[发明专利]用于人工现实系统的触觉设备

说明书

本发明公开一种用于人工现实系统的触觉设备。该触觉设备向用户提供触觉感觉。触觉设备包括触觉板和多个致动器。触觉板包括中心部分和包围该中心部分的外围部分。多个致动器耦接至触觉板的外围部分。多个致动器中的一个或多个致动器被配置为根据触觉指令生成在触觉板的中心部分的特定区域会聚成特定波形的触觉波。特定波形的形状和触觉板的中心部分上的特定区域的位置部分地基于触觉指令。

技术领域

本公开总体上涉及一种用于向用户提供触觉感觉的系统，并且具体涉及提供触觉感觉的触觉设备。

背景技术

传统的虚拟现实(VR)系统包括向用户提供视觉和音频信息的头戴设备。另外，在一些情况下，VR系统还可以包括向用户提供触觉感觉的某种触觉设备。例如，VR系统可以具有致动器矩阵，这些致动器振动以向VR系统的用户提供某种定位指示。在扩展的表面上需要大量分布式的致动器来递送触觉感觉。该数量随线性大小的平方增长。已证明具有分布式地围绕薄金属表面的周边的一排或多排致动器的系统通过发送建设性地或破坏性地干涉以生成期望的触觉感觉空间分布的波，而能够在薄板或者隔膜上的期望位置中递送触觉感觉。在该布置中，需要的致动器数量仅与设备的线性大小成比例，而不与其平方成比例。例如，具有64个周边致动器的系统可能需要400个致动器来实现相同表面上的相同触觉感觉空间限定。随着考虑的设备大小越大，增益变得越高。触觉设备需要考虑振动波在穿过触觉设备板时的分散，以免向用户递送不协调的触觉体验。

发明内容

触觉设备增强了人工现实体验。触觉设备可以生成并且提供触觉感觉(例如，振动)。例如，触觉设备可以被配置以用作用户可站立其上的触觉垫，或者用户可将他们的手放置其上的触觉垫。触觉设备可以接口连接至头戴式显示器(HMD)系统，并且通过触觉设备，HMD系统可以生成触觉感觉并将其提供至用户。这对于模拟人工现实体验中的情形是有用的，该情形可对应于例如用户的脚下的虚拟地面的移动。

触觉设备向用户提供触觉感觉。触觉设备包括触觉板和多个致动器。触觉板包括中心部分和包围该中心部分的外围部分。外围部分耦接至多个致动器。在一些实施方式中，多个致动器包括两个同心致动器环。一个或多个致动器用于生成在期望的位置进行建设性地干涉的触觉波。触觉波根据触觉指令(例如，来自HMD系统的控制台的)生成。触觉波如此使得它们在板上的期望位置的特定区域会聚成特定波形。并且特定波形的形状和触觉板的中心部分上的特定区域的位置部分地基于触觉指令。在一些实施方式中，一个或多个致动器可用于在触觉波递送完感觉之后使触觉波衰减(damping)。

附图说明

图1是根据实施方式的触觉设备的立体图。

图2是根据实施方式的图1的触觉设备的部分的底部平面图。

图3是根据实施方式的图1的触觉设备的部分的截面图。

图4A是根据实施方式的图1的光学传感器的截面图，并且触觉板的该部分处于未干扰状态。

图4B是根据实施方式的图4A的截面图，其中，触觉板处于平移位置并且产生了照明变化。

图4C是根据实施方式的图4A的截面图，其中，触觉板处于倾斜位置并且产生了照明变化。

图5是根据实施方式的光学传感器的顶部平面图。

图6是HMD控制台在其中运行的HMD系统的框图。

图7是根据实施方式的示出响应于虚拟空间中的虚拟触觉事件而提供触觉感觉的过程的流程图。

具体实施方式