将脉冲供给第一电极，然后，从第一电极移除脉冲，并且然后，将脉冲供给第二电极等。所有的这些是非常高频的操作并且建立所有电极脉冲的印象。
[0066]为了执行要求保护的方法，本发明提供了可佩戴装置的两种变形。
[0067]变形之一的实施例是由包括三个工作层(图6至图8)的柔性三层半12(图15)形式制成的模块。与用户的皮肤接触的内层12-1(图6)包含通过配线13连接的一组电极10、和/或珀尔帖元件(附图中未示出)、和/或生物特征和/或运动学传感器(附图中未示出)。内层12-2 (图7)包含电极的一组接触14、共用总线的一组接触15、工作单元的一组接触16、以及锁存件17。
[0068]第三层12-3的内侧(图8)包含匹配锁存件18、与第二层的接触反向的接触(附图中未示出)，而第三层12-3的外侧具有用于连接工作单元的插槽。
[0069]模块可具有一层、两层、或多层。
[0070]本发明中的可佩戴装置的第二变形的实施例是柔性覆盖件20(图9、图10)。在覆盖件20的外侧上(图9)有凹槽21，其中，增强肋22在其端部处插入有固定杆23。增强肋22和固定杆23构成用于调整柔性覆盖件20相对用户的身体的合适度的系紧系统。
[0071]柔性覆盖件20的内侧上(图10)层压有导电涂覆层24(其与用户的身体接触)。导电涂覆层24上层压有电极10和/或珀尔帖元件(附图中未示出)。
[0072]可佩戴装置的变形之一是由利用弹力布27链接的不同配置的模块12制成的衣服(suit)25(图11、图12)或手套-操纵器26(图13、图14)。其允许将电极仅仅地固定在身体上。极板12是可移除的，以允许在组件损坏和清洗组件时更换元件(根据需要)。
[0073]组件25的内侧和承载所提供的用户的身体的手套-操纵器26是用于配线的手套(附图中未示出)，其中，共用总线、接地电缆、脉冲配线、以及模块配线放置在手套中。
[0074]在另一变形中，可佩戴装置是有柔性覆盖件制成的衣服29(图15、图16)或手套-操纵器30(图17、图18)。
[0075]在组件29和手套操纵器30的外表面上，插槽31、32、33、34、35可被设置成用于安装各个单元。
[0076]手套-操纵器26和30通过位于手套操纵器26和30的底部的插槽36以及位于衣服袖管25和29的末端处的插槽37相应地联接至衣服25和29(图19)。
[0077]当使用该衣服时，用户将通过校准阶段(确定由生成器供给至电极和珀尔帖元件的脉冲的峰值特征)。该阶段由两个步骤构成。
[0078]第一-通过供给最小电压确定最大冲击力。
[0079]第二-通过最大冲击确定不舒适的条件。
[0080]在找出这两个参数之后，可以在最为舒适的感知范围内使用该衣服。
[0081]使用运动参数收集元件可以确定不舒适度。如果人类肌肉的不舒适萎缩变得可见，则将导致通过圆规可检测的连接角的变化。
[0082]衣服中提供了安全和健康保护的措施。出于此目的，所有可调整的参数皆具有局限性并且胸腔部位中的电极是低功率。
[0083]本发明中的可佩戴装置中的感测系统的操作基于供给电极和珀尔帖元件的信号(具有可变振幅、频率、电压、以及应力)。信号影响神经末梢，从而导致肌肉或肌肉组件萎缩并且传递暖/冷的知觉。由脉冲生成器创建信号。用于供给电反馈脉冲的设备是一组电子开关。电子开关负责将电脉冲供给电脉冲生成元件。计算设备管理脉冲生成器和电脉冲生成设备的参数。计算设备还执行与在远程数据处理单元上发起的应用程序的耦接。
[0084]电脉冲供给元件的开启和关闭的各种组合能够从虚拟空间中发生的事件重新建立起各种真实的物理知觉。
[0085]例如，为了传递重力并且调节用户手中的虚拟空间中的虚拟对象的质量，将用于发送触觉知觉的电脉冲供给至位于手套操纵器的手掌侧上的电脉冲供给元件，并且为了将对象的重量传递给可佩戴装置的二头肌-三头肌部位中的电脉冲供给元件。
[0086]通过开启和关闭各个身体部位中的电脉冲供给元件的各个组合选项实现了初次和二次(反射)知觉的原理。这些知觉看上去是瞬时的或带有二次知觉的短暂延迟。使用了传递一些类型的冲击的原理，具体地，“渗透性”，当虚拟对象不仅触摸身体、而且还进入或刺穿身体时。
[0087]级联脉冲分布系统并不一定必须暗示用于创造顺利冲击效应的递减信号分布。分布可能具有可重复、递升、或递降的图形。这对于正确的液体、气体、以及流体介质刺激是重要的。
[0088]波状分布是许多物理现象的共同特征。实现本发明中提供的级联脉冲分布原理允许模拟这些现象并且基于此创造特殊的效应。
[0089]电脉冲供给元件的关闭设置甚至使得级联分布原理更具相关性。因此，如果虚拟环境中存在冲突，脉冲发射的准确性提高，从而使得流体和气体介质模拟的准确性以及整体质量提尚。
[0090]本发明中提供的技术可适用于娱乐行业、科技研究(模拟模型)、教育(培训项目和模拟器)、卫生保健(治疗、预防、及研究)、国防工业(模拟器、辅助设备)、影视行业、911(辅助设备)、计算机图形行业、因特网(多维用户连接、社交采用接口)。
[0091]已经开发了根据本发明的用于用户与虚拟环境的交互式生理和技术同步的组件， 其商标名称为Tesla Suit0
【主权项】
1.一种用于用户与虚拟环境的交互式生理和技术同步的方法，所述方法包括:获取所述用户的生物特征参数和/或运动参数;将所述用户的所述生物特征参数和/或运动参数传递给应用程序;在所述应用程序中产生反馈信号;将所述反馈信号发送至计算设备;处理所述反馈信号并且供给反馈脉冲，所述反馈脉冲通过与所述用户的皮肤的接触激发所述用户的神经系统中的物理知觉，所述方法的特征在于，使用电脉冲的级联分布的原理供给所述反馈脉冲。2.—种用于用户与虚拟环境的交互式生理和技术同步的可佩戴装置，所述可佩戴装置包含至少一个模块和至少一个插槽，所述至少一个模块包含用于收集用户的生物特征参数和/或运动参数的至少一个元件和/或用于供给电反馈脉冲的至少一个元件，并且所述至少一个插槽用于连接从以下组中选择的至少一个工作单元: -用于收集用户的生物特征参数和/或运动参数的设备； -用于供给电反馈脉冲的设备； -计算设备单元； -电脉冲生成单元； -电源单元； -用于与在远程数据处理单元上发起的应用程序耦接的单元； -用于与移动设备耦接的单元，所述移动设备用作显示器和/或远程程序控制单元； -本地化单元； 所述可佩戴装置的特征在于，所述模块被制成柔性板形式，其中，用于收集所述生物特征参数和/或运动参数的元件和/或用于供给所述电反馈脉冲的元件放置在所述柔性板的内侧上与所述用户的皮肤接触，并且用于连接所述工作单元的所述插槽放置在板的外侧上。3.根据权利要求2所述的可佩戴装置，其特征在于，所述模块是可移除的。4.根据权利要求2所述的可佩戴装置，其特征在于，所述可佩戴装置是由利用柔性材料链接的模块构成的一片布料。5.—种用于用户与虚拟环境的交互式生理和技术同步的可佩戴装置，所述可佩戴装置包含用于收集用户的生物特征参数和/或运动参数的至少一个元件和/或用于供给电反馈脉冲的至少一个元件、以及用于连接从以下组中选择的至少一个工作单元的至少一个插槽: -用于收集用户的生物特征参数和/或运动参数的设备； -用于供给电反馈脉冲的设备； -计算设备单元； -电脉冲生成单元； -电源单元； -用于与在远程数据处理单元上发起的应用程序耦接的单元； -用于与移动设备耦接的单元，所述移动设备用作显示器和/或远程程序控制单元； -本地化单元； 所述可佩戴装置的特征在于，所述可佩戴装置被制成柔性覆盖件，使得存在相对用户的身体调整合适度的方式，其中，与所述用户的皮肤接触的一侧是导电的，其中，用于收集所述生物特征参数和/或运动参数的元件和/或用于供给所述电反馈脉冲的元件放置在所述柔性覆盖件的导电一侧上。6.根据权利要求5所述的可佩戴装置，其特征在于，所述可佩戴装置一片布料。7.根据权利要求2或5所述的可佩戴装置，其特征在于，用于与所述应用程序耦接的单元是无线通信单元。8.根据权利要求2或5所述的可佩戴装置，其特征在于，用于与所述应用程序耦接的单元是有线通信单元。9.根据权利要求2或5所述的可佩戴装置，其特征在于，所述本地化单元是GPS模块。10.根据权利要求2或5所述的可佩戴装置，其特征在于，所述本地化单元是回声定位模块。11.根据权利要求2或5所述的可佩戴装置，其特征在于，所述本地化单元是激光发射器的系统。12.根据权利要求2或5所述的可佩戴装置，其特征在于，所述本地化单元是多模块3D系统。13.根据权利要求2或5所述的可佩戴装置，其特征在于，用于与所述移动设备耦接的单元是可调整和可移除的。
【专利摘要】本发明涉及从虚拟应用(更具体地，计算机游戏或其他软件应用)为用户提供物理反馈的领域。用于用户与虚拟环境的交互式生理和技术同步的方法包括：获取用户的生物特征参数和/或运动参数；将用户的生物特征参数和/或运动参数传递给应用程序；在应用程序中产生反馈信号；将反馈信号发送给计算设备；处理反馈信号并且供给反馈脉冲，反馈脉冲通过与用户的皮肤的接触激发用户的神经系统的物理知觉，其中，使用电脉冲的级联分布的原理供给反馈脉冲。还要求保护的是用于用户与虚拟环境的交互式生理和技术同步的可佩戴装置的变形。
【IPC分类】A63F13/20, A63F13/25, G06F3/0346
【公开号】CN105593790
【申请号】CN201480050662
【发明人】泽米特里·马罗扎乌, 西亚海·胡尔斯, 拉曼·亚历山德罗维奇
【申请人】泽米特里·马罗扎乌, 西亚海·胡尔斯, 拉曼·亚历山德罗维奇
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年8月6日