fingerabschnitt angeordnet. Der Sensorabschnitt erstreckt sich im Fingerabschnitt in Längsrichtung mindestens entlang dreißig Prozent der Fingerabschnittslänge. Der Sensorabschnitt erstreckt sich im Fingerabschnitt im Speziellen mindestens einen Zentimeter lang entlang der Längsrichtung und vorzugsweise mindestens zwei Zentimeter lang. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass sich der Sensorabschnitt mindestens entlang fünfzig Prozent der Fingerabschnittslänge erstreckt und im Speziellen, dass sich der Sensorabschnitt entlang von mehr als neunzig Prozent oder vollständig im Fingerabschnitt erstreckt. Insbesondere kann es auch vorgesehen sein, dass der Sensorabschnitt senkrecht zur Längsrichtung vollständig umlaufend ausgebildet ist. Beispielsweise umgibt der Sensorabschnitt den Finger oder den Fingerabschnitt ringförmig oder zylinderförmig. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Sensorabschnitt senkrecht zur Längsrichtung nur teilweise umlaufend ausgebildet ist, beispielsweise nur halbkreis- oder viertelkreisförmig.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, einen Handschuh bereitzustellen, welcher eine sichere und genaue Detektion einer Fingerbeugung ermöglicht, wobei der Handschuh insbesondere einfach und kostengünstig herstellbar ist. Ferner ist der Handschuh maschinell und einstückig herstellbar.

Optional ist es vorgesehen, dass der Sensorabschnitt im Fingerabschnitt in Längsrichtung entlang von mindestens dreißig Prozent der Fingerabschnittslänge durchgängig ist. Beispielsweise ist der Sensorabschnitt entlang von mindestens dreißig Prozent der Fingerabschnittslänge durchgängig leitfähig, wobei der Sensorabschnitt keine elektrischen Unterbrechungen aufweist. Im Speziellen ist der Sensorabschnitt über mindestens zwei Zentimeter im Fingerabschnitt durchgängig und/oder elektrisch leitfähig. Beispielsweise weist der Sensorabschnitt durchgängig eine Sensorfaser auf, die den gesamten Sensorabschnitt elektrisch leitfähig verbindet. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, einen Handschuh bereitzustellen, welcher eine genaue Detektion der Fingerbeugung ermöglicht, wobei insbesondere die elektrische Eigenschaft über einen größeren Bereich verteilt ist.

Besonders bevorzugt ist es, dass der Sensorabschnitt an mindestens zwei Enden elektrisch kontaktiert ist. Die elektrische Kontaktierung erfolgt insbesondere mittels elektrischer Leitungen. Beispielsweise ist der Sensorabschnitt an zwei in Längsrichtung entgegengesetzten Enden kontaktiert. Beispielsweise ist eine elektrische Kontaktierung im Bereich des Fingeransatzes und eine elektrische Kontaktierung im Bereich der Fingerspitze. Dieser Ausgestaltung liegt die

Überlegung zugrunde, die elektrische Eigenschaft in einem in Längsrichtung beabstandeten Bereich zu detektieren. Beispielsweise ist die elektrische Eigenschaft der elektrische Widerstand des Sensorabschnittes zwischen den beiden in Längsrichtung beabstandeten elektrischen Kontakten. Die elektrische Kontaktierung erfolgt insbesondere mit der Sensorfaser oder einer elektrischen Leitung aus dem Sensorfasermaterial. Die zwei elektrischen Kontakte zur

Kontaktierung des Sensorabschnitts sind beispielsweise mindestens eine Fingergliedlänge, insbesondere mindestens einen Zentimeter voneinander beabstandet, im Speziellen mindestens zwei Zentimeter voneinander beabstandet.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Sensorabschnitt zur Bereitstellung der Messdaten so elektrisch kontaktiert ist, dass die elektrischen Kontaktierungen beide in einem gemeinsamen Bereich und/oder Abschnitt in Längsrichtung angeordnet sind. Insbesondere sind die mindestens zwei elektrischen Kontakte auf einer gleichen Höhe in Längsrichtung angeordnet. Im Speziellen sind beide und/oder die mindestens zwei elektrischen Kontaktierungen im Bereich des Fingeransatzes angeordnet, alternativ sind die elektrischen Kontaktierungen im Bereich der Fingerspitze angeordnet. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, einen Handschuh bereitzustellen, welcher die Effekte durch unterschiedlich lange elektrische Leitungen zur Kontaktierung minimiert und insbesondere so Messfehler reduzieren kann.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die elektrische Leitung und/oder die elektrische Kontaktierung von einer Leiterbahn gebildet wird. Die Leiterbahn ist insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen Garn ausgebildet. Beispielsweise wird die Leiterbahn von der Sensorfaser gebildet. Die Leiterbahn kann in das Textil eingestrickt, eingewebt oder eingewirkt sein. Insbesondere ist die Leiterbahn verdeckt und/oder geschützt im Textil angeordnet. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Leiterbahn auf das Textil aufgestickt oder aufgedruckt ist.

Besonders bevorzugt ist es, dass der Sensorabschnitt U-förmig ausgebildet ist. Insbesondere ist der Sensorabschnitt U-förmig mit Öffnung zum Fingeransatz ausgebildet. Alternativ kann die Öffnung des U-förmigen Sensorabschnitts zur Fingerspitze hin angeordnet sein. Insbesondere erfolgt die elektrische Kontaktierung an den beiden Enden der U-förmigen Öffnung. Der Sensorabschnitt kann ferner auch mäanderförmig ausgebildet sein und/oder mehrere Schwünge zwischen Fingeransatz und Fingerspitze aufweisen. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, einen Handschuh zur Detektion einer Fingerkrümmung und/oder Bewegung bereitzustellen, der ressourcensparend einen Sensorabschnitt bereitstellt, wobei wenig teures Sensorfasermaterial verwendet werden muss.

Optional ist es vorgesehen, dass der Sensorabschnitt auf dem Fingerrücken angeordnet ist. Insbesondere ist der Sensorabschnitt im Bereich der Gelenke des Fingerrückens angeordnet. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Sensorabschnitt auf der Unterseite des Fingers angeordnet ist. Im Speziellen kann der Sensorabschnitt umlaufend um den Finger angeordnet sein, beispielsweise zylinderförmig. Der Ausgestaltung der Anordnung auf dem Fingerrücken liegt die Überlegung zugrunde, einen Handschuh mit Sensorabschnitt bereitzustellen, der möglichst wenig durch Artefakte oder die Umwelt gestört wird.

Besonders bevorzugt ist es, dass die elektrische Eigenschaft der elektrische Widerstand des Sensorabschnitts ist. Insbesondere ist die elektrische Eigenschaft der elektrische Widerstand des Sensorabschnitts zwischen den elektrischen Kontaktierungen. Besonders bevorzugt ist der elektrische Widerstand zwischen Fingeransatz und Fingerspitze die elektrische Eigenschaft des Sensorabschnitts. Beispielsweise wird der elektrische Widerstand mittels einer Strommessung und/oder Spannungsbeaufschlagung des Sensorabschnitts gemessen. Besonders bevorzugt ist es, dass der Sensorabschnitt Maschenreihen mit der Sensorfaser umfasst. Insbesondere sind die Maschenreihen in Längserstreckung benachbart. Die Maschenreihen schließen vorzugsweise mit der Längserstreckung des Fingerabschnitts einen Winkel zwischen 50 und 140 Grad ein. Im Speziellen steht die Maschenreihe zur Längserstreckung des Fingerabschnittes in einem rechten Winkel. Eine Dehnung und/oder Beugung des Fingers führt insbesondere zu einer Streckung der Maschen in den Maschenreihen. Beispielsweise führt eine Fingerbeugung dazu, dass Maschen benachbarter Maschenreihen sich näher kontaktieren. Insbesondere kann es auch vorgesehen sein, dass Maschenreihen aus Sensorfaser durch Maschenreihen aus der Grundfaser voneinander beabstandet sind.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei einer Verformung des Sensorabschnitts sich elektrische Kontakte zwischen benachbarten Maschenreihen schließen und/oder bilden. Beispielsweise wird durch die Fingerbeugung die Anzahl an Kontaktstellen von Sensorfasern in unterschiedlichen Maschenreihen erhöht, sodass basierend auf der Mehrzahl an elektrischen Kontakten der elektrische Widerstand im Sensorabschnitt sinkt. Insbesondere sind die Maschenreihen so angeordnet, dass eine Dehnung und/oder Fingerbeugung zu einem sinkenden elektrischen Widerstand führt. Alternativ kann basierend auf einem anderen Strick-, Wirk- und/oder Webmuster es vorgesehen sein, dass ein Dehnen und/oder ein Fingerbeugen zu einer Erhöhung des elektrischen Widerstandes führt, beispielsweise dadurch, dass beim Fingerbeugen und/oder Dehnen des Sensorabschnitts sich die Anzahl an elektrischen Kontakten zwischen benachbarten Maschenreihen reduziert. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, einen Handschuh bereitzustellen, der konstruktiv einfach herstellbar ist und eine sichere Detektion der Fingerbeugung ermöglicht.

Besonders bevorzugt ist es, dass die elektrische Eigenschaft ein Widerstand senkrecht zu den Maschenreihen und/oder gleichgerichtet zur Längserstreckung ist. Alternativ kann der elektrische Widerstand auch diagonal zu einer Maschenreihe als elektrische Eigenschaft gemessen werden. Vorzugsweise sind bei einer U-förmigen Ausgestaltung des Sensorabschnitts die Maschenreihen senkrecht zu den Schenkeln der U-Form angeordnet. Besonders bevorzugt ist es, dass der Handschuh eine Datenschnittstelle zur Bereitstellung der Messdaten an eine Auswerteeinheit aufweist. Die Datenschnittstelle ist beispielsweise eine physikalische Schnittstelle, insbesondere eine Kabel-, beispielsweise eine Clip-Verbindung, oder eine Funkverbindung. Die Datenschnittstelle kann im Bereich des Handrückens angeordnet sein.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Datenschnittstelle eine Kabelschnittstelle bildet. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Kabelschnittstelle in einem Handgelenkbereich angeordnet ist, wobei die Kabelschnittstelle im Handgelenkbereich den Benutzer möglichst wenig einschränkt.

Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Handschuh eine Auswerteeinheit aufweist. Die Auswerteeinheit ist beispielsweise ein Prozessor, ein Mikrocontroller, ein Mikrochip oder eine Rechnereinheit. Die Auswerteeinheit ist datentechnisch mit dem Sensorabschnitt verbunden. Insbesondere sind der Auswerteeinheit die Messdaten bereitgestellt. Die Auswerteeinheit ist ausgebildet, basierend auf den Messdaten eine Fingerbeugung, eine Geste oder eine Bewegung zu bestimmen. Insbesondere ist die Auswerteeinheit auf dem Handrücken angeordnet. Alternativ kann die Auswerteeinheit im Handgelenkbereich angeordnet sein. Im Speziellen ist es auch möglich, dass die Auswerteeinheit als eine separate Auswerteeinheit ausgebildet ist, beispielsweise als eine Uhr, insbesondere als eine Smartwatch, wobei die separate Auswerteeinheit datentechnisch mit den Messdaten versorgt ist und/oder beispielsweise mit der Datenschnittstelle verbunden ist.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Bestimmung einer Fingerbeugung mittels eines Handschuhs, insbesondere wie vorher beschrieben. Dazu wird in einem textilen Handschuh in einem Fingerabschnitt ein Sensorabschnitt angeordnet, beispielsweise eingewebt, eingestrickt oder eingewirkt. Der Sensorabschnitt wird mindestens entlang dreißig Prozent einer Fingerabschnittslänge im Fingerabschnitt angeordnet. Ein Beugen des Fingers führt zu einer Änderung einer elektrischen Eigenschaft im Fingerabschnitt, wobei die elektrische Eigenschaft und/oder die Änderung der elektrischen Eigenschaft gemessen wird. Basierend auf der elektrischen Eigenschaft und/oder der Änderung der elektrischen Eigenschaft wird die Fingerbeugung, die Geste oder die Bewegung bestimmt.

Weitere Vorteile, Wirkungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den beigefügten Figuren und deren Beschreibung. Dabei zeigen:

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Handschuhs zur Detektion einer Fingerbeugung;

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Handschuhs;

Figur 3a ein Textil mit Sensorabschnitt im ungedehnten Zustand;

Figur 3b das Textil aus Figur 3a in einem gedehnten Zustand.

Figur 1 zeigt einen Handschuh 1 zur Detektion einer Geste, einer Bewegung oder einer Fingerbeugung für einen Benutzer. Der Handschuh 1 ist als ein Fünffingerhandschuh ausgebildet und insbesondere als ein Vollhandschuh. Der Handschuh 1 ist als ein textiler Handschuh 1 aus einem textilen Grundkörper 2 ausgebildet. Der textile Grundkörper 2 ist zum Bedecken des Handrückens, des Handtellers und mindestens Teile der Finger ausgebildet. Der textile Grundkörper 2 ist aus einer Grundfaser aufgebaut, wobei der Grundkörper beispielsweise ein Gestrick aus der Grundfaser ist. Die Grundfaser ist vorzugsweise eine Naturfaser, beispielsweise Baumwolle. Alternativ kann die Grundfaser eine Kunststofffaser sein, vorzugsweise eine Kunststofffaser, die schwer entflammbar ist oder aus einem Duroplasten gebildet ist.

Der Handschuh 1 und insbesondere der textile Grundkörper 2 weisen fünf Fingerabschnitte 3 auf. Die Fingerabschnitte 3 sind zum Bedecken der Finger ausgebildet. Insbesondere umgeben die Fingerabschnitte 3 die Finger zylindrisch oder haubenförmig. Die Fingerabschnitte 3 erstrecken sich von einem Fingeransatz 4 zu jeweils einer Fingerspitze 5. Die Fingerabschnitte 3 für die unterschiedlichen Finger weisen insbesondere unterschiedliche Fingerabschnittslängen auf. Die Fingerabschnittslängen sind insbesondere größer als eine Fingergliedlänge im Speziellen größer als zwei Zentimeter und im Speziellen größer als drei Zentimeter. Die Fingerabschnitte 3 umfassen Textilabschnitte des textilen Grundkörpers 2.

Der Handschuh 1 weist eine Mehrzahl an, in diesem Ausführungsbeispiel fünf, Sensorabschnitten 6 auf. Die Sensorabschnitte 6 sind jeweils auf den Fingerrücken der Fingerabschnitte 3 angeordnet. Die Sensorabschnitte 6 sind flächige Abschnitte, insbesondere mit einem Flächeninhalt größer als einem und im Speziellen größer als zwei Quadratzentimeter. Jedem Fingerabschnitt 3 und/oder jedem Finger ist ein Sensorabschnitt 6 zugeordnet. Die Sensorabschnitte 6 umfassen eine Sensorfaser 7 (Figur 3). Die Sensorfaser 7 ist eine elektrische Faser und im Speziellen eine Metallfaser oder eine leitfähig beschichtete Faser. Beispielsweise ist die Sensorfaser 7 als eine Silberfaser oder als ein Silberdraht bzw. eine beschichtete Natur- oder Polymerfaser ausgebildet. Die Sensorfaser 7 ist zu einem flächigen Textil verstrickt, verwirkt oder gewebt. Insbesondere kann der Sensorabschnitt ausschließlich aus der Sensorfaser 7 gestrickt, gewirkt oder gewebt sein, alternativ umfasst der Sensorabschnitt 7 auch die Grundfaser, wobei die Grundfaser mit der Sensorfaser 7 verstrickt, verwirkt oder gewebt ist. Die Sensorfaser 7 bildet eine Maschenware, wobei die Maschenware den Sensorabschnitt 6 bildet. Der Sensorabschnitt 6 ist direkt mit dem textilen Grundkörper 2 vermascht oder verstrickt, vernäht oder verbunden. Insbesondere wird der Sensorabschnitt 6 direkt in den textilen Grundkörper 2 eingewebt, eingestrickt oder eingewirkt. Textiler Grundkörper 2 und Sensorabschnitt 6 sind insbesondere in einem gemeinsamen Arbeitsschritt, beispielsweise Strickschritt, Webschritt oder Wirkschritt herstellbar.

Der Sensorabschnitt 6 weist eine elektrische Eigenschaft auf. Die elektrische Eigenschaft ist insbesondere eine elektrische Leitfähigkeit und/oder ein elektrischer Widerstand. Der Sensorabschnitt ist ausgebildet, dass sich die elektrische Eigenschaft bei einer Dehnung oder Verformung des Sensorabschnitts 6 verändert. Beispielsweise wird bei einer Dehnung des Sensorabschnitts 6 der elektrische Widerstand größer oder kleiner, je nach Ausgestaltung. Insbesondere ist über eine Messung der elektrischen Eigenschaft, beispielsweise des elektrischen Widerstandes, die Verformung oder die Fingerbeugung detektierbar und/oder bestimmbar. Der Sensorabschnitt 6 ist jeweils mit zwei elektrischen Kontaktierungen 8 verbunden. Die elektrischen Kontaktierungen 8 sind im Ausführungsbeispiel der Figur 1 in Längsrichtung beabstandet angeordnet. Eine elektrische Kontaktierung 8 ist im Bereich der Fingerspitzen 5 angebracht und die andere elektrische Kontaktierung 8 des zugehörigen Sensorabschnitts 6 ist im Bereich des Fingeransatzes 4 angeordnet. Damit wird die elektrische Eigenschaft, insbesondere der elektrische Widerstand zwischen den zwei elektrischen Kontaktierungen 8 bestimmt, in diesem Ausführungsbeispiel zwischen Fingeransatz und Fingerspitze.

Die elektrischen Kontaktierungen 8 sind mittels einer Leiterbahn 9 an eine Auswerteeinheit 10 angeschlossen. Die Auswerteeinheit 10 ist auf dem Handrücken als eine Rechnereinheit angeordnet. Die Leiterbahnen 9 sind als Faser und/oder Garne in den textilen Grundkörper 2 eingewebt, eingewirkt oder eingestrickt. Alternativ können die elektrischen Leiterbahnen 9 auf den textilen Grundkörper aufgedruckt, aufgestickt, aufgenäht oder angenäht sein. Die Auswerteeinheit 10 ist mit Messdaten versorgt. Die Messdaten sind insbesondere die elektrischen Eigenschaften und/oder Veränderungen der elektrischen Eigenschaften der Sensorabschnitte 9. Basierend auf den Messdaten, insbesondere den elektrischen Eigenschaften, im Speziellen dem elektrischen Widerstand, kann die Auswerteeinheit bestimmen, welcher Finger sich bewegt und/oder gebeugt hat und insbesondere, wie stark die Bewegung und/oder die Beugung ist.

Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Handschuhs 1. Der Handschuh 1 ist im Wesentlichen ausgebildet wie der Handschuh aus Figur 1, wobei sich die Sensorabschnitte 6 unterscheiden. Der Handschuh 1 umfasst den textilen Grundkörper 2 und wieder fünf Fingerabschnitte 3. Die Fingerabschnitte 3 umfassen jeweils einen der Sensorabschnitte 6.

Die Sensorabschnitte 6 sind in diesem Ausführungsbeispiel U-förmig ausgebildet. Die Sensorabschnitte 6 weisen eine U-Form mit Öffnung in Richtung des Fingeransatzes 4 auf. Die Schenkel des U-förmigen Sensorabschnitts 6 sind mittels der elektrischen Kontaktierungen 8 kontaktiert. Die elektrischen Kontaktierungen 8 befinden sich beide im Fingeransatzbereich. Damit wird die elektrische Eigenschaft, insbesondere der elektrische Widerstand zwischen den beiden elektrischen Kontakten 8, gemessen und/oder bestimmt. Der elektrische Widerstand des Sensorabschnitts 6 ist der Widerstand des U-förmigen Abschnitts.

Die elektrischen Kontaktierungen 8 sind mittels der Leiterbahnen 9 mit der Auswerteeinheit 10 verbunden. Die Auswerteeinheit 10 erhält damit die Messdaten bereitgestellt und kann eine Verformung und/oder eine Fingerbeugung detektieren und/oder bestimmen.

Figur 3a zeigt einen Detailausschnitt des Sensorabschnitts 6. Der Sensorabschnitt 6 ist als eine Maschenware mit einer Mehrzahl an Maschenreihen 11 ausgebildet. Die Maschenreihen 11 sind aus einer Sensorfaser 7 aufgebaut und/oder umfassen die Sensorfaser 7. Die Maschenreihen 11 sind in eine Zugrichtung 12 voneinander beabstandet und/oder in eine Zugrichtung 12 benachbart. Die Maschenware ist in der Darstellung von Figur 3a entspannt und locker angeordnet. Durch die lockere Anordnung der Maschenreihen und/oder der Sensorfaser sind wenige Kontakte untereinander geschlossen. Würde man den Widerstand vom Kontaktpunkt A zum Kontaktpunkt B messen, würde man den Widerstand entlang des kompletten Pfades der Sensorfaser 7 messen.

Figur 3b zeigt den Sensorabschnitt 6 aus Figur 3a in einem gedehnten Zustand. Die Dehnung erfolgte dabei in Zugrichtung 12. Durch das Dehnen in Zugrichtung 12 sind eine Mehrzahl an elektrischen Kontakten 13 geschlossen worden. Die elektrischen Kontakte 13 sind insbesondere Kontakte der Sensorfaser 7 für benachbarte Maschenreihen 11. Durch das Schließen der elektrischen Kontakte bei Zug und/oder bei Dehnung des Sensorabschnitts 6 sinkt der Widerstand, der von Punkt A zu Punkt B gemessen wird. Denn in diesem Zustand wird der Widerstand nicht entlang des gesamten Pfades gemessen, da bedingt durch die elektrischen Kontakte 13 Kurzschlüsse entstehen und so der eigentliche elektrische Pfad von Punkt A zu Punkt B kleiner und/oder geringer wird, sodass der Widerstand sinkt. Auf Basis des sinkenden Widerstandes kann auf eine Dehnung, Verformung oder auf einen Zug in Zugrichtung 12 geschlossen werden. Die Widerstandswerte zwischen den Punkten A und B können als elektrische Eigenschaft an die Auswerteeinheit 10 bereitgestellt werden.