利用磁刺激提供軀體感覺的觸覺裝置及利用其的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用磁刺激(Magnetic Stimulat1n)提供軀體感覺(Somesthesis)的觸覺(haptic)裝置，更為詳細(xì)地涉及一種利用磁刺激本身，即使在非接觸狀態(tài)下也可以提供軀體感覺，同時，即使在裝置和對象物(人體)之間存在第三物體的情況下，也可以向?qū)ο笪?人體)提供軀體感覺的觸覺裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]觸覺(haptic)技術(shù)是指，通過產(chǎn)生振動、力、沖擊等，使人體感知到觸感的技術(shù)。所述觸覺技術(shù)，在以用戶體驗(yàn)(UX:User experience)為中心的社會氛圍中，其重要性逐漸增加，同時也被認(rèn)定為可以改變?nèi)祟惿畹氖N技術(shù)之一，被評價為具有高價值。
[0003]隨著觸覺技術(shù)的重要性的增加，為了提供各種軀體感覺的多種種類的觸感裝置被開發(fā)出來，代表性地，正被開發(fā)使用的有利用振動元件的觸覺裝置、利用熱電元件的觸覺裝置、利用空氣壓力的觸覺裝置、利用針排列(Pin-array)的觸覺裝置、利用超聲波的觸覺裝置、利用激光(laser)的觸覺裝置等，在需要提供軀體感覺的產(chǎn)業(yè)界整個領(lǐng)域中正被廣泛地使用。
[0004]但是，現(xiàn)有的觸覺裝置的局限在于，以和對象物(人體)的接觸為前提產(chǎn)生軀體感覺。具體地講，對象物(人體)必須直接接觸振動元件、針排列(Pin-array)、熱電元件等，才可以提供觸感、溫感等的軀體感覺，在非接觸的狀態(tài)下不能提供軀體感覺。
[0005]此外，現(xiàn)有的觸覺裝置的局限還在于，對象物(人體)被第三物體所阻擋的情況下無法提供軀體感覺。具體地講，利用超聲波、空氣壓力、激光等的觸覺裝置和對象物(人體)之間存在第三物體的情況下，由于第三物體切斷刺激來源的傳遞，導(dǎo)致所述觸覺裝置無法提供軀體感覺。
[0006]因此，為了解決所述現(xiàn)有的觸覺裝置的問題，要求有新的觸覺裝置，具體地講，需要開發(fā)即使在非接觸的狀態(tài)下也可以提供軀體感覺，同時，即使在被第三物體阻擋的狀態(tài)下也可以提供軀體感覺的新的觸覺裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的問題在于，提供一種利用磁刺激本身提供軀體感覺的觸覺技術(shù)。
[0008]為了解決所述問題，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，其包括:磁場生成部，其生成用于提供軀體感覺(Somesthesis)的磁場，并且所述觸覺裝置利用磁刺激(Magnetic Stimulat1n)本身提供軀體感覺。
[0009]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，利用磁刺激本身，即使在不和對象物接觸的狀態(tài)下也可以提供軀體感覺。
[0010]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，在所述磁場生成部和所述對象物之間配置第三物體。
[0011]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，即使所述磁場生成部和所述對象物不接觸，即使第三物體阻擋在所述磁場生成部和所述對象物之間的狀態(tài)下，也可以提供軀體感覺。
[0012]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，所述第三物體為顯示裝置，所述磁場生成部連動所述顯示裝置的視覺效果，從而提供軀體感覺。
[0013]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，所述第三物體是在和人體接觸時可以對人體造成危害的有害物體。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，所述磁場生成部以時變電流(Time-varying current)為基礎(chǔ)，以生成時變磁場(Time-varying magnetic field)的線圈的形態(tài)形成。
[0015]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，其還包括向所述磁場生成部供給時變電流(Time-varying current)的電源部、以及用于控制所述磁場生成部以及所述電源部操作的控制部。
[0016]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，以所述控制部的控制為基礎(chǔ)，按照欲提供的軀體感覺的種類不同，可以使向所述磁場生成部供給的電流的功率、頻率、或波形的形狀發(fā)生變化。
[0017]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的觸覺裝置的特征在于，所述控制部可以從多個操作模式中有選擇地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，其可以以用于提供觸感的觸感模式、用于刺激壓感的壓感模式、或者用于刺激溫感的溫感模式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0018]另一方面，用于解決所述問題的根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的感覺分析系統(tǒng)，其特征在于包括:觸覺裝置，其生成用于提供軀體感覺(Somesthesis)的磁場，并利用磁刺激(Magnetic Stimulat1n)本身提供軀體感覺；人體反應(yīng)感知裝置，其用于感知在所述觸覺裝置提供軀體感覺的情況下可表現(xiàn)出的人體的反應(yīng)。
[0019]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的感覺分析系統(tǒng)，其特征在于，所述觸覺裝置利用磁刺激本身，在和對象物不接觸的狀態(tài)下提供軀體感覺。
[0020]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的感覺分析系統(tǒng)，其特征在于，所述人體反應(yīng)感知裝置為腦電圖裝置(EEG, electroencephalography)。
[0021]另一方面，用于解決所述問題的根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的利用觸覺裝置提供軀體感覺的方法，其包括如下步驟:(a)觸覺裝置生成用于提供軀體感覺(Somesthesis)的磁場；以及(b)所述觸覺裝置生成的磁場，到達(dá)處于和所述觸覺裝置非接觸狀態(tài)下的對象物。
[0022]此外，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的利用觸覺裝置提供軀體感覺的方法，其特征在于，在所述觸覺裝置和所述對象物之間設(shè)置第三物體，在所述(b)步驟中所述觸覺裝置生成的磁場在透過所述第三物體后到達(dá)所述對象物。
[0023]本發(fā)明可以提供一種利用磁刺激本身提供軀體感覺的新概念的觸覺裝置。因此，是一種和現(xiàn)有的以振動電機(jī)、泊爾帖(Peltier)元件、隔膜(Diaphram)、空氣壓力、激光(laser)、超聲波等為基礎(chǔ)提供軀體感覺的觸覺裝置的模式(paradigm)完全不同的新的觸覺技術(shù)。
[0024]此外，本發(fā)明利用磁刺激本身可以提供軀體感覺，因此即使是在和對象物(人體)不接觸的狀態(tài)下也可以提供磁刺激。因此，其可具有不同于現(xiàn)有的以和對象物接觸為前提向?qū)ο笪锾峁┸|體感覺的觸覺裝置的優(yōu)點(diǎn)。
[0025]此外，本發(fā)明利用磁刺激本身可以提供軀體感覺，因此即使在所述對象物(人體)和觸覺裝置之間存在第三物體的情況下，也可以向?qū)ο笪锾峁┸|體感覺。因此，其可具有不同于現(xiàn)有的在對象物和觸覺裝置之間存在障礙物的情況下無法向?qū)ο篌w提供軀體感覺的觸覺裝置的優(yōu)點(diǎn)。
[0026]此外，本發(fā)明具有i)在非接觸的狀態(tài)下可以提供軀體感覺的特性，以及ii)可以克服障礙物提供感覺的特性，從而可以實(shí)現(xiàn)新方式的觸覺環(huán)境。例如，設(shè)置在顯示裝置(TV、智能手機(jī)等)的內(nèi)部，可以實(shí)現(xiàn)在人體不接觸顯示面板的狀態(tài)下也可以接收觸覺反饋(Haptic feedback)的環(huán)境。此外，設(shè)置在會對人體造成危害的危險物內(nèi)部，可以實(shí)現(xiàn)如下環(huán)境:在人體接觸所述危險物的情況下，通過觸覺反饋可以得到危險警告。此外，除所述示例外，也可以以各種方式使用在各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中。
[0027]此外，本發(fā)明控制生成的時變磁場(Time-varying magnetic field)，從而可以改變在人體產(chǎn)生的感應(yīng)電流的頻率，通過所述的頻率改變，可以有選擇地刺激各種受體(Receptor)。因此，通過所述有選擇的刺激，可以有選擇地實(shí)現(xiàn)該受體負(fù)責(zé)的各種軀體感覺。(結(jié)果，利用一個觸覺裝置可以有選擇地提供各種軀體感覺)。
[0028]此外，本發(fā)明通過調(diào)整時變磁場的強(qiáng)度和生成頻率、生成波形，不僅在小面積中，在大面積中也可以提供軀體感覺。換句話說，與現(xiàn)有的觸覺裝置相比，從刺激提供空間分布(Spatial distribut1n)和刺激提供分辨率(Spatial resolut1n)的角度講，可以表現(xiàn)出更加優(yōu)秀的特性。
【附圖說明】
[0029]圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的觸覺裝置構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0030]圖2及圖3是表示磁場生成部的具體實(shí)施例的示例圖。
[0031]圖4是表示可以包括在磁場生成部的各種的線圈的示例圖。
[0032]圖5是表示電源部的具體實(shí)施例的示例圖。
[0033]圖6是表示為了產(chǎn)生磁場而可以使用的各種時變電流(Time-varying current)的示例的圖表。
[0034]圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的觸覺裝置提供