反馈装置和使用该装置提供热反馈的方法制造方法及图纸

技术编号:21976480 阅读:32 留言:0更新日期:2019-08-28 02:34
本发明专利技术涉及用于输出热反馈的反馈装置和使用反馈装置提供热反馈的方法,本发明专利技术的一个方面的提供热反馈的方法由反馈装置执行,反馈装置包括热输出模块,热输出模块被提供为热电元件,执行包括发热操作或吸热操作中的至少一个的热电操作,也被提供为接触表面,接触表面被配置为与用户的身体接触,传递由于热电操作产生的热量。方法包括:向热电元件施加操作功率以开始用于输出热反馈的热电操作;停止施加操作功率以终止热电操作;当施加操作功率停止时,向热电元件施加缓冲功率以降低接触表面的温度返回速度,防止逆温错觉,该错觉被定义为由于热电操作的终止,在接触表面的温度返回到初始温度期间用户所感觉到与输出的热反馈相反的幻觉。

Feedback device and method of providing thermal feedback by using the device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反馈装置和使用该装置提供热反馈的方法
本专利技术涉及一种反馈装置和使用该反馈装置提供热反馈的方法。
技术介绍
最近,随着诸如虚拟现实(VR)或增强现实(AR)等技术的发展,越来越需要提供与各种人类感官相关的用户体验(UX),以便增强用户对内容的沉浸感。特别地,在2016年的消费电子展(CES)上,引入虚拟现实技术,作为一种有前途的未来技术。针对这一趋势,正在积极开展研究,以将目前主要局限于视觉和听觉的使用体验提高为对各种人类感官(例如,嗅觉和触觉)的用户体验。期望通过珀耳帖效应利用电能进行发热或吸热的热电元件(TE)用于向用户提供热反馈。然而,热电元件的应用受到限制,因为传统的热电元件使用平坦的衬底难以与用户的身体部位紧密接触。然而,近年来,柔性热电元件(FTE)的开发已经达到成功阶段,并且期望通过克服传统热电元件的问题,热反馈能够有效地传送给用户。
技术实现思路
技术目标本公开的一个方面涉及一种反馈装置和使用该反馈装置向用户提供热反馈的方法。本公开的另一方面涉及一种反馈装置和使用该反馈装置向用户提供热反馈的方法,所述热反馈除了热感和冷感之外还包括使用热感和冷酷的疼痛感。本公开的另一方面涉及一种反馈装置和使用该反馈装置提供热反馈的方法,该方法能够通过调节发热操作和吸热操作的强度来输出多级热反馈。本公开的另一方面涉及一种反馈装置和使用该反馈装置提供热反馈的方法,该方法通过使用操作功率控制,操作区域控制,操作时间控制等来输出热格栅反馈。本公开的另一方面涉及一种反馈装置和使用该反馈装置提供热反馈的方法,该方法防止由于热反馈而对使用者的皮肤造成损害。本公开的另一方面涉及一种反馈装置和使用该反馈装置提供热反馈的方法,该方法防止逆温(热反转)错觉。本公开的另一方面涉及一种反馈装置和使用该反馈装置提供热反馈的方法,该方法根据包括热反馈和冷反馈的热反馈的类型,使用适当的缓冲操作来防止逆温错觉。应当理解,本专利技术不限于上述技术目标,并且通过描述和附图,对于本领域技术人员,未描述的其他解决方案将是显而易见的。技术解决方案本专利技术的一个方面是提供一种用于提供热反馈的方法,所述方法由反馈装置执行,其特征在于,所述反馈装置包括,热输出模块,所述热输出模块被提供为热电元件并执行热电操作,所述热电操作包括发热操作或吸热中的至少一种,和接触表面,所述接触表面被配置为与用户的身体接触并传递由所述热电操作产生的热量,所述方法包括:向所述热电元件施加操作功率以开始用于输出热反馈的所述热电操作;停止所述操作功率的应用以终止所述热电操作;和当所述操作功率的应用停止时,向所述热电元件施加缓冲功率以降低所述接触表面的温度返回速度,从而防止逆温错觉,其中,所述逆温错觉被定义为由于所述热电操作的终止,在所述接触表面的温度返回到初始温度期间,所述用户所感觉到的与输出的所述热反馈相反的幻觉。本专利技术的另一方面是提供一种用于提供热反馈的反馈装置,该装置包括:热输出模块,该模块包括执行热电操作的热电元件,所述热电操作包括发热操作和吸热操作中的至少一个,电源端子,该端子向热电元件提供用于热电操作的操作功率,以及设置在热电元件的一侧的接触表面,该接触表面被配置为与用户的身体部分接触,其中,热输出模块通过接触表面将由于热电操作产生的热量传递给用户,从而输出热反馈;反馈控制器,被配置为:将所述操作功率施加到所述电源端子以开始用于输出所述热反馈的所述热电操作,停止操作功率的应用以终止所述热电操作,并且当所述操作功率的应用停止时,向所述电源端子施加缓冲功率以降低所述接触表面的温度返回速度,从而防止逆温错觉,其中,逆温错觉被定义为一种由于热电操作的终止,在将接触表面的温度返回到初始温度期间用户所感觉到的与输出的热反馈相反的幻觉。本专利技术的另一方面是提供提供热反馈的方法,所述方法由反馈装置执行,其特征在于,所述反馈装置包括:热电偶阵列,所述热电偶阵列包括多个热电偶组并且执行包括发热操作或吸热操作中的至少一个热电操作,以及接触表面,所述接触表面被配置为与用户的身体接触并且传递由于所述热电操作产生的热量,该方法包括:向对应于所述多个热电偶组的至少一部分的操作组施加操作功率,以开始用于输出所述热反馈的所述热电操作;停止为所有所述操作组的所述操作功率的应用以终止所述热电操作,从而使所述热反馈结束;以及在停止前,执行缓冲操作以降低所述接触表面的温度返回速度,从而防止逆温错觉,其中,所述缓冲操作包括,停止所述操作组的一部分的所述操作功率的应用并且为所述操作组的其余部分维持所述操作功率的应用,其中,所述逆温错觉被定义为,由于所述热电操作的终止,在所述接触表面的温度返回到初始温度期间,所述用户所感觉到的与输出的所述热反馈相反的幻觉。本专利技术的另一方面是提供一种用于提供热反馈的反馈装置,该装置包括:热输出模块,该模块包括被提供为热电偶阵列,该热电偶阵列包括多个热电偶组并且执行包括发热操作或吸热操作中的至少一个的热电操作;电源端子,该端子向热电元件提供用于热电操作的操作功率;以及设置在热电元件的一侧的接触表面,该接触表面被配置为与用户的身体部分接触,其中,热输出模块通过接触表面将由于热电操作产生的热量传递给用户,从而输出热反馈;以及反馈控制器,被配置为:将所述操作功率施加到与所述多个热电偶组的至少一部分相对应的操作组,以开始用于输出所述热反馈的所述热电操作,停止所有所述操作组的所述操作功率的应用以终止所述热电操作,从而使所述热反馈结束,并执行缓冲操作以降低所述接触表面的温度返回速度,从而防止逆温错觉,其中,所述反馈控制器在停止所有所述操作组的所述操作功率的应用之前,通过停止操作组的一部分的所述操作功率的应用并且为所述操作组的其余部分维持所述操作功率的应用来执行缓冲操作,,其中,逆温错觉被定义为一种由于热电操作的终止,在将接触表面的温度返回到初始温度期间用户所感觉到的与输出的热反馈相反的幻觉。本专利技术的另一方面是提供一种游戏控制器,其中游戏控制器被用作用于再现多媒体内容的内容再现装置的输入接口,该装置接收与多媒体内容有关的用户输入,游戏控制器也作为内容再现装置的输出接口,用于通过输出热反馈提供与多媒体内容相关的热体验,该游戏控制器包括:壳体,具有由用户抓握并形成游戏控制器的外部的抓握部分;输入模块,根据用户的操作接收用户输入;与内容再现装置通信的通信模块;热输出模块,包括执行热电操作的热电元件,向所述热电元件提供功率的电源端子,以及设置在所述抓握部分上并且配置为与所述用户接触的接触表面,其中所述热输出模块通过接触表面将由于热电操作产生的热量传递给用户,从而输出热反馈;以及控制器,被配置为:通过输入模块获取用户输入,通过通信模块向内容再现装置发送用户输入,通过通信模块从内容再现装置接收反馈信息,根据反馈信息中包括的反馈的强度,从预定电压值中选择一个作为操作电压,产生具有操作电压值的操作功率,向热输出模块施加所述操作功率以使热输出模块输出热反馈;停止施加操作功率以使热输出模块停止输出热反馈;从预定电压值中选择一个低于操作电压得电压值作为缓冲电压值,产生具有缓冲电压值的缓冲功率,向热输出模块施加缓冲功率以降低接触表面的温度返回速度,从而防止逆温错觉,其中,逆温错觉被定义为一种由于热电操作的终止,在将接触表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提供热反馈的方法,所述方法由反馈装置执行,其特征在于,所述反馈装置包括热输出模块和接触表面,所述热输出模块被提供为热电元件并执行热电操作,所述热电操作包括发热操作或吸热操作中的至少一个,所述接触表面被配置为与用户的身体接触并传递由所述热电操作产生的热量,所述方法包括:向所述热电元件施加操作功率,以开始所述热电操作,用于输出所述热反馈;停止施加所述操作功率以终止所述热电操作;和当施加所述操作功率停止时,向所述热电元件施加缓冲功率以降低所述接触表面的温度返回速度,从而防止逆温错觉,其中,所述逆温错觉被定义为由于所述热电操作的终止,在所述接触表面的温度返回到初始温度期间,所述用户所感觉到的幻觉,作为与输出的所述热反馈相反的感觉。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.24 KR 10-2016-0157733;2016.11.24 KR 10-2011.一种用于提供热反馈的方法,所述方法由反馈装置执行,其特征在于,所述反馈装置包括热输出模块和接触表面,所述热输出模块被提供为热电元件并执行热电操作,所述热电操作包括发热操作或吸热操作中的至少一个,所述接触表面被配置为与用户的身体接触并传递由所述热电操作产生的热量,所述方法包括:向所述热电元件施加操作功率,以开始所述热电操作,用于输出所述热反馈;停止施加所述操作功率以终止所述热电操作;和当施加所述操作功率停止时,向所述热电元件施加缓冲功率以降低所述接触表面的温度返回速度,从而防止逆温错觉,其中,所述逆温错觉被定义为由于所述热电操作的终止,在所述接触表面的温度返回到初始温度期间,所述用户所感觉到的幻觉,作为与输出的所述热反馈相反的感觉。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述逆温错觉是,即使在所述接触表面的温度与饱和温度的方向相同的时段内,用户感觉到好像相对于所述初始温度,所述接触表面的温度与所述热电操作的饱和温度相反。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述缓冲功率与所述操作功率具有相同的电流方向。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述缓冲功率具有比所述操作功率小的电压幅度,或者所述缓冲功率具有比所述操作功率小的电流幅度。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:在施加所述缓冲功率期间,减小所述缓冲功率的所述电压幅度和所述电流幅度中的至少一个。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,以PWM信号的形式提供所述缓冲功率。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,当所述操作功率以PWM信号的形式提供时,所述缓冲功率的占空比小于所述操作功率的占空比。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:在施加所述缓冲功率期间,降低所述缓冲功率的占空比。9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热电元件被提供为包括多个热电偶组的热电偶阵列,并且所述缓冲功率被施加到所述多个热电偶组的一部分。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,施加所述缓冲功率的所述热电偶组的数量小于施加所述操作功率的所述热电偶组的数量。11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:在施加所述缓冲功率期间,减少施加所述缓冲功率的所述热电偶组的数量。12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,施加所述缓冲功率包括,在停止施加所述操作功率之后已经经过预定时间时,施加所述缓冲功率。13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述反馈装置被配置为调节所述热反馈的强度,以及仅当输出的热反馈的强度大于预定强度时,才执行施加所述缓冲功率。14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述反馈设备被配置为调节所述热反馈的强度,以及进一步包括:获取有关所述热反馈的所述强度的信息;基于获取的所述信息,产生与所述热反馈的所述强度对应的所述操作功率;和基于所述热反馈的所述强度是否大于预定强度来确定是否执行施加所述缓冲功率。15.一种用于提供热反馈的反馈设备,其特征在于,所述设备包括:热输出模块,所述热输出模块包括:热电元件,用于执行包括发热操作和吸热操作中的至少一个的热电操作,电源端子,用于向所述热电元件提供用于所述热电操作的操作功率,以及接触表面,所述接触表面被设置在所述热电元件的一侧上并且被配置为与用户的身体部分接触,其中所述热输出模块通过经由所述接触表面将由所述热电操作产生的热量传递给所述用户,来输出所述热反馈;和反馈控制器,被配置为:将所述操作功率施加到所述电源端子,以开始所述热电操作,用于输出所述热反馈,停止施加操作功率,以终止所述热电操作,并且当施加所述操作功率停止时,向所述电源终端施加缓冲功率,以降低所述接触表面的温度返回速度,从而防止逆温错觉,其中,所述逆温错觉被定义为,由于所述热电操作的终止,在所述接触表面的温度返回到初始温度期间,所述用户所感觉到的幻觉,作为与输出的所述热反馈相反的感觉。16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述逆温错觉是,即使在所述接触表面的所述温度与所述饱和温度的方向相同的时段内,用户感觉到好像相对于所述初始温度,所述接触表面的温度与所述热电操作的饱和温度相反。17.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述缓冲功率与所述操作功率具有相同的电流方向。18.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述缓冲功率具有比所述操作功率小的电压幅度,或者所述缓冲功率具有比所述操作功率小的电流幅度。19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述反馈控制器在施加所述缓冲功率期间减小所述缓冲功率的所述电压幅度和所述电流幅度中的至少一个。20.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述反馈控制器以PWM信号的形式施加所述缓冲功率。21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,当所述操作功率以PWM信号的形式提供时,所述缓冲功率的占空比小于所述操作功率的占空比。22.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,还包括:所述反馈控制器在施加所述缓冲功率期间降低所述缓冲功率的占空比。23.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述热电元件被提供为包括多个热电偶组的热电偶阵列,并且当施加所述缓冲功率时,所述反馈装置施加所述缓冲功率到所述多个热电偶组的一部分。24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,施加所述缓冲功率的所述热电偶组的数量小于施加所述操作功率的所述热电偶组的数量。25.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,在施加所述缓冲功率期间,所述反馈控制器减少施加所述缓冲功率的所述热电偶组的数量。26.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,在停止施加操作功率之后已经经过预定时间时,所述反馈控制器施加所述缓冲功率。27.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,其中,所述热输出模块被配置为调节所述热反馈的强度,以及仅当输出的热反馈的强度大于预定强度时,所述热反馈控制器施加所述缓冲功率。28.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述反馈控制器获取关于所述热反馈的强度的信息,基于获取的所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李璟秀吴玉均
申请(专利权)人:泰格韦有限公司
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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