[发明专利]用于用户与虚拟环境的同步的方法及可佩戴装置

说明书

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。

技术领域

本发明涉及从虚拟应用(具体地，计算机游戏或其他程序应用)为用户提供物理反馈的领域。

背景技术

在科技文献中，允许创建技术和心理现象的信息技术的发展被称为“虚拟现实”或“VR系统”。编程技术的发展、半导体集成电路吞吐量的快速增加、用于将信息发送给用户并且获得反馈的特殊设施的发展为进入虚拟世界的人们提供了新的感知质量并且不仅为人们提供观察和体验的机会，而且还赋予人们做自己的机会。

综合的VR系统必须拥有下列性质：答复用户的动作(交互式的)，实时引进3D图形虚拟世界，并且通过感官连接系统产生沉浸效应。出于此目，系统和用户必须完全同步。

目前，存在在虚拟环境中提供交互作者用和真实物理反馈的大量VR系统。

发明内容

本发明的原型是一种通过来自应用程序的反馈将物理知觉传递给用户的身体的方法及用于该方法的可佩戴附件。该方法包括：在应用程序中产生反馈信号；将反馈信号发送给可佩戴的接收器，并且使用用户的皮肤作为接触面，基于接收的反馈信号将物理反馈知觉发送给用户的身体和/或头部。附件配备有从虚拟环境产生多感官反馈的各种机械和电触发器以及各种生物计量和环境传感器。由用户根据可佩戴附件的各层进行调节的应用软件的主控制面板和各个监测工具控制被刺激的触觉感官的强度。

本发明的缺点在于，从一个或另一类型的接触面接收的反馈脉冲的调整不足以精密。手动的“或多或少”设置变化在调整的范围内。整体调整设定了特定模式的脉冲行为，对于所有的接触对象，模式是相同的。脉冲的影响是选择性的并且并不因对虚拟环境中的各个对象和介质的各种类型的干扰而发送全方位的物理知觉。

本发明的目的是：通过反馈脉冲的行为的精密调整创建深度感知真实性；将虚拟环境中的任何变化发送给用户的感官知觉层面，且获得事件的最多体验；在用于与数字环境智能之间建立即时交互式直接连接和反馈；在游戏和模拟过程中建立最大沉浸感；创建正确的数字替身。

按照下列方式处理出现的问题。

提供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，该方法包括：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。

为了执行本发明中的方法，提供一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，可佩戴装置的变形之一包含至少一个模块和至少一个插槽，该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，并且该至少一个插槽用于连接从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；

-用于与应用程序耦接的单元；

-用于与移动设备耦接的单元，移动设备用作显示器和/或远程程序控制台；