用于感官刺激和操作以及生理数据采集的可穿戴式设备、系统、方法和架构技术方案

一种装接预定的和确定的感官刺激设备的外衣。这些感官刺激设备包含但并不局限于：电刺激、音频和诸如局部力产生、压迫、压缩、振动和环绕声的物理刺激。预定的和确定的致动器允许穿戴者接受组织、神经和/或者肌肉刺激和/或收缩，使得为了符合可重复性、可再现性和可靠性的科学方法，所述刺激如其能力确定的一样精确，这是因为位于人体的一个或者多个点位的致动器的一致性。还能够将人的环绕声集成到所述外衣，以保证穿戴者始终相对于扬声器处于最佳位置。这些致动器能够是外衣中使穿戴者感受冲击的力发生器或者包含于位于外衣中以在局部对穿戴者限制和升高压力的装置或者电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在此公开的实施例涉及用于感官刺激和操作以及生理数据采集的可穿戴式设备、系统、方法和架构。设备、系统、方法和架构可以用于刺激和操作感受和生理评估，从而用于娱乐、医学、训练和教育、模拟、虚拟现实、研究、增强现实、增强感知等等。
技术介绍
电刺激生理性皮神经肌肉电刺激(NMES)(还称为加电肌肉刺激、功能性肌肉刺激以及其他术语)、电肌肉刺激(EMS)、经皮电神经刺激(TENS)、微电流刺激(MC/FSM)、干扰刺激(IFS)、功能性电刺激(FES)等等是具有许多不同用途的技术。示例包含但并不局限于医学与治疗、体育训练、美容和感官操作。医学与治疗用途包含但并不局限于：疼痛缓解；失用性萎缩的防止或者延迟；局部血液循环的改善、麻痹肌肉的锻炼；肌张力和肌力的改善、同步神经肌肉脑神经分布(肌肉再教育)。体育训练涉及提高特定体育活动的适应性和结果及恢复方法。美容指强健肌肉和体重减轻。感官操作包括利用在此描述的物理组件实施例操作感受(在此称为“感官操作”)。感官操作刺激人的生理过程，以感测与现实世界关联的且仅重复的各种有意的特定感受结果。这些刺激可以作为一系列重复间歇的短电脉冲传递，而且能够连续不断地将该刺激施加限定时长。电输出可以经附着到人皮肤的表面电极经皮传递。通过使用带子、箍、条带、束带、粘合剂、粘结剂、系固件或者其他机构，可以使这些电极保持到皮肤，并且这些电极可以含有由能够增强能量从电极传送到皮肤和皮下组织的效率的凝胶或者其他成分构成的邻接的连接器涂层。手动敷贴各电极是个耗时过程，要求高度准确并且可重复。例如，不同形式的电流可以用于干扰、诊断和离子电渗疗法。用于波形成、术语和产生的刺激的不同设备可以包括NMES、EMS、TENS、MC/FSM、IFS和FES。肌肉可以对电脉冲做出有效响应，并且设备产生的频率对于慢速和快速肌纤维的刺激重要。可以动态地控制和调节用于这些设备的装置。电可以用于治疗，包含例如NMES、EMS、TENS、MC/FSM、IFS和FES。例如，医生因为各种原因使用EMS设备。EMS设备在疼痛缓解中对使其麻痹的人以及对循环不良的人改善血流特别有用。按摩师还将其用于背部损伤，以松弛肌肉，这样对患者实现较快愈合时间。另一个典型电子刺激应用是体育。健美运动员要求接受有助于他们举重训练使用。这些刺激设备还可以供在大强度体育训练时使用。设备可以提供感受与举重训练或者爆发力训练可比的刺激，该爆发力训练用于参与包括快速运动的体育的人。其还有助于在耐力和恢复过程中降低延迟发作肌肉酸痛的机会的后训练(post training)。美容应用涉及帮助加强和增强人的体质。美容电疗法属于美容治疗的范围，美容治疗采用流过皮肤的低电流产生一些治疗效果，诸如体内肌肉增强和面部紧致提拉(micro-lifting)。其基于康复领域研究并且接受的电疗法。这些治疗中采用的治疗学术语包含：伽伐尼治疗、NMES或者感应治疗、MENS、高频治疗等等。感官操作包括神经肌肉经皮电刺激。当人的生理受到刺激从而感受到与现实世界关联的而且由在此描述的实施例重复的各种有意特定感受结果时发生感官操作。这种操作方式可以应用于这些领域，诸如娱乐、增强现实、视频游戏、训练和模拟(还包含危机事件应急障碍、CISD和创伤后应急障碍、PRSD、康复规划)及视频游戏。存在无数种形式的电刺激和各种领域的应用。可以限制每种电刺激设备对用户提供单一类型的刺激。此外，结果的可靠性可能比较难。设备可能由由家庭用户使用而非受过医学训练的人使用。因此，在重复敷贴时，手动布置电极可能相异。在此描述的实施例可以在电刺激类型之间及其应用领域之间(例如，美容：面部提拉与感官操作：视频游戏)提供互操作性。这可以包含互操作性，其中患者同时通过相同的电极或者同时通过单独电极接受不同形式的电刺激。在此描述的实施例可以改善效率、经济性和安全性。存在对与不同形式的电刺激一起使用或者至少作为替换使用的设备、系统、方法和架构的需要。音频由于引入触觉/触感，进一步改善通过输入设备与计算机和游戏机交互，触觉/触感可以取振动反馈的形式。游戏机和移动游戏系统的典型反馈形式包含触感反馈、视觉反馈和音频反馈。环绕声技术可以对音频体验给予更强烈的感受。例如，在视频游戏中，可以与相对于游戏中玩家的化身的噪声相同的方向上相对于玩家发出噪声。可以创建在室内实现的系统，其中相对于扬声器的角度限定的一小部分能够精确包含环绕声技术。可以将该区域称为“甜蜜点”。可穿戴式音频设备能够对单独用户个性化所述甜蜜点，但是对于头戴耳机或者耳机，可能对于长期使用不舒服，对于为了驾驶、飞行和技术技能模拟而参与诸如军事、警务、射击、危险材料操作等等的交互媒体模拟活动的人就是这种情况。此外，一些设备可能对佩戴眼镜/护目镜的人的耳朵产生压力，导致不舒服。此外，其不能与各种头戴显示器(“HMD”)一起使用。相反，允许用户对其加力的设备对于这种用途似乎不可用。更具体地说，在一些感官反馈系统中不包含施加压迫刺激。因此，在此描述的实施例可以提供包含可穿戴式音频技术的设备。此外，在此描述的实施例可以提供包含能够对用户施加压力的技术。存在对与不同形式的音频技术一起使用的或者至少作为替换使用的设备、系统、方法和架构的需要。力/物理另一个典型反馈形式是力反馈。这种形式的反馈与物理有关，并且对应于推力、拉力和向心力及离心力。这种形式的反馈能够由伺服机、陀螺仪、直线致动器等等实现。内置于游戏控制器中、直接地或者间接地通过使用驱动带或者齿轮的电动机或者一系列电动机被连接到游戏控制器控制面从而主动反抗由玩家做出的物理输入。与被动的触觉(振动)反抗相比，该力反馈可能要求更复杂的伺服机和控制器设计。例如，在转向盘控制器中，力反馈可能要求装接到转向盘的轴上的伺服机。例如，在发出特定电子命令时，在以非常高的速度旋转时，伺服机可以动作，使得转向盘在物理上更难以旋转。各种类型的力反馈可以用于视频游戏。力反馈的典型类型包含集成到手持游戏控制器和游戏杆中的陀螺仪设备。存在对与不同形式的力反馈技术一起使用或者至少作为替换使用的设备、系统、方法和架构的需要。触觉反抗视频游戏控制器可以并入触觉或者触感反抗。振动反馈可以由直线致动器或者通过在其轴上对电动机施加偏重，从而当轴旋转时提供振动感受来实现。这可以例如被触发，从而当炸弹落下时；轿车碰撞时；子弹击中玩家时；等等，使控制器振动。可以修改游戏机控制器振动，以提供表示游戏中发生的活动的类型或者程度的特定触感。对顾客开发并且在销售视频街机游戏和游戏机。因此，互动式多媒体、玩游戏、模拟训练和娱乐业与计算机科学和技术同步增长。新开发可以包括增加计算机生成动画及游戏的复杂性和现实感。特别是对于玩游戏，三维(“3D”)图形的改善可以开发具有更栩栩如生角色、更真实运动和更复杂环境的游戏。一些游戏程序和系统的最终目标可以是使其内的虚拟角色以尽可能接近地模拟物理环境的自然方式在虚拟环境下做出运动和行为，并且对用户提供更接近模拟游戏中的体验的虚拟环境。诸如众多玩家在线游戏(Massive Multiplayer Online games(MMOs)、第一人称射击游戏、角色扮演游戏、竞速游戏、冒险游戏等等的在线游戏可以给用户与世界各地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可穿戴式设备，包括：可穿戴式外衣；输入模块，所述输入模块采集与感官有关的数据；多个感官设备，所述多个感官设备连接到所述可穿戴式外衣，所述可穿戴式外衣起动以产生感官刺激，每个感官刺激用于诱发生理刺激；以及控制中心，所述控制中心包括：处理器，所述处理器用于确定感官事件，每个感官事件将一个或者多个感官刺激的协同动作定义为信号通路，以产生一个或者多个感官结果，每个感官结果用于诱发生理反应或者感官知觉；收发信机，所述收发信机用于接收通过所述输入模块采集的所述与感官有关的数据，并且作为响应，传送激活信号以起动所述多个传感器设备的一个或者多个传感器设备，从而激活所述感官事件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.31 US 61/922,1971.一种可穿戴式设备，包括：可穿戴式外衣；输入模块，所述输入模块采集与感官有关的数据；多个感官设备，所述多个感官设备连接到所述可穿戴式外衣，所述可穿戴式外衣起动以产生感官刺激，每个感官刺激用于诱发生理刺激；以及控制中心，所述控制中心包括：处理器，所述处理器用于确定感官事件，每个感官事件将一个或者多个感官刺激的协同动作定义为信号通路，以产生一个或者多个感官结果，每个感官结果用于诱发生理反应或者感官知觉；收发信机，所述收发信机用于接收通过所述输入模块采集的所述与感官有关的数据，并且作为响应，传送激活信号以起动所述多个传感器设备的一个或者多个传感器设备，从而激活所述感官事件。2.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述感官设备包括电刺激接口或者电极。3.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述一个或者多个感官刺激的所述协同动作包括如下中的至少一个：音频、电肌肉刺激、触觉反馈、力反馈、压缩/压迫、气流和温度刺激。4.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中响应激活所述感官事件，所述输入模块采集生理反馈数据。5.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，还包括：解码器，所述解码器从所述输入模块采集与感官有关的数据，所述数据由启动设备传送，并且将所述数据转换为与所述控制中心兼容的格式，其中所述解码器通过通信协议将转换数据发送到所述控制中心。6.根据权利要求5所述的可穿戴式设备，其中所述控制中心处理来自所述解码器的所述转换数据，以确定所述感官事件。7.根据权利要求5所述的可穿戴式设备，其中所述控制中心存储个性化设定，以对所述感官事件的所述一个或者多个感官刺激确定最大和最小感觉。8.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述输入模块采集来自所述多个传感器设备的所述与感官有关的数据。9.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述控制中心控制无论是单独的、感官事件阵列中的、随机的还是其他格式的所述感官事件的所述一个或者多个感官刺激的信号、时长、强度和/或者模式。10.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述感官设备可从所述可穿戴式外衣移除。11.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述控制中心可从所述可穿戴式外衣移除。12.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述个感官设备是力、压缩/压迫、振动和电刺激的致动器，以产生所述感官刺激。13.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述控制中心选择性地识别要激活的所述可穿戴式外衣的区域的子组的感官设备。14.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述感官设备能够传递多种感官刺激，包括如下中的至少一个：电肌肉刺激(EMS)、经皮电神经刺激(TENS)、微电流刺激(MC/FSM)、干扰刺激(IFS)、功能性电刺激(FES)以及神经肌肉电刺激(NMES)。15.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述激活感官设备产生的所述感官刺激可以以如下中的一种单独方式或者任何组合方式发生：同步的、间歇的、连续的和重叠的。16.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述感官设备基于所述感官事件以预定的和确定的布置连接到所述可穿戴式外衣。17.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述感官设备在所述可穿戴式材料上的位置是用户可调的，并且所述可穿戴式外衣包括详细指出所述感官设备的任选位置的视觉指示器以实现精确布置。18.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述可穿戴式外衣提供的是所述电极在所述可穿戴式材料中的一组数目的容许的位置。19.根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述传感器设备包括多个扬声器，以提供所述感官事件的个性化局部声音。20.根据权利要求19所述的可穿戴式设备，还包括：放大器/发送机/...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·杰拉尔德·斯坦菲尔德，布罗迪·迈尔斯·斯坦菲尔德，
申请(专利权)人：伊夫徳发明未来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA