电刺激触觉反馈接口
阅读：448发布：2020-05-12
专利汇可以提供电刺激触觉反馈接口专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开涉及 电刺激 触觉反馈 接口 。用于肌肉电刺激 电极 的触觉驱动 电路 具有用于接收基于来自触觉效果处理器的触觉效果的触觉 信号 的输入端。驱动电路包含用于基于所述触觉信号生成肌肉电刺激 电流 的逻辑器。与用户 皮肤 相 接触 的电极接收肌肉电刺激电流，通过收缩和放松靠近所述电极的肌肉而导致触觉效果。，下面是电刺激触觉反馈接口专利的具体信息内容。
1.一种用于电极的驱动电路，所述驱动电路包括：
用于接收第一触觉信号的输入端，其中所述第一触觉信号基于处理器所确定的第一触觉效果；
用于基于所述第一触觉信号生成第一电流的逻辑器；和
用于接收和中继所述第一电流的第一电极，其中所述第一电极与用户皮肤相接触，并且其中所述第一电流被传送到所述第一电极，所述第一电流使得通过靠近所述第一电极的肌肉的收缩和放松而生成触觉效果。
2.如权利要求1所述的驱动电路，还包括：
用于接收第二触觉信号的输入端，其中所述第二触觉信号基于处理器所确定的第二触觉效果；
用于基于所述第二触觉信号生成第二电流的逻辑器；和
用于接收和中继所述第二电流的第二电极，其中所述第二电极与用户皮肤相接触但不与所述第一电极相接触，并且其中所述第一电流和所述第二电流通过在不同时间收缩和放松靠近所述第一电极的肌肉和靠近所述第二电极的肌肉而提供特定的触觉效果。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其中所述第一触觉信号旨在用于生成振动式致动器中的触觉反馈；并且基于振动式触觉信号值到肌肉电刺激信号值的映射生成所述第一电流。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其中所述第一电流被调节为不超过最大幅度。
5.一种触觉使能的系统，包括：
肌肉电刺激(EMS)驱动电路，其中所述驱动电路：
从触觉控制器接收第一触觉信号，其中所述第一触觉信号基于处理器所确定的第一触觉效果；
基于所述第一触觉信号生成第一EMS电流；和
第一电极，其中所述第一电极：
从所述驱动电路接收第一EMS电流；和
将所述第一EMS电流提供给导电介质，其中所述介质与用户皮肤相接触。
6.如权利要求5所述的系统，还包括：
第二电极，其中所述第二电极：
从所述驱动电路接收第二EMS电流；并将所述第二EMS电流提供给导电的第二介质，其中所述第二介质与用户皮肤相接触但与所述第一电极的所述介质分开；和其中所述驱动电路还被配置为：
接收第二触觉信号，其中所述第二触觉信号基于处理器所确定的第二触觉效果；和基于所述第二触觉信号生成第二EMS电流；和
其中所述第一EMS电流和所述第二EMS电流通过在不同时间收缩和放松靠近所述第一电极的肌肉和靠近所述第二电极的肌肉而提供触觉效果。
7.如权利要求5所述的系统，其中所述第一触觉信号旨在用于生成振动式致动器中的触觉反馈；并且所述驱动电路基于振动式触觉信号值到肌肉电刺激信号值的映射生成所述第一EMS电流。
8.一种提供触觉效果的方法，包括：
在肌肉电刺激(EMS)驱动电路处从触觉控制器接收第一触觉信号，其中所述第一触觉信号基于处理器所确定的第一触觉效果；
基于所述第一触觉信号在所述EMS驱动电路处生成第一EMS电流；
在电极处从所述EMS驱动电路接收所述第一EMS电流；和
在所述电极处将所述第一EMS电流提供给导电介质，其中所述介质与用户皮肤相接触。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
在所述EMS驱动电路处接收第二触觉信号，其中所述第二触觉信号基于处理器所确定的第二触觉效果；
在所述EMS驱动电路处基于所述第二触觉信号生成第二EMS电流；
在第二电极处从所述驱动电路接收第二EMS电流；和
在所述第二电极处将所述第二EMS电流提供给导电的第二介质，其中所述第二介质与用户皮肤相接触但与所述第一电极的所述介质分开，其中所述第一EMS电流和所述第二EMS电流通过在不同时间收缩和放松靠近所述第一电极的肌肉和靠近所述第二电极的肌肉而提供触觉效果。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述第一触觉信号旨在用于生成振动式致动器中的触觉反馈，并且
其中所述驱动电路基于振动式触觉信号值到肌肉电刺激信号值的映射生成所述第一EMS电流。
电刺激触觉反馈接口
技术领域
背景技术
[0003] 电子设备制造商努力为用户生产丰富的接口。传统设备使用视觉和听觉提示(cue)以向用户提供反馈。在一些接口设备中，也向用户提供动觉反馈(例如主动力和阻力反馈)和/或触感反馈(例如振动、纹理和热感)，这些更一般地统称为“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈可以提供增强和简化用户接口的提示。具体地，振动效果或振动触感式(vibrotactile)触觉效果可以用于向电子设备的用户提供提示以向用户警告特定的事件，或者提供真实的反馈以产生在模拟或虚拟环境中的更好的感官沉浸。
[0004] 触觉反馈也日益被并入到便携式和移动电子设备中，诸如蜂窝电话、智能电话、便携式游戏设备、基于车辆的设备和接口、以及多种多样的其他便携式和移动电子设备。例如，一些便携式游戏应用能够以和控制设备(例如操纵杆等)相似的方式振动，所述控制设备与被配置为提供触觉反馈的较大规模游戏系统一起使用。此外，诸如连接到车辆电力供应的设备可以在电压输入的一个范围上提供触觉反馈。
[0005] 为了生成振动效果，许多设备利用某种类型的致动器或触觉输出设备。已知的用于此目的的致动器包括电磁致动器，诸如螺线管致动器、由马达移动偏心质量的偏心旋转质量(“ERM”)致动器、线性谐振致动器振动马达(“LRA”)、或压电换能器。通常，用于触觉致动器的电源输入电压在一定的电流消耗(current draw)下控制触觉致动器。电流和电压的组合改变由致动器提供的触觉响应。触觉控制器基于所期望的电流水平对提供给触觉致动器的电流进行调节以提供不同的触觉体验。
[0006] 肌肉电刺激(“EMS”)使用接近于肌肉所施加的电流来通过刺激肌肉神经而引起肌肉收缩。电流通常通过施加到皮肤的、靠近要被收缩的肌肉放置的电极而施加到皮肤。电流可以由控制器通过使用脉冲而施加到电极，以使肌肉快速收缩和放松。EMS已经传统地用于运动医学、锻炼和物理治疗中。
发明内容
[0007] 一个实施例包括用于肌肉电刺激电极的触觉驱动电路，具有用于从触觉效果处理器接收基于触觉效果的触觉信号的输入端。该驱动电路包含用于基于触觉信号生成肌肉电刺激电流的逻辑器。与用户的皮肤相接触的电极接收肌肉电刺激电流，通过收缩和放松靠近电极的肌肉而引起用户所感觉到的触觉效果。附图说明
[0008] 图1是示出了根据本发明的一个实施例的触觉使能(haptically-enabled)的系统的框图。
[0009] 图2示出了根据一个实施例的用户的与虚拟按钮的交互和接收肌肉电刺激响应。
[0010] 图3示出了根据一个实施例的用户的与虚拟可滚动列表项目的交互和接收肌肉电刺激响应。
[0011] 图4是示出了根据一些实施例的图1的EMS驱动电路的功能性的流程图。
[0012] 图5是示出了根据一些实施例的触觉反馈系统的可选无线特性的示意图。
具体实施方式
[0013] 一个实施例是触觉反馈接口，其接收触觉控制信号，将该信号处理为电脉冲，并将该脉冲施加到用户皮肤上的电极板，导致靠近该电极板的肌肉收缩。用户接口设备连接到触觉控制系统，触觉控制系统确定提供给用户的触觉效果。触觉控制系统提供与触觉效果对应的控制信号。触觉反馈接口产生对应的电脉冲，该电脉冲施加到位于用户的靠近目标肌肉的皮肤上的电极。
[0014] 近年来，允许不需要实际物理接触的交互的计算机系统已经变得可用。例如，一些游戏系统使用相机来感测游戏者运动并将这样的运动转译为屏幕上的替身(avatar)运动。正在开发其他接口用于与计算机系统屏幕进行交互，而不需要实际上触摸到屏幕或其他输入设备。这种非物理交互的一个可能的缺点是游戏者或用户通常失去了接收可通过振动式感觉获得的触觉反馈的机会。在这种情况下提供触觉反馈的已知的解决方案包括通过可穿戴设备(诸如手套或放置在口袋中的对象或与身体接触的其他对象)来向用户提供振动式反馈。这些系统可能是体积大的，因为它们一般需要独立的(self-contained)振动式触觉致动器和电源两者。如本文所描述的，另一种解决方案是使用EMS以通过施加到用户皮肤的脉冲式电流来产生肌肉收缩，从而提供触觉反馈。脉冲电流导致肌肉在收缩状态和放松状态之间交替，这可以感觉起来类似于振动式反馈。脉冲电流的电压水平可被调整以提供更强或更弱的肌肉收缩。EMS反馈也可以与振动式反馈结合来提供附加的触觉反馈选项。
[0015] 图1是根据本发明的一个实施例的触觉使能的系统的框图。系统10可以包括安装在壳体15内的触摸敏感表面11或其他类型的用户接口，并可以包括机械键/按钮13。系统10可以包括其他或另选的传感器(诸如传感器19)来检测不使用与可视接口的物理接触的用户交互。例如，传感器19可以是用来检测用户运动和交互的相机。在另一个例子中，传感器19可以集成到下面描述的电极中或者以其他方式定位在身体上。系统10可以包括其他或另选的用于与系统10交互的设备，包括游戏控制器或触觉手套。系统10还可以包括物理或虚拟显示器设备，以向用户提供图像。这种显示器的例子可以包括覆盖或头戴类型的显示器(诸如Google Glass)或者虚拟现实显示器(诸如Oculus RiftVR显示器)，这些显示器可以提供显示以支持与虚拟对象的交互。系统10的内部是触觉反馈系统，该触觉反馈系统由系统10生成脉冲电流用于EMS，并由系统10生成振动用于振动式触觉效果。在一个实施例，脉冲电流被提供给电极。对于包括振动式触觉效果的实施例，可以在触摸表面11上生成振动。
在一个实施例中，系统10被集成到游戏系统中。在另一个实施例中，系统10被集成到增强或虚拟现实接口中。在一些实施例中，可以使用如本文所描述的其他兼容技术将刺激定向到人体。
在一个实施例中，系统10被集成到游戏系统中。在另一个实施例中，系统10被集成到增强或虚拟现实接口中。在一些实施例中，可以使用如本文所描述的其他兼容技术将刺激定向到人体。
[0016] 触觉反馈系统包括处理器或控制器12。耦合到处理器12的是存储器20和EMS驱动电路16，EMS驱动电路16耦合到EMS电极板18。电极18可以是任何类型的直接皮肤接触电极，并包括电传递介质，以将所接收的电信号传导到皮肤。电极18可以包括改善与皮肤的传导的物质。电极18还可以包括提供粘合性能的物质，以将电极保持在皮肤的适当位置处。可选地，处理器12还可以耦合到致动器驱动电路26，致动器驱动电路26耦合到致动器28。致动器28可以是任何类型的马达，包括ERM、LRA、压电换能器或螺线管致动器。
[0017] 处理器12可以是任何类型的通用处理器，或者可以是专门设计用来提供触觉效果的处理器，诸如专用集成电路(“ASIC”)。处理器12可以是操作整个系统10的同一处理器，或者可以是单独的处理器。处理器12可以基于高层参数决定要播放什么触觉效果和效果被播放的顺序。一般而言，定义特定的触觉效果的高层参数包括幅度、频率和持续时间。对于EMS效果，诸如一个或多个电极之上的电流脉冲模式的低层参数也可以用于确定特定的触觉效果。对于振动式触觉效果，诸如流处理马达命令的低层参数也可以用于确定特定的触觉效果。触觉效果可以被视为是“动态”的，如果所述触觉效果包括这些参数的当所述触觉效果生成时的某种变化或者这些参数的基于用户交互的变化的话。
[0018] 处理器12输出控制信号至EMS驱动电路16，EMS驱动电路16包括电子组件和电路系统，它们用来向电极18提供导致所期望的触觉效果所需要的电脉冲电流和电压(即“EMS信号”)。系统10可以包括多于一个的电极18，并且每个电极可以包括单独的驱动电路16，所有驱动电路16耦合到共同的处理器12。驱动电路16和一个或多个电极18可以集成到环、皮带或其他可穿戴物品中，这些物品可提供若干与皮肤的接触点，每个接触点接近于不同的肌肉。例如，手套可以包括用于每个手指、手和手腕的电极，电极被配置为单独地或作为一组来接收脉冲电流。电极18并不限于任何特定的大小或形状。例如，手套可以由材料制成以用作一个覆盖手的整个表面的大电极，中等大小的电极可以放置在前臂或二头肌区域，或者小电极可以放置在手的每个手指上。
[0019] 在包括振动式触觉效果的实施例中，处理器12输出控制信号至致动器驱动电路26，致动器驱动电路26包括电子组件和电路系统，它们用来向致动器28提供导致所期望的触觉效果所需要的电流和电压(即“马达信号”)。系统10可以包括多于一个的致动器28，并且每个致动器可以包括单独的驱动电路26，所有的驱动电路26都耦合到共同的处理器12。
[0020] 存储器设备20可以是任何类型的存储设备或计算机可读介质，诸如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)。存储器20存储由处理器12执行的指令。在所述指令之中，存储器20包括触觉效果模块22，它是当由处理器12执行时生成用于电极18的EMS信号或用于致动器28的驱动信号的指令，所述EMS信号和驱动信号提供触觉效果，如以下所更详细地公开的。用于特定触觉效果的参数可以存储在位于存储器20中的触觉效果库中并且可以由触觉效果模块22访问。存储器20也可以位于处理器12内部，或者存储器内部和外部的任何组合。
[0021] 触摸表面11将触摸识别为交互信息，并且还可以识别触摸在表面上的位置和幅度。在使用相机或传感器来确定交互的实施例中，传感器19可以使用技术来识别身体位置和运动，并将这种位置和运动转译为交互信息。对应于交互信息的数据被发送到处理器12或系统10内的另一个处理器，处理器12解译交互信息并作为响应而生成触觉效果信号。触摸表面11可以使用任何感测技术来感测触摸，这些技术包括电容式感测、电阻式感测、表面声波感测、压力感测、光学感测等。触摸表面11可以感测多点触摸接触，并且能够区分同时发生的多个触摸。触摸表面11可以是触摸屏，其生成并显示图像(诸如键、拨号盘等)以供用户进行交互，或者可以是具有最小的图像或没有图像的触摸板。传感器19可以使用任何感测技术(包括红外、光学或非视觉捕获)来感测运动，并且可以使用对象检测、边缘检测、像素分析、差分(differential)计算等来处理输入。在不使用触摸表面的实施例中，触摸表面11可以被代替为显示器系统，并且可以经由传感器19或物理交互(诸如游戏板、鼠标或键盘等)来完成交互。
[0022] 系统10可以是手持式设备，诸如蜂窝电话、个人数字助理(“PDA”)、智能手机、平板电脑、游戏机、基于车辆的接口、虚拟现实接口、增强现实接口等，或者系统10可以是包括触觉效果系统的任何其他类型的设备，所述触觉效果系统包括一个或多个EMS电极18。系统10还可以可选地包括传统的振动式致动器以提供物理振动感觉。因此，系统10可以是EMS电极和振动式致动器的混合系统。用户接口可以是触摸感应表面或任何其他类型的用户接口，诸如鼠标、触摸板、迷你操纵杆、滚轮、轨迹球、游戏板或游戏控制器等，或者用户接口可以是由一个或多个传感器(诸如传感器19)提供的非物理接口。在具有多于一个致动器的实施例中，每个致动器可以具有不同的旋转能力，以便创建设备上的很宽范围的触觉效果。
[0023] 图2示出了根据一个实施例的用户的与虚拟按钮220的交互和接收肌肉电刺激响应。用户可以正在使用覆盖或头戴类型的显示器(诸如Google Glass)或者虚拟现实接口(诸如Oculus Rift VR显示器)。用户的手210具有电刺激板或EMS电极18，它们接近于位于手或手指中的肌肉而附接到手。传感器19确定用户按下虚拟按钮220而没有在物理上接触物理按钮。作为响应，处理器12从存储在存储器20中的效果库确定提供的触觉效果。处理器12发送控制信号到EMS驱动电路16，EMS驱动电路16进而提供脉冲电流到电极18，导致手210中的肌肉收缩，由此提供手指在虚拟按钮220上运动的触觉反馈。
[0024] 触觉反馈可以感觉起来像与按下按钮的运动相对的力。反馈还可以包括由手中的肌肉响应于通过电极18所提供的脉冲电流而生成的手中的脉冲、振动或蜂鸣感觉。因此，提供了对按下虚拟按钮220的运动的物理反馈。
[0025] 图3示出了根据一个实施例的用户的与虚拟可滚动列表项目320的交互和接收肌肉电刺激响应。用户可以再次正在使用覆盖或头戴类型的显示器(诸如Google Glass)或者虚拟现实接口(诸如Oculus RiftVR显示器)。用户的手310具有电刺激板或EMS电极18，它们接近于位于手或手指中的肌肉而附接到手。传感器19确定用户正在滚动列表项目320而没有在物理上接触物理按钮。作为响应，处理器12从存储器20的效果库确定提供的触觉效果。处理器12发送控制信号到EMS驱动电路16，EMS驱动电路16进而提供脉冲电流到电极18，导致手310中的肌肉收缩，由此提供手指在列表项目320上运动的触觉反馈。
[0026] 触觉反馈可以感觉起来像与按下按钮的运动相对的力。和上述类似，反馈还可以包括由手中的肌肉响应于通过电极18所提供的脉冲电流而生成的手中的脉冲、振动或蜂鸣感觉。因此，提供了对按下虚拟按钮220的运动的物理反馈。
[0027] 本领域的普通技术人员将明白图2和3所示出的用途只是例子。EMS电极可以用于多种多样的配置中，包括将特定肌肉作为目标和以特定方式将电流施加到EMS电极以产生特定的反馈感觉。例如，在手臂上按照间隔向上放置的电极可以被用信号通知以提供有东西在手臂上向上爬的感觉。这可以通过以下来完成：顺序地触发脉冲电流到一个电极并接着触发第二脉冲电流到下一个电极，减退从一个脉冲电流到下一个的电压水平，使得在两个脉冲电流之间发生一些重叠。还将明白的是，本文所公开的实施例可以利用电极技术的进步，包括电极类型、电极配置、设定肌肉目标和电流脉冲技术，而不需要过度的实验。本文所公开的实施例还可以根据通知而不是与系统的交互来实现触觉反馈。例如，当用户接收到电话呼叫时EMS电极可以激活。
[0028] EMS的用途的另一个例子是在寒冷的气候中提供触觉反馈。由振动式致动器提供的反馈可能被层层的衣服裹住或者可能由于寒冷中降低的感觉水平而不被感觉到。EMS电极可以被并入到衣服中或施加于皮肤以提供直接的触觉反馈给肌肉或肌肉群。这样的反馈更可能在寒冷气候中被感觉到，因为反馈主要是以肌肉的收缩被感知而不是皮肤表面。例如，滑雪缆车经营者可以在每次有人下缆车时接收到EMS反馈或通知。
[0029] 在一些实施例中，EMS反馈信号自然地由处理器12提供，如图1所示出的。然而，在其他实施例中，EMS反馈可以被改型(retrofit)到振动式触觉反馈系统中。在这种实施例中，转换单元可以结合EMS驱动电路16使用或者集成到EMS驱动电路16中，转换单元将处理器12所提供的信号转换为供驱动电路16和EMS电极18使用的信号。例如，处理器12所产生的信号可以是用于ERM致动器的期望的电流输出水平。该信号可以由转换单元接收，转换单元转换该信号以供EMS驱动电路16使用。在一些实施例中，驱动电路16可以在该电路内部集成该转换功能。
[0030] 在一些实施例中，旨在供振动式致动器驱动电路使用的触觉信号由处理器12产生。振动式触觉信号可以对应于由数字表示的振动幅度。转换器可以通过将在振动式触觉信号中发现的振动幅度值映射到EMS输出水平来将振动式触觉信号转换为EMS反馈信号。例如，高的振动幅度可以由具有较高电压和较高频率电流脉冲的EMS信号表示，这样的EMS信号将导致靠近EMS电极18的肌肉以相比于随指示较低振动幅度的振动式触觉信号将发生的更大的力和频率(较短周期的收缩/放松)收缩。这些映射可以取决于电极的类型和EMS电极18的表面面积接触以及其他因素(诸如对身体电阻的测量结果)而被定制。
[0031] 图4是示出了根据一些实施例的图1的EMS驱动电路16的功能性的流程图。在一个实施例中，图4的流程图的功能性由存储在存储器或者其他计算机可读或有形介质中的软件实现，并由处理器执行。在其他实施例中，功能性可以由硬件(例如通过使用专用集成电路(“ASIC”)、可编程门阵列(“PGA”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)等)或者硬件与软件的任何组合来执行。
[0032] 在405处，驱动电路16从处理器12接收信号，用于将触觉反馈提供给用户。处理器12可以基于对触觉反馈是否适当及提供哪种触觉反馈进行确定的程序或硬件接口而生成该信号。例如，处理器12可以集成到游戏系统中，游戏系统在屏幕上显示角色替身并包括传感器19(诸如相机)。用户可以通过移动身体部位来与替身交互；传感器19可以观察运动、解译运动，并且以对应的方式使替身在屏幕上移动。该系统还可以包括向用户提供触觉信号以增强交互的组件。该信号可以与替身的对用户与游戏交互运动的反作用运动一致。例如，假设一个游戏涉及转动保险箱上的复式拨号盘。用户可以抬起手，并用手和手指做出握住和转动的动作。屏幕可以显示用户的替身(或其部分)同样抬起它的手、握住拨号盘并转动拨号盘。使用已知的技术，该系统可以提供信号到用户所穿戴的触觉接口以提供振动式信号到位于手套中的触觉致动器。该致动器可以在用户转动拨号盘时振动，对于拨号盘转动时的每个“咔哒(click)”振动一次。振动式信号对应于提供给用户的触觉反馈。然而，在一些实施例中，所提供的触觉信号可以解译为适合用于经由附接到手上的电极的EMS反馈的信号。在保险箱的例子中，该系统可以以某种方式产生电流脉冲以使得手中的肌肉以这样的方式收缩，以针对拨号盘上的每次卡入(click)向手提供“咔哒”感觉，而不是产生振动式反馈。
[0033] 在一些实施例中，在405处所提供的信号可以是准备好提供给电极作为EMS反馈的部分的信号，或者在某些实施例中，所提供的信号会是由振动式致动器的驱动电路传统地接收的信号。如果是后者，则驱动电路16可以将该信号转换成适于提供给EMS电极的信号。在410处，驱动电路16确定所接收的信号是否需要转换为EMS信号。在415处，如果该信号需要转换为EMS信号，则驱动电路16可以处理该信号以将其转换为对应于处理器12所提供的触觉效果的EMS信号。一旦信号被转换，则流程移至要素420。
[0034] 参考回到410，如果从处理器12所接收的信号不需要被转换，则流程移至要素420，与流程图的来自要素415的分支汇合。在420处，可以对信号进行进一步的处理以向EMS电极18提供所期望的EMS效果。例如，用户可以配置由电压和/或电流水平设定的最大强度水平以用于EMS信号，并且420中的处理可以规格化所提供的EMS信号为不超过最大值，以准备将该信号发送到EMS电极18。类似地，该系统可以感测或被配置有EMS电极18的接触面积并相应地调整EMS信号的幅度，例如，相对于较小的EMS电极，具有较大接触面积的EMS电极可以需要用于发送给EMS电极的EMS电流脉冲的更大强度水平。该系统可以感测或被配置有表示EMS电极18的穿戴者的电阻的值，以相对于穿戴者的特性来调整信号的强度。例如，人的电阻抗可以随他们的水合水平、身体脂肪水平以及其他因素而改变。具有较高阻抗的人们可能需要更大强度的信号以达到和具有较低阻抗者相同的触觉效果。
[0035] 在425处，EMS信号作为电压水平对应于在405处从处理器12所接收的信号的电流脉冲被发送到EMS电极18。在430处，EMS电极18将该电流脉冲在整个接触面积上提供给皮肤。在435处，接近于电极18的肌肉根据该电流脉冲(包括频率、持续时间以及强度或幅度)收缩和放松。
[0036] 图4的流程图实时或基本实时地执行，这意味着在信号被接收时，其立即被处理并作为EMS脉冲电流而发送出去。没有缓冲(除了可能由电路组件引入的微小延迟)。在一些实施例中，在410处的确定可以不执行，例如，如果信号类型是已知的话。在这样的情况下，将会进入到在415或420处的对应的流程要素。例如，在EMS电极代替振动式致动器的改型应用中，可以总是预期处理器12所提供的信号是用来以信号通知振动式致动器的信号，并且如果是这样，则可以跳过流程要素410，并且可以从405前进到415处的执行。同样，在EMS特定应用中，如果信号的类型被预期是EMS信号，则不需要执行410处的确定。在这种情况下，流程可以从要素405直接前进到要素420。
[0037] 在一些实施例中，EMS驱动电路16可以包括由食品与药物管理局(“FDA”)批准用于提供肌肉电刺激的EMS控制器。驱动电路16中也可以包括用于提供EMS控制器的控制和信号转换的其他电路系统。
[0038] 图5是示出了根据一些实施例的系统10的可选无线特性的示意图。在一些实施例中，EMS反馈系统的可穿戴特性通过使用无线特征被进一步增强以改善系统10的移动性。发射器/接收器设备30可以并入到该系统中，使得处理器12所发送的信号可以以无线方式传送到驱动电路16。在包括振动式致动器和EMS电极两者的组合系统中，信号也可以以无线方式传送到驱动电路26。本领域的技术人员将会理解，发射器/接收器30可以适合用于使用电磁频谱中的任何技术来传送和接收信号。例如，发射器/接收器30所使用的技术可以基于射频技术(诸如蓝牙或无线以太网)或者基于光频技术(诸如红外光)。磁感应技术也可以用于无线信号传送。驱动电路16可以由用户穿戴，例如，连同电源穿戴在皮带上。在一些实施例中，EMS驱动电路16中的一个或多个可以以无线方式连接到处理器12，并且连同电源位于电极18的本地。
[0039] 如所公开的，实施例实现了电刺激触觉反馈接口，包括用于将触觉信号发送到EMS驱动电路的处理器，用于接收触觉信号以及将EMS信号提供给电极的EMS驱动电路，用于接收和处理器所提供的触觉信号相对应的EMS信号的至少一个电极。EMS触觉反馈接口可以是较大系统的部分，其用于接收与用户和该系统的交互相对应的输入，处理该输入以确定哪些触觉效果会向用户提供适当的反馈，并将触觉效果信息提供给EMS反馈接口。
[0040] 可以考虑如下另外的条款来描述本公开内容的各种另外的示例实施例：
[0041] 条款1.一种用于电极的驱动电路，所述驱动电路包括：
[0042] 用于接收第一触觉信号的输入端，其中所述第一触觉信号基于处理器所确定的第一触觉效果；
[0043] 用于基于所述第一触觉信号生成第一电流的逻辑器；和
[0044] 用于接收和中继所述第一电流的第一电极，其中所述第一电极与用户皮肤相接触，并且其中所述第一电流被传送到所述第一电极，所述第一电流使得通过靠近所述第一电极的肌肉的收缩和放松而生成触觉效果。
[0045] 条款2.如条款1所述的驱动电路，还包括：
[0046] 用于接收第二触觉信号的输入端，其中所述第二触觉信号基于处理器所确定的第二触觉效果；
[0047] 用于基于所述第二触觉信号生成第二电流的逻辑器；和
[0048] 用于接收和中继所述第二电流的第二电极，其中所述第二电极与用户皮肤相接触但不与所述第一电极相接触，并且其中所述第一电流和所述第二电流通过在不同时间收缩和放松靠近所述第一电极的肌肉和靠近所述第二电极的肌肉而提供特定的触觉效果。
[0049] 条款3.如条款1所述的驱动电路，其中所述第一触觉信号旨在用于生成振动式致动器中的触觉反馈；并且基于振动式触觉信号值到肌肉电刺激信号值的映射生成所述第一电流。
[0050] 条款4.如条款1所述的驱动电路，其中所述第一电流被调节为不超过最大幅度。
[0051] 条款5.如条款1所述的驱动电路，其中所述第一触觉信号由接收器以无线方式接收。
[0052] 条款6.如条款1所述的驱动电路，其中所述第一触觉信号响应于与虚拟对象交互的用户运动而被接收。
[0053] 条款7.如条款1所述的驱动电路，其中所述第一触觉信号响应于与游戏系统交互的用户运动而被接收。
[0054] 条款8.一种触觉使能的系统，包括：
[0055] 肌肉电刺激(EMS)驱动电路，其中所述驱动电路：
[0056] 从触觉控制器接收第一触觉信号，其中所述第一触觉信号基于处理器所确定的第一触觉效果；
[0057] 基于所述第一触觉信号生成第一EMS电流；和
[0058] 第一电极，其中所述第一电极：
[0059] 从所述驱动电路接收第一EMS电流；和
[0061] 条款9.如条款8所述的系统，还包括：
[0062] 第二电极，其中所述第二电极：
[0063] 从所述驱动电路接收第二EMS电流；并将所述第二EMS电流提供给导电的第二介质，其中所述第二介质与用户皮肤相接触但与所述第一电极的所述介质分开；和[0064] 其中所述驱动电路还被配置为：
[0065] 接收第二触觉信号，其中所述第二触觉信号基于处理器所确定的第二触觉效果；和
[0066] 基于所述第二触觉信号生成第二EMS电流；和
[0067] 其中所述第一EMS电流和所述第二EMS电流通过在不同时间收缩和放松靠近所述第一电极的肌肉和靠近所述第二电极的肌肉而提供触觉效果。
[0068] 条款10.如条款8所述的系统，其中所述第一触觉信号旨在用于生成振动式致动器中的触觉反馈；并且所述驱动电路基于振动式触觉信号值到肌肉电刺激信号值的映射生成所述第一EMS电流。
[0069] 条款11.如条款8所述的系统，其中所述第一EMS电流被调节为不超过最大幅度。
[0070] 条款12.如条款8所述的系统，其中所述第一触觉信号由接收器以无线方式接收。
[0071] 条款13.如条款8所述的系统，其中所述第一触觉信号响应于与虚拟对象交互的用户运动而被接收。
[0072] 条款14.如条款8所述的系统，其中所述第一触觉信号响应于与游戏系统交互的用户运动而被接收。
[0073] 条款15.一种提供触觉效果的方法，包括：
[0074] 在肌肉电刺激(EMS)驱动电路处从触觉控制器接收第一触觉信号，其中所述第一触觉信号基于处理器所确定的第一触觉效果；
[0075] 基于所述第一触觉信号在所述EMS驱动电路处生成第一EMS电流；
[0076] 在电极处从所述EMS驱动电路接收所述第一EMS电流；和
[0077] 在所述电极处将所述第一EMS电流提供给导电介质，其中所述介质与用户皮肤相接触。
[0078] 条款16.如条款15所述的方法，还包括：
[0079] 在所述EMS驱动电路处接收第二触觉信号，其中所述第二触觉信号基于处理器所确定的第二触觉效果；
[0080] 在所述EMS驱动电路处基于所述第二触觉信号生成第二EMS电流；
[0081] 在第二电极处从所述驱动电路接收第二EMS电流；和
[0082] 在所述第二电极处将所述第二EMS电流提供给导电的第二介质，其中所述第二介质与用户皮肤相接触但与所述第一电极的所述介质分开，其中所述第一EMS电流和所述第二EMS电流通过在不同时间收缩和放松靠近所述第一电极的肌肉和靠近所述第二电极的肌肉而提供触觉效果。
[0083] 条款17.如条款15所述的方法，其中所述第一触觉信号旨在用于生成振动式致动器中的触觉反馈，并且
[0084] 其中所述驱动电路基于振动式触觉信号值到肌肉电刺激信号值的映射生成所述第一EMS电流。
[0085] 条款18.如条款15所述的方法，其中所述第一EMS电流被调节为不超过最大幅度。
[0086] 条款19.如条款15所述的方法，其中所述第一触觉信号由接收器以无线方式接收。
[0087] 条款20.如条款15所述的方法，其中所述第一触觉信号响应于与游戏系统或虚拟对象交互的用户运动而被接收。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 触觉反馈装置 | 2020-05-11 | 277 |
| 设备触觉反馈 | 2020-05-11 | 51 |
| 触觉反馈组件和触觉反馈方法 | 2020-05-12 | 1032 |
| 触觉反馈装置 | 2020-05-11 | 254 |
| 触觉反馈显示屏覆盖层 | 2020-05-13 | 588 |
| 力反馈触觉接口 | 2020-05-11 | 759 |
| 局部触觉反馈 | 2020-05-11 | 754 |
| 触觉反馈复现方法 | 2020-05-13 | 792 |
| 局部触觉反馈 | 2020-05-11 | 423 |
| 触觉反馈装置 | 2020-05-12 | 897 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
触觉反馈热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈