[发明专利]可折叠触觉显示器

说明书

技术领域

本发明涉及包括传感器和致动器的可折叠触觉显示器，诸如触觉毯状物。

背景技术

触感技术通过应用力、振动和/或运动到用户经由触摸感觉向用户提供接口，即，在触感技术中触感设备可以向用户提供刺激。当刺激是针对通过触摸感知时，该设备经常称为触觉设备。已知的触感设备的一个实例是游戏控制器。游戏控制器可以例如用于通过为用户提供“对道路的感知”来模拟赛车方向盘。当用户进行转向或加速时，方向盘通过抵制转向或者不受控制滑动作出响应。游戏控制器也可以配置成用于诸如振动的经由皮肤被感知的触觉反馈，例如响应于用户的车触及护栏。

触觉设备的实例在英国专利GB2241894中公开。在此专利中，按摩垫含有多个元件，所述元件布置成矩形形式，包封在例如合成皮革内，并且由外部控制单元控制。特别地，由用户通过按下控制器上的按钮手动地激活按摩，因而决定按摩区域、强度和动作持续时间。

尽管按摩垫向用户提供触觉感觉，它限于单人使用并且由用户自己手动控制，因而仅仅支持单向型通信（即，从控制单元到元件的垫）。

发明内容

发明人洞察到，本领域中存在对将触觉刺激传递到用户的更通用解决方案的需求。具体而言，发明人已经认识到，本领域中存在对这样的触觉设备的需求，该触觉设备在其用途上是多用途的，不限于单个用户，可以由用户佩戴，但是不限于触觉设备和用户之间的特定空间或取向关系。再者，本领域中存在对可以与多媒体应用结合使用的触觉设备的需求。通常，存在对便携、易于管理且使用灵活的多模式感官触觉设备的需求。

本发明通过在第一方面中提供一种可折叠触觉显示器来解决上述需求，该可折叠触觉显示器包括：

计算单元，其适于接收命令信号和传感器信号；

多个致动器，其分布在该可折叠触觉显示器中；

一个或多个传感器，其分布在该可折叠触觉显示器中，所述一个或多个传感器连接到该计算单元；

其中该多个致动器可由该计算单元响应于接收的命令信号和传感器信号来控制。

可折叠触觉显示器是一种包括连贯布置的致动器的触觉设备，其中显示器可以被折叠或披盖（drape）从而容纳对象或用户的形状。本发明将触觉刺激的功能添加到可折叠对象，并且由此提供具备多模式感官体验的触觉显示器。

在一实施例中，该可折叠触觉显示器为可以围着人折叠或披盖的触觉毯状物。再者，该可折叠触觉显示器的至少表面层可以是基于织物的，诸如基于合成或天然纺织材料。通过使用纺织材料，可以提供一种触觉显示器，该触觉显示器按照与通常毯状物相似的方式被感知，但是具有触觉功能。

各种类型的传感器可以被应用。在有利实施例中，该一个或多个传感器包括取向传感器，以用于自动地探测可折叠触觉显示器的取向。取向传感器的使用使得有可能提供不依赖于触觉显示器和用户之间的预定义取向关系的触觉显示器。因而通过使用取向传感器，用户不受到关于在使用情形中触觉显示器如何取向的要求的限制。

该触觉显示器还可包括诸如压力传感器和邻近传感器的传感器。

该触觉显示器可包括折叠线，可以从传感器读数探测沿着所述折叠线的折叠配置。折叠线可以是例如由缝制线特别地调适的区域或区带以确保在这些线周围的折叠，或者它们可以是在显示器折叠时出现，但是不预先调适用于折叠的折叠区域。

尽管该可折叠触觉显示器可以在不同情形中使用，它可以特别有利地在娱乐和情绪浸泡的境况中使用。通过添加触觉刺激到多媒体内容，可以提供更加情绪化的体验。可折叠触觉显示器是非常通用的触觉设备，与诸如游戏控制器等的设备对比它可以按照各种方式使用。

在有利实施例中，该计算单元使用由一个或多个取向传感器探测的实际取向来调适预定义触觉模式，该预定义触觉模式或者存储在毯状物中或者由外部计算设备传输到毯状物。该计算单元可以基于接收的命令信号选择预定义致动器配置并且基于传感器信号确定该预定义致动器配置是否应重新配置以生成重新配置的致动器配置，从而依据所得到的致动器配置控制该多个致动器。可替换地，任何重新配置可以在外部计算设备中计算，并且计算单元可以简单地接收反映所得到的致动器配置的命令信号。通过使用存储在触觉毯状物中或外部计算设备中的预定义可重新配置的致动器配置的数据库，可以使用具有有限计算能力的计算单元，因为所涉及的计算操作可以保持在最低限度。这促成具有减小的尺寸和减小的功耗的计算单元。