[发明专利]阵列式触觉刺激控制方法

说明书

本发明公开了阵列式触觉刺激控制方法，该方法包括：步骤S1，设置以M×N的矩阵形状分布的振动装置阵列，由控制电路单独控制每个振动装置的工作状态；其中，M和N均为正整数且M≥6，N≥8；步骤S2，通过在上位机设置M×N个振动装置的工作状态，通过通信模块将信号发送到控制电路进行处理分析；步骤S3，将步骤S2经控制电路处理分析后的信号生成控制指令，用以驱动振动装置按照上位机设定的工作状态工作。本发明以人体背部对振动感知的灵敏度特性，设计了振动阵列，并通过单独控制每个振动装置的工作状态，以精确控制该装置表达的触觉信息。

技术领域

本发明涉及触觉反馈技术领域，具体涉及阵列式触觉刺激控制方法。

背景技术

触觉是人重要的信息获取通道,与视觉和听觉相比，触觉有其显著的优势，如触觉遍布全身，不需要人特别关注就能产生连续不断的触觉感受。人通过触觉刺激能感知物体的轮廓、方位等信息。比如盲人，如果将信息以触觉方式呈现，将能极大提高盲人对环境的感知能力。

触觉振动背心是触觉反馈技术的一种应用。触觉振动背心在人体背部放置多个触觉刺激装置，人可以通过背心产生的振动刺激来获取信息。但现有的触觉振动背心有几点不足：

第一、使用的触觉刺激装置(比如：电机、电极等能产生触觉感知的装置)数量较少，并需进一步降低功耗、减小体积、提高性能。控制部分需进一步小型化、便携化。

第二、在结构设计上，触觉刺激装置通过导线和控制器连接，这种方式导致振动背心走线混乱、繁杂且穿戴的舒适性较低。

第三、现有的触觉刺激装置并没有针对人体背部对振动感知的特性(人体背部对振动感知没有手部等其他部位对振动感知灵敏度高)，导致触觉刺激装置表达的触觉信息不够准确。

发明内容

针对上述现有技术存在的技术问题，本发明提供了解决上述问题的阵列式触觉刺激控制方法，该触觉刺激控制方法以人体背部对振动感知的灵敏度特性，设计了M×N的矩阵分布的振动装置阵列，并通过控制电路单独控制每个振动装置的工作状态，以精确控制并传递需要表达的触觉信息。

本发明通过下述技术方案实现：

阵列式触觉刺激控制方法，该方法包括：

步骤S1，设置以M×N的矩阵形状分布的振动装置阵列，由控制电路单独控制每个振动装置的工作状态；其中，M和N均为正整数且M≥6，N≥8；

步骤S2，通过在上位机设置M×N个振动装置的工作状态，通过通信模块将信号发送到控制电路进行处理分析；

步骤S3，将步骤S2经控制电路处理分析后的信号生成控制指令，用以驱动振动装置按照上位机设定的工作状态工作。

优选的，所述步骤S1中，M×N的振动装置阵列中每一行相邻两个振动装置中心点之间的间距为35mm，每一列相邻两个振动装置中心点之间的间距为65mm。

优选的，每个振动装置的工作状态均包括振动状态和停止状态；且所述振动状态包括两个参数：幅度和频率；每个振动装置在振动状态下的幅度和频率均由控制电路单独控制，通过控制振动装置阵列中每个振动装置的不同工作状态以及控制每个振动装置在振动状态下的幅度和频率，以传递不同的信息。本发明不仅对工作状态(振动或停止)，同时还对振动状态的频率和幅度均实现独立控制，通过独立且精确的控制方法，能够传递更多更复杂的信息，适用范围广。

优选的，所述步骤S1中，M×N的矩阵形状分布的振动装置阵列和控制电路均集成在FPC柔性电路板上且位于FPC柔性电路板同一表面。本发明结合FPC柔性电路板的特性，将振动装置以及控制电路各器件均集成在FPC柔性电路板上，以实现一体化布线和控制，使得整个装置结构紧凑，简单；大大提升了穿戴的舒适性。