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、方法和架构的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
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
技术领域
[0001]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。
【背景技术】 [0002] 电刺激
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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)。
[0009] 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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013] 音频
[0014] 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。
[0015] 力/物理
[0016] 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。
[0017]触觉反抗
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021 ]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不同 地方的多个玩家交互的能力，从而增强游戏的战略选项、互动性和现实感。
[0022]典型互动包含游戏的视觉元素、参与游戏的多个玩家之间的两路语音通信、施加 触觉/触感反馈和力反馈等等。这种远程实时互连性可以在相同的虚拟或者真实训练情境 下对一起参与的位于不同地点的个体提供虚拟模拟和训练或者提供实时模拟。多向触觉反 馈和力反馈可以进一步增强最终用户的娱乐和/或者训练体验。
[0023]为了进一步对用户增加计算机游戏的真实性，可以以肌肉刺激的方式对用户提供 力反馈。作为对刺激肌肉的替换，设备可以刺激神经(反过来刺激肌肉）。这样一种设备是经 皮电神经刺激(TENS)设备，并且已知用于医学应用。力反馈设备妨碍小型化，因为其要求物 理电动机和机构。相反，通过刺激穿戴者的肌肉，可以不需要这种可能笨重的机械设备。
[0024] 在此描述的实施例可以不仅提供触觉反馈，而且提供力反馈，从而增强感官操作。 通过包括尽可能多的感觉从而限定用户的感官印记（Sensory Signature)，在此描述的实 施例可以提供更可靠的感官结果。通过位于人体上的一个或者多个点位的电极、振动、压 缩/压迫、扬声器和其他致动器的一致性，在此描述的实施例可以对用户提供压缩/压迫、温 度、气流、声音等等。
[0025] 在此描述的实施例可以在众多刺激类型和可以分别或者组合使用其的诸如视频 游戏、电影、健康、增强现实、增强感知的领域之间提供互操作。除了娱乐业，训练和模拟业、 游戏业、医学和康复业以及与增强感知有关的许多实现，通过使穿戴者感到拉伸力、反冲、 起鸡皮疙瘩(skin crawling)、有东西对他们轻擦、被触摸、被推或者被碰撞等等，在此描述 的实施例还可以提供力和触觉，而且可以附加包含较强的环境感官冲击。存在对与不同形 式的触觉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。 [0026] 压缩/压迫
[0027]压缩/压迫允许但并不局限于施加压力。压缩/压迫能够在单个位置、同时在多个 位置或者在用户身体的整个区域上施加压力。能够以改变的强度施加压力，并且施加的压 力能够随着时间改变强度，并且用于产生抵抗力，从而影响个体的可动性。压缩/压迫允许 在感官印记的模拟中模拟或者支持(例如，感官刺激的组合），如在此所述。通过采用压缩/ 压迫，感官印记可以包含但并不局限于:诸如手对个体的有点抓或者握的感受；围绕个别部 位有点缠绕的感受，诸如肩上的包;越来越紧的感受，类似蛇缠绕在你的手臂上；以及佩戴 对人体紧贴的重装备和机器的感受。通过在感官印记的模拟中采用压缩/压迫来模拟或者 支持，其可以复制其他不发生的事件。
[0028]压缩/压迫可以用于多个领域中。其几个实用例子包含医学、训练和模拟、娱乐以 及增强感知。医学用途能够提供一种形式的康复，其中其对将肿胀降低到最小并且使损伤 稳定的区域轻柔施加压力。训练与模拟以及娱乐中的用途可以产生更拟真的体验，其中其 允许个体感觉其佩戴的机器，某个人抓其或者移动到诸如墙壁、车辆或者另一个人的障碍。 差异是，对于训练和模拟，其能够用于产生更真实体验，而对于娱乐，其用于实现更享受和 更赏心悦目的体验。对于增强感知，这能够用于将其不能正常检测到的一些事情通知用户。 在这种境况下，压缩/压迫可以在不同的位置对个体提供不同变化的压力，从而将正常情况 下其不知道的特定变化通知用户（即，在个体需要找到通路的漆黑环境下，通过压缩/压迫 甚至可以在其移动到障碍物之前将正在从特定方向上接近的障碍物通知个体）。存在对与 不同形式的压缩/压迫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。
[0029] 温度
[0030] 对个体的环境感受冲击是温度。在医学上，还称为温热疗法的热疗法是为了疼痛 缓解和健康对人体施加热。其能够采用超声波、加热垫、无绳远红外线(FIR)热疗法束带等 等的形式。热疗法可以用于康复用途。热的治疗效果包含增加胶原组织的伸展性、降低关节 僵硬、缓解肌肉痉挛、减少炎症和水肿。在愈合后急性期，对于肌痛、纤维肌痛、挛缩、黏液囊 炎和艾滋病有用;并且对于增大血流有用。为了较好地愈合，对感染区增大血流就是提供蛋 白质、营养物和氧。
[0031] 除了医学应用，温度可以是有利感官事件，在娱乐、训练与教育、模拟、虚拟现实、 增强现实和增强感知领域，该感官事件增强感官操作。所有这些领域都具有与环境和碰撞 有关的温度。一些电影和视频游戏具有与非洲一样热的温暖环境的设定。军事训练和模拟 必须适合当前集中于中东温暖沙漠的作战环境。此外，温度是对用户提供反馈的一种方式， 并且作为感官事件的一部分，能够与其他感官刺激组合，以产生感官印记和要求的感官结 果。存在对与不同形式的温度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。
[0032] 气流
[0033] 气流允许但并不局限于温度调节用途。温度调节能够处理从个体身体温度的升 高、降低或者保持的任何内容。温度调节可以发生在身体的一个或者多个位置，以影响特定 区域，也可以用于改变个体的核心温度。气流可以以基于气流部件的布置、流过系统的空气 的温度(凉、暖等等)和流过系统的空气的强度或者压力的方式影响个体。气流可以使得在 感官印记的模拟中模拟或者支持。通过使用气流，感官印记可以包含但并不局限于：对温 暖、凉或者和风的感受;像从飞机下落或者在车窗落下的情况下在轿车内驾驶一样一阵气 流急促通过；以及像如手榴弹的某物爆炸一样来自某个方向的气浪。通过在感官印记的模 拟中采用气流来模拟或者支持，其可以复制另外不可能发生的事件。
[0034]气流能够用于多个领域。在医学、医学与模拟、娱乐和增强感知中能够容易地见到 其用途的几个例子。医学中的用途能够保证个体核心温度保持在特定范围内，以保证其身 体处于最佳水平，从而有助于其当前条件。训练与模拟以及娱乐中的用途可以产生更拟真 的体验，其中其使得个体感觉到风、温暖、冷、爆炸冲击等等。区别在于，对于训练与模拟，这 能够用于产生更现实体验，而对于娱乐，其用于使得更愉快和更迷人的体验。对于增强感 知，这能够用于将其不能正常检测到的某件事通知用户。在这种情况下，气流可以提供气压 或者温度的不同变化，从而将其不能正常感知的特定变化通知用户（即，建筑内的消防员正 在进入检测到一氧化碳并且一氧化碳正在升高的区域;通过来自气流设备的空气压力的升 高将该问题通知消防员）。存在对与不同形式的气流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。
[0035]生理数据采集
[0036] 生理数据采集的例子包含敷贴到你身体上的传感器测量关键身体功能的活动。在 医学、研究、训练与模拟及其他领域，这些关键功能的数据挖掘、监视和解释可以有用。生理 数据采集的一个区域包含皮肤电活动(EDA)。皮肤电活动指当皮肤从大脑收到神经支配信 号时产生的、在皮肤表面测量到的电变化。其是交感神经系统活动的敏感指数。对于大多数 人，如果你体验情绪激动、升高的认知工作负荷或者体力活动，则你的大脑将信号发送到皮 肤，以提高出汗程度。你可能没有感到皮肤表面出汗，但是在表面下面的孔充满时，电导率 以可测量的显著方式升高。可以将因为诸如惊吓的情绪刺激导致的皮肤的导电能力的这种 变化称为皮肤伽伐尼反应。该反应可测量并且可估计。生理数据采集的其他领域可以包含 诸如用于ECG、EEG、EGG、EMG、E0G、呼吸、温度、脉搏、EDA、电阻抗心电图、陀螺仪和加速度计 的BioNomadix生理监视设备的无线系统。存在对与不同形式的生理数据采集技术一起使用 或者至少作为替换使用的设备、系统、方法和架构的需要。
【发明内容】
[0037] 在一个方案中，在此描述的实施例可以提供一种可穿戴式设备，包括:可穿戴式外 衣；以及输入模块，该输入模块采集与感官有关的数据。感官设备连接到可穿戴式外衣，该 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。控制中心具有:处 理器，该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，该收发信机用于接收通过输入模块采集的与感官有关的数据，并且作为响 应，传送激活信号以起动多个传感器设备的一个或者多个传感器设备，从而激活感官事件。
[0038] 在另一个方案中，在此描述的实施例可以提供能够在诸如电刺激、音频、力反馈、 触觉反馈、压缩/压迫、温度、气流、生理数据获取等等的领域和学科之间使用的可互操作可 穿戴式设备。
[0039]在另一个方案中，在此描述的实施例可以提供通过音频、EMS、触觉反馈、力反馈、 压缩/压迫、气流、温度等等可以提供多感官刺激的协同动作的设备、系统、方法和架构。
[0040]在又一个方案中，在此描述的实施例可以提供通过激活感官事件可以提供感官刺 激和感官操作的设备、系统、方法和架构。所述感官刺激产生感官印记以提供预期的感官结 果等等。
[0041] 在另一个方案中，在此描述的实施例可以提供可以接收立即生理反馈数据并且实 现各种感官结果等等的设备、系统、方法和架构。
[0042] 在另一个方案中，在此描述的实施例可以提供可穿戴式设备，该可穿戴式设备包 括:可穿戴式材料:输入模块，该输入模块采集与感官有关的数据;电刺激接口（电极），该电 刺激接口（电极)连接到可穿戴式材料，其中电刺激接口起动以响应通过输入模块采集的与 感官有关的数据，提供感官操作，从而激活感官事件，以产生各种感官结果。
[0043] 根据一些实施例，可穿戴式设备还可以包含控制中心，该控制中心具有收发信机， 所述收发信机确定感官操作并且起动电刺激接口。
[0044] 根据一些实施例，可穿戴式设备还可以包含:解码器，该解码器从输入模块采集与 原始数据，该数据由启动设备传送，并且将该数据转换为与控制中心兼容的格式，其中该解 码器通过通信协议将转换数据发送到控制中心。
[0045] 根据一些实施例，控制中心将来自解码器的原始数据翻译为感官操作的感官刺 激。
[0046] 根据一些实施例，控制中心存储个性化设定，以确定感官操作的最大和最小感觉。
[0047] 根据一些实施例，输入模块采集来自传感器设备的数据。
[0048] 根据一些实施例，控制中心是用于控制产生导致感官事件的电刺激的信号、时长、 强度和/或者模式的设备的部件，无论该感官事件是单独的、感官事件阵列中的、随机的还 是其他格式。
[0049] 根据一些实施例，电极可从可穿戴式材料被移除。
[0050] 根据一些实施例，控制中心可从可穿戴式材料被移除。
[0051] 根据一些实施例，电极是力、压缩/压迫、振动和电刺激的致动器。
[0052]根据一些实施例，控制中心选择性地识别要激活的可穿戴式材料的区域。
[0053]根据一些实施例，电极能够传递多种刺激，多种刺激包含但并不局限于：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)。
[0054]根据一些实施例，起动的电极提供的感官操作可以以如下中的一个单独地或者组 合地的方式发生：同步地、间歇地、连续地和，和重叠地。
[0055] 根据一些实施例，预定的和确定的电极布置基于感官印记。
[0056] 根据一些实施例，电极的定位是用户可调的，并且可穿戴式材料能够任选地具有 详细指出电极的定位以促进精确布置的指示器。
[0057] 根据一些实施例，电极在可穿戴式材料中存在一组许多容许位置。
[0058]根据一些实施例，根据神经肌肉和医学指示和推荐，预定电极的定位。
[0059] 根据一些实施例，可穿戴式设备还可以包含音频解码器，以采集来自启动设备的 音频数据，从启动设备获取该数据，并且通过通信协议将该数据传递到放大器/发送机/接 收机。
[0060] 根据一些实施例，可穿戴式设备还可以包含扬声器，以提供个性化局部声音。
[0061] 根据一些实施例，可穿戴式设备还可以包含放大器/发送机/接收机，该放大器/发 送机/接收机可操作地连接到输入模块(或者启动设备），以通过音频解码器接收进入数据、 放大进入数据和将进入数据发送到扬声器。
[0062]根据一些实施例，可穿戴式设备还可以包含振动致动器。
[0063]根据一些实施例，可穿戴式设备还可以包含力模拟设备致动器，该力模拟设备致 动器可以对个体施加物理力，使得个体感受通常属于特定现实世界事件的特定感觉。
[0064]根据一些实施例，可穿戴式设备还可以包含可以施加局部力的力模拟设备致动 器。
[0065]根据一些实施例，力模拟设备致动器可以基于包括如下的参数改变致动力：施加 的力的大小(最小到最大）、力达到目标大小的速度(快或者慢）、施加力的时长(秒数或者当 达到目标力时关闭）以及移除力的速度(快或者慢）。
[0066] 根据一些实施例，可穿戴式设备还可以包含压缩/压迫刺激设备致动器，该压缩/ 压迫刺激设备致动器提供对个体身体的位置施加压迫和/或者压缩感受的能力。
[0067] 根据一些实施例，该压缩/压迫刺激设备致动器基于各种参数改变改变起动的压 缩/压迫，以影响压缩/压迫和捏的感觉，诸如但并不局限于:压力(极小或者大）、勒紧(极小 或者大）、发生捏或者压缩/压迫或者解除捏或者压缩/压迫的速度(快或者慢）、激活压缩/ 压迫的长度(许多秒或者一旦完全激活后返回关闭状态）、以及在已经激活时在这些设定之 间变动的能力。
[0068] 根据一些实施例，将可穿戴式材料划分为身体的3个外衣区域，一个是腹部区域， 一个是上部躯干或者胸和肩区域，以及一个既覆盖腹部区域又覆盖躯干区域，其中所有部 件可以互连，以向信号通路限定的整个外衣提供感官操作的协同作用和全局作用，以产生 期望的感官结果的感官印记。
[0069] 在又一个方案中，在此描述的实施例可以提供一种包含可穿戴式材料、电极、医用 电脉冲放大发送机接收机(MCEIATR)和控制中心的可穿戴式设备，其中该控制中心起动 MCEIATR，该MCEIATR反过来通过位于可穿戴式材料上的电极提供刺激。
【附图说明】
[0070] 现在将参考附图仅作为示例描述实施例，其中：
[0071] 图1是MCE IATR与一对电极之间的连接的示意图解表示；
[0072] 图2是外衣内的一对预定的和限定的电极的示意图解表示；
[0073]图3是外衣的原理图解表不；
[0074] 图3a是具有许多电极并且示出所有激活电极的外衣的示意图解表示，其中电极由 导线直接连接到MCEIATR;
[0075] 图3b是与图3a所述的类似而示出一些激活电极的示意图解表示，其中电极不由导 线连接，并且可以采用导电外衣，其中MCEIATR连接到导电外衣并且电极连接到导电外衣。 存在通过外衣无线地获取电荷并且将其送到电极的外衣。在其他实施例中，外衣可以由不 要求电极的特定材料制成。这些外衣可以直接插入MCEIATR中。在图3b和3c所示的实施例 中，"导电外衣"可以用于将电荷传递到电极和传递来自电极的电荷。
[0076]图3c是与图3a和3b所示的类似而未示出激活电极的示意图解表示；
[0077]图4a是与用户有关的首频结构的不意图解表不；
[0078]图4b是有多个扬声器包围用户的实施例的不意图解表不；
[0079]图4c是具有图4b的实施例的用户的如面的不意图解表不；
[0080]图4d是具有图4b的实施例的用户的背面的不意图解表不；
[0081 ]图5a是实施例的外衣的第一层的内部的不意图解表不；
[0082]图5b是实施例的外衣的第二层的内部和/或者外部的示意图解表示并且包含外衣 的第二层的外部上的控制中心和电源调节器的布置；
[0083]图5c是实施例的外衣的第三层的示意图解表示；
[0084] 图6是具有装接到外衣的第一层的电极的实施例的示意图解表示；
[0085] 图7是具有装接到外衣的第二层的振动致动器的实施例的示意图解表示；
[0086] 图8是在外衣上扬声器的排列及扬声器在外衣上的位置的示意图解表示；
[0087] 图9是具有装接到外衣的第一层的电极的实施例的示意图解表示；
[0088] 图10是在外衣的第二层上具有压缩/压迫刺激设备致动器的实施例的示意图解表 示；
[0089]图10a是在外衣的第二层上具有力/物理模拟设备致动器的实施例的示意图解表 示；
[0090] 图11是具有装接到外衣的外部的MCEIATR的实施例的示意图解表示；
[0091] 图12a至12i是致动器阵列的示意图解表示，可以将该致动器阵列称为"感官事件 阵列"，并且每个图解表示示出顺序地同时致动的或者二者组合地致动的致动器的不同示 例性组合；
[0092] 图13a是具有独立环绕声（可以称为双路语音和多向音频通信交互媒体设备）、可 穿戴式预定电刺激技术(WPEST)、振动致动器、力/压迫致动器的实施例的前视图的示意图 解表示;该图意在看上去似乎外衣被看穿。其示出存在的不同部件而未示出它们位于外套 的不同层上。这是为了示出存在的而不包含重叠的不同部件，因为重叠可能妨碍看到下面 的东西。因此，所示的组件配置是作为实施例的表现形式设计的，而实际设计可以含有比在 此所示多的大量感官设备。
[0093 ]图13b是图13a所示实施例的侧视图的示意图解表示;并且还与图13a类似，示例性 实施例的视图在看上去似乎外衣被看穿。
[0094] 图13c是包含整个身体;包含臂和腰的整个躯干、包含臀部、大腿和小腿的下体的 实施例的前视图的示意图解表示。此外，与图13a类似，示例性实施例的视图在看上去似乎 外衣被看穿。
[0095] 图14是从启动设备到致动器和从致动器到启动设备的信号通路的示意图解表示。
[0096] 图15示出根据一些实施例的解码器技术规范。
[0097]图16示出根据一些实施例的外骨豁(exoskeleton)技术规范。
[0098] 图17a和17b示出根据一些实施例的控制中心技术规范。
[0099] 图18示出根据一些实施例的用于电源激活的神经系统技术规范。
[0100]图19示出根据一些实施例的用于振动的神经系统技术规范。
[0101]图20a至20d示出根据一些实施例的用于环绕声的神经系统。
[0102] 图21示出根据一些实施例的功率调节技术规范。
[0103] 图22示出根据一些实施例的可穿戴式材料技术规范。
[0104] 图23示出根据一些实施例的示例性游戏机架构。
[0105] 图24示出示例性神经系统STIMS技术规范。SUMS包含MCEIA和成对电极。
[0106] 图25至37示出示例性实施例的感官设备布置。
【具体实施方式】
[0107] 可以以硬件或者软件或者二者的组合的方式实现在此描述的系统和方法的实施 例。可以以在可编程计算机上执行的计算机程序实现这些实施例，每个计算机包含:至少一 个处理器、数据储存系统(包含易失性存储器和非易失性存储器或者其他数据储存元件或 者它们的组合）、以及至少一个通信接口。例如，并且并不局限于此，各种可编程计算机可以 是:服务器、网络家电、机顶盒、嵌入式设备、计算机扩展模块、个人计算机、膝上型计算机、 个人数字助理、蜂窝电话、智能设备、UMPC平板和无线超媒体设备或者任何其他能够被配置 以执行在此描述的方法的计算设备。
[0108] 对输入数据附加程序代码，以执行在此描述的功能并且产生输出信息。以公知的 方式将该输出信息送到一个或者多个输出设备。在一些实施例中，通信接口可以是网络通 信接口。在组合本发明的元件的实施例中，通信接口可以是软件通信接口，诸如用于进程间 通信的软件通信接口。在又另一个实施例中，可以存在硬件、软件及其组合实现的通信接口 的组合。
[0109] 可以以过程性的或者面向对象的高级编程语言或者高级脚本语言或者其组合实 现每个程序，从而与计算机系统通信。然而，如果要求，作为一种选择，可以以汇编语音或者 机器语音的方式实现程序。语音可以是编译语言或者解释语言。每个这种计算机语言可以 存储于通用或者专用可编程计算机可读的储存介质或者设备上(例如，R0M、磁盘、光盘），以 当计算机读该储存介质或者设备时，配置并且使计算机工作，从而执行在此描述的过程。还 可以认为系统的实施例被实现为非临时计算机可读储存介质，该非临时计算机可读储存介 质配置有计算机程序，其中这样配置的储存介质使计算机以特定的和预定的方式工作，从 而执行在此描述的功能。
[0110] 此外，所描述的实施例的系统和方法能够分布于包含物理的非临时计算机可读储 存介质的计算机程序产品中，所述介质承载一个或者多个处理器的计算机可用指令。可以 以各种方式提供该介质，包含一个或者多个磁盘、压缩磁盘、磁带、芯片、磁和电子储存介 质、易失性存储器、非易失性存储器等等。除了是临时、传播信号外，非临时计算机可读介质 可以包含全部计算机可读介质。术语非临时不旨在排除诸如主存储器、易失性存储器、RAM 等等的计算机可读介质，其中存储在上面的数据可以仅是临时存储。计算机可用指令可以 是各种形式的，包含编译代码和非编译代码。
[0111] 在下面自始至终的讨论中，关于服务器、服务、接口、门户、平台或者由计算设备形 成的其他系统，将做许多论述。应当明白，可以认为使用这些术语代表具有至少一个处理器 的一个或者多个计算设备，以执行存储于计算机可读的有形非临时介质上的软件指令。例 如，服务器能够包含一个或者多个以某种方式作为万维网服务器、数据库服务器或者其他 类型的计算机服务器工作的计算机，从而完成所描述的作用、任务或者功能。还应当明白， 能够将所公开的基于计算机的算法、进程、方法或者其他类型的指令集实现为包括存储指 令的非临时有形计算机可读介质的计算机程序产品，该指令使处理器执行所公开的步骤。 应当明白，在此描述的系统和方法可以提供各种技术效果。例如，实施例可以包含有形起动 电刺激接口（电极），以响应激活感官事件，提供有形刺激。神经系统的特定感官设备的激活 或者起动可以转换为有形感官刺激，从而对用户提供生理刺激。例如，力模拟设备可以对个 体施加物理力，使得个体感觉到通常属于特定现实世界事件的特定感受。感官刺激包含音 频、振动、电刺激、力/物理、压缩/压迫等等。当对身体施加力会给出所施加的力的强度和来 自在外衣上的位置的力的方向，力模拟设备可以容许虚拟介质具有增加的拟真体验。可以 以原始数据形式收集与感官有关的数据，并且由硬件部件将其转换为不同感官体验和刺激 的数据表示，如在此所述。在此描述其他示例性技术效果。
[0112] 下面的讨论提供许多示例性实施例。尽管每个实施例代表发明要素的单一组合， 但是其他实施例可以代表所公开的要素的所有可能组合。因此，如果一个实施例包括要素 A、B和C，并且第二实施例包括要素 B和D，则即使未明确公开，其他实施例仍可以包含A、B、C 或者D的其余组合。
[0113] 如在此使用的，并且除非上下文另外指出，术语"耦合到"旨在既包含直接耦合(互 相耦合的两个元件互相接触）又包含间接耦合(至少一个附加元件位于这两个元件之间）。 因此，术语"親合到"和"与……耦合"同义。
[0114] 为了使各种示例性实施例的更清晰易懂并且有助于说明各种示例性实施例，在此 将描述在此使用的各种术语和定义。这些是对示例的示例性描述。
[0115] 在此，可以采用计算设备涉及传送和/或者接收数据从而启动并且/或者激活本专 利中讨论的特定组件的电子设备。诸如但并不局限于任何形式的计算机。用户可以操作计 算设备，以利用在此描述的实施例的功能。计算设备可以是相同类型的也可以是不同类型 的设备。可以利用一个或者多个处理器和一个或者多个配置有数据库或者文件系统的数据 储存设备实现计算设备，也可以利用分布于大地理区域上并且通过网络（可以称为"云计 算"）连接的多个设备或者多组储存设备实现计算设备。计算设备可以常驻于任何联网计算 设备上，诸如个人计算机、工作站、服务器、便携式计算机、移动设备、个人数字助理、膝上型 计算机、平板、智能电话、WAP电话、交互式电视、视频显示终端、游戏机、电子阅读设备以及 便携式电子设备或者这些的组合。计算设备可以包含任何类型的处理器，诸如，例如，任何 类型的通用微处理器或者微控制器、数字信号处理(DSP)处理器、集成电路、现场可编程门 阵列(FPGA)、可重配置处理器、可编程只读存储器(PR0M)、或者这些的任意组合。计算设备 可以包含位于内部或者外部的任何类型的计算机存储器，诸如，例如，随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(R0M)、压缩光盘只读存储器(⑶R0M)、光电存储器、磁光存储器、可擦可 编程只读存储器(EPROM)和电可擦可编程只读存储器(EEPR0M)、铁电RAM(FRAM)等等。计算 设备可以包含一个或者多个输入设备，诸如，键盘、鼠标、摄像机、触摸屏和麦克风，并且还 可以包含一个或者多个输出设备，诸如显示屏和扬声器。计算设备可以具有网络接口，以与 其他部件通信、访问并且连接到网络资源、服务应用和其他应用以及通过连接到能够承载 数据的网络(或者多个网络)执行其他计算应用，该网络包含因特网、以太网、普通老式电话 业务(POTS)线、公用电话交换网(PSTN)、综合业务数字网（ISDN)、数字用户线(DSL)、同轴电 缆、光纤、卫星、移动、无线（例如，Wi-Li、WiMAX)、SS7信令网、固定线路、局域网、广域网等 等，包含这些的任意组合。可以有许多计算设备分布于地理区域上并且通过网络连接。计算 设备可用于在提供访问应用、局域网、网络资源、其他网络和网络安全设备之前注册和验证 用户（例如利用登录、唯一标识符和口令）。计算设备可以是不同类型的设备，并且可以对一 个或者多个用户服务。
[0116] 在此，可以采用互操作性指在不对部分客户做特殊工作的情况下，在此描述的实 施例的可穿戴式技术用于各领域和学科与其他系统一起工作的能力。
[0117] 在此，可以采用医用电脉冲放大发送机接收(MCEIATR)涉及通过对生理过程施加 电能从而对生理过程提供刺激的计算设备;从生理过程接收数据；以及无线地发送数据。在 其激活协议和限制以及符合这种设备的美国联邦标准方面，这可以是医用设备，并且其还 包含计数器和规定单元。这些设备发出电脉冲，该电脉冲可以通过电极和/或者导电织物并 且经皮通过穿戴者的生理传递，以获得指定结果。此外，这些设备可以通过电极和/或者导 电织物接收数据，以获取穿戴者的生理信息。MCEIATR可以限定于外衣内，也能够限定于外 部。
[0118] 在此，可以采用可操作地连接指直接或者间接连接或者耦合的任何部件。可以允 许在部件之间允许通信的连接的任何形式。其包含但并不局限于:有线连接、无线、Wi-Fi、 WLAN(无线局域网）、无线电、近场通信或者蓝牙连接或者这些的组合。
[0119] 在此，可以采用神经系统，指装接到或者连接到控制中心的所有组件，该控制中心 工作，以对穿戴者提供或者产生感官刺激，并且更具体地指感官设备及其作为整体的集成。
[0120] 在此，可以采用感官设备（SD)指接收数据、信号或者刺激并且/或者对数据、信号 或者刺激做出响应并且将该输入翻译为或者转换为作用于一个或者多个官能上的一种形 式的能量的任何器具，诸如，超声波垫或者电极，利用官能，人感觉到外部刺激;视觉、嗅觉、 听觉、味觉和触觉的官能中的一种。感官设备起动，以产生作用于人体官能的感官刺激并作 为生理刺激。
[0121] 在此，可以采用感官刺激指通过起动一个或者多个感官设备，激活视觉、嗅觉、听 觉、味觉和触觉的人体官能中的一个或者多个。不同类型的感官刺激可以产生不同类型的 生理刺激。
[0122] 在此，可以采用感官操作指为了特定目的或者结果利用感官设备提供感官刺激。 感官设备可以起动，以产生感官操作并作为一个或者多个感官刺激。
[0123] 在此，可以采用感官事件涉及产生感官刺激或者感官操作的任何一个感官设备 (SD)或者同时感官设备(SD)的激活。此外，感官事件指诸如通过音频、EMS、触觉反馈、力反 馈、压缩/压迫、气流、温度等等产生要求的感官印记和/或者感官结果的不同类型的多感官 刺激的协同动作。感官事件可以含有一个或者多个同时感官刺激激活，作为感官操作。当计 算设备或者控制中心将激活信号传送到一个或者多个产生感官刺激并且刺激用户的生理 过程的感官设备致动器时，发生感官事件。在发生感官事件时可以起动一种以上的感官设 备。在发生感官事件时，可以产生一种以上的感官刺激。信号通路可以限定感官事件，以指 出一组要起动的感官设备和一组要利用起动的感官设备产生的感官刺激。感官事件可以包 括同时或者顺序起动的感官设备，以产生不同方式的感官刺激，作为感官印记或者感官结 果。
[0124] 在此，可以采用感官事件阵列指通过组合同步的和/或者顺序的感官事件激活和 感官设备激活的感官刺激的分散图形。
[0125] 在此，可以采用感官印记指感官信息输出，特定对象表示可识别并且通过用户的 感受感觉到该感官信息输出。其可以由态势感知增强(诸如知道其所处的环境的类型，诸如 例如现实军事模拟或者Sci-Fi世界）。通过施加提供预期感官操作(例如，通过起动感官设 备的感官刺激)从而当在虚拟世界中扮演时在用户的心目中产生现实感的特定感官事件可 以产生感官印记。其是通过感官操作产生的用户的特定的并可再现的诱发生理反应结果 (例如，感官结果）。其可以通过采用一组特定的和定义的感官刺激和感官设备激活实现，如 特定感官事件所做的定义。
[0126] 在此，可以采用感官结果指用户对施加的感官事件或者感官印记的生理反应。
[0127] 在此描述的实施例可以以各种方案提供通过使人穿戴的衣服、外衣、时装、配饰或 者任何东西与一个或者多个计算设备和/或者先进电子技术结合而实现的技术与日常生活 的结合。具体地说，在此描述的实施例可以提供纳入了计算机和先进电子技术的各种外衣， 诸如衣服和配饰。还可以提供其他可穿戴式技术或者设备，并且这些是说明性示例。术语可 穿戴式技术扩展到所穿戴的能够结合计算机和先进电子元件从而改善穿戴物的可用性的 任何东西。这可以从可以为了时尚穿戴的衣服扩展到用于工作的制服和衣服、扩展到为了 防护目的或者特定任务设计的衣服、身体盔甲和外骨骼(exoskeleton)。下面将个体能够穿 戴的这些物品称为外衣，并且外衣是但并不局限于是各种形式的衬衣、帽子、背心、外套、手 套、鞋、裤子、短裤和面具，而无论它们是否是轻的、密的、软的、硬的、柔韧纤维或者僵硬纤 维、材料或者复合物。因此，如果该技术被设计得适合与外衣一起使用，则将该技术并入上 面提及的任何外衣中可以对特定外衣提供改善。前面列出的上述外衣仅是说明性的，并且 在任何方面不旨在有限制性意义。
[0128] 在此描述的实施例可以合并几种形式的刺激(例如，感官刺激），并且可以将其应 用于各种不同的实践领域，诸如但并不局限于:增强感知、娱乐、消遣、训练和刺激、医学康 复等等。因此，增强感知可以指较多感知环境是必要的、所需的或者希望的情况，诸如对盲 人来回走动提供反馈以减少泮倒和跌落以及提供GPS方向信号或者对于即将到来的车辆向 聋子报警或者当盖屋顶的人太靠近绝壁的边缘时向其报警，等等。娱乐包含但并不局限于： 视频游戏、电影(家庭电视或者剧场)和音乐以及增强现实。消遣包含人不工作时为了享受 所做的任何活动(例如，按摩）。训练/模拟包含但并不局限于:军事、警务、射击、战术训练和 教育研究。医学康复指用于改善个体从特定生理或者心理问题以及物理治疗或者心理治疗 活动和应用恢复的速度。刺激的类型包含但并不局限于:对个体的电刺激、音频刺激和加力 刺激。
[0129] WPEST允许个体使用MCEIATR并且/或者与虚拟介质或者其他设备交互，从而接收 组织、神经和/或者肌肉的刺激并且/或者收缩，使得刺激如其能力确定的一样精确，从而符 合可重复性、可重现性和可靠性的科学方法;这是因为位于当穿戴时对应于人体的点位的 可穿戴式外衣上的一个或者多个点位的电极的一致性。可穿戴式外衣包含不同类型的传感 器设备，该传感器设备起动，以提供不同类型的感官刺激。例如，电极(作为感官设备的示 例）提供的电刺激(作为感官刺激的示例）可以是包含但不局限于:EMS、TENS、MC/FSM、IFS、 FES和NMES的任何形式的刺激。交互设备能够是任何形式的计算设备。
[0130] 装置还能够进一步包含用于个性化局部声音的感官设备，这是扬声器/低音炮/音 频输出设备（下面称为扬声器)相对于个体针对特定应用的布置给予个体高精度定向音而 设置的方法，而无需担心物理环境，个体在环境中的物理位置或者物理环境中的其他个体 的制约。
[0131]此外，感官设备可以包含力模拟设备，力模拟设备是外衣中的机械组件，用于模拟 力在人体上的作用。设计该组件，以通过计算设备(或者控制中心)控制该组件，该计算设备 (或者控制中心）将数据传送到力模拟设备，以确定什么力作用于个体。计算设备传送激活 信号，以起动力模拟设备，从而产生感官刺激，作为力刺激。这些力给予个体其是否是在特 定方向上施加的推、拉、扭转、拉伸、压迫或者压缩的移动感觉，或者使其感受到向心力或者 离心力。通过这些感觉或者生理刺激，其使得个体感受到起作用的力。硬件不需要与特定介 质关联，因为其能够与各种类型的能够将数据传送到将激活其机械组件从而产生其各种效 果中的一种的设备的计算设备一起工作。除此之外，感官设备还可以包含压缩/压迫刺激设 备，利用在此描述的实施例，该压缩/压迫刺激设备有能力对个体施加局部、全面或者全部 紧抱、捏、收缩、勒紧或者挤压。
[0132] 图1示出可操作地连接的电极10和MCEIATR 12。在所示的实施例中，二者都是硬 件，但是二者可以利用各种有线和无线技术耦合。图2示出通过在所述外衣14中预定并且确 定的可穿戴式材料14敷贴电刺激接口（电极）10。电极10是示例性感官设备。电极10能够传 递包含但并不局限于:EMS、TENS、MC/FSM、IFS、FES和NMES的感官刺激的多种变型。还能够同 时地、连续地或者间歇地施加和/或者传递该刺激和/或者其变型。
[0133] 图3示出可穿戴式材料14。图3a、3b和3c示出电极10在可穿戴式材料14上的刺激的 不同示例以及MCEIATR 12如何能够选择哪个电极10要刺激和哪个不要刺激。感官事件的信 号通路可以定义哪个电极要刺激（以产生感官刺激)和哪个不要刺激。电极布置是说明性目 的，并且可以如图所示定位其，也可以不如图所示定位其。图3a示出所有通过有线连接18要 起动从而产生感官刺激的电极10。图3b示出一些要起动从而产生感官刺激的电极10。图3c 示出没有电极10被起动从而产生感官刺激。该实施例还通过可以对应于不同生理位置的预 定的和限定的电极10布置提供可靠性。由于电极10定位涉及激活的感官事件刺激的类型和 频率(为了产生不同感官刺激)和确保的生理反应和由该反应得到的感官知觉(感官印记或 者感官结果），所以重要的是感官模拟反应(感官印记或者感官结果）发生并且该处理可重 复、一致性可重现和可靠。重复指在构成或者配置没有变化的情况下重复相同动作或者活 动的能力。在一些实施例中，电极10的定位是用户可调节的，并且可穿戴式材料14能够任选 地具有指示器，该指示器指出电极10的定位，从而允许个体准确重复布置。作为一种选择， 实施例可以使电极10在可穿戴式外衣14中具有设定数量的容许的位置。因此，为了可重复， 每次都可以类似地定位电极10,使得电极10提供相同的感官操作或者感官刺激。预定并且 限定电极10,并且然后，电极10在外衣14中保持该定位。预定和限定指使电极10永久地或者 非永久地布置于外衣14上，其相对于外衣14保持其定位，除非在非永久情况下，个体移动其 或者因为穿戴而卸下而重新布置。
[0134] 外衣14容纳控制中心16。控制中心16是可以含有存储芯片、配置文件(profile)选 择器、收发信机、USB接口、起动模块和感官软件的计算设备。控制中心16是信号处理器起动 与通信接口 16(如图14详细示出）。在一些实施例中，收发信机可以集成到外衣(ARAIG的外 骨骼）中，而可以由收发信机装接存储芯片。对于控制中心16,其为了工作不要求将存储芯 片装接到收发信机。通过将不同感官事件定义为以不同方式起动传感器设备的信号通路， 控制中心16确定发生的精确感官操作。信号通路可以定义传感器设备的不同组合或者组来 起动感官事件，并且信号通路的参数可以定义起动感官设备产生的不同类型的感官操作。
[0135] 收发信机是控制中心16的部件，该部件通过将激活信号发送到感官设备激活必要 感官设备。感官设备(例如，电极10)构成ARAIG神经系统的部件。该激活基于来自解码器56 的翻译的感官事件和存储的装接存储芯片的用户设定。控制中心16利用感官数据和用户设 定确定感官事件。从解码器56收到的数据是原始数据，用于确定应当激活神经系统的什么 感官设备以及其将产生的感官刺激，如确定的感官事件规定的。从存储芯片获取的设定使 收发信机改变来自解码器56的原始数据，以选择激活从而起动感官设备来产生感官刺激的 感官事件，感官刺激在存储芯片的个性化设定的可接受范围内。因此，收发信机接收来自解 码器56的数据，改变存储芯片的个性化设定获得的数据，并且然后激活适当神经系统部件 感官设备，以提供感官事件的正确感官印记或者感官刺激。如果没有装接到控制中心16的 存储芯片，则收发信机可以利用来自解码器56的原始数据激活神经系统。
[0136] 存储芯片是控制中心16的部件，该部件存储用户的个性化设定，以确定神经系统 的部件的最强和最弱感觉。个性化设定还可以定义一个或者多个可以对用户或者境况定制 的感官事件。存储芯片的默认设定可以使得神经系统的所有部件被激活，以使能力最大。为 了改变存储芯片的默认设定，用户可以运行ARAIG校准与诊断协议(例如，视频游戏）。在存 储芯片设定被更新并且为了未来使用而存储其的情况下，现在可以将神经系统的部件设定 为用户的个性化设定，而非默认设定。在一个实施例中，如果其不止一次使用校准与诊断协 议，则"最终使用"可以在存储芯片上创建的另一个配置文件，并且将此设定为新活动个人 设定。在另一个实施例中，用户可以选择将该"最终使用"配置文件存储为其大量保存用户 配置文件中的二次或者其他配置文件。
[0137] 由于存储芯片可以不直接处理可穿戴式设备传送的数据并且仅改变翻译的数据， 所以存储芯片的个性化设定对于所有设备通用。这样使得用户能够在一个可穿戴式设备上 设定其个性化设定并且在任何可穿戴式设备上使用其个性化设定。这样保证用户仅须当他 们想有些改变时，而非当一些变化发生在其身上时更新其个性化设定。
[0138] 存储芯片的设计可以是USB或者要装接的其他类型的设备的设计，使得其能够装 接到可穿戴式设备或者另一个ARAIG。直接装接到另一个设备的目的是如果要求或者希望 交错、修补或者修饰，更新存储芯片，并且能够在外部存储其个性化设定。采用在外部存储 其个性化设定还使得用户与其他人共享其个性化设定，并且有多个个性化设定供其处理。 关于装接到不同ARAIG，该协议使得可以容易地传递其全部偏好，而不必通过任何先前步 骤。从一个存储芯片到另一个ARAIG的这种传递对于同一代ARAIG的可能的，但是对于不同 代是不可能的，因为其更复杂并且其存储芯片软件可能为了匹配该变化而不同。意义，在购 买不同代的新ARAIG时，其需要对该代的ARAIG通过校准和诊断协议。
[0139] 该神经系统可以是含有拟真特质、定义不同感官刺激和感官操作的感官事件以及 生理数据获取能力的ARAIG的一部分，并且可以是产品的交互部。神经系统可以装接到外骨 骼，并且其感官部件(例如，感官设备)可以由控制中心16通过激活信号激活。可以将神经系 统的特定感官设备的激活转换为对用户的有形感官刺激。
[0140] 控制中心16是起动MCEIATR 12的设备，该MCEIATR 12接着通过电极10或者其他感 官设备提供刺激。将外衣14套在或者穿到用户身上的定位。在一些实施例中，已经预定电极 10,从而在要求的解剖位置粘贴到用户的皮肤。在一些实施例中，电极可以被预定位，并且 永久地粘贴在外衣内。在每次将外衣14穿在用户身上时，电极10的配置可以保持固定，除非 由用户改变，从而如之前刺激精确解剖单元，或者如之前提供相同的感官刺激。可以执行该 重复，直到需要替换电极10时。在替换电极10时，新电极10可以在外衣14上取完全相同的定 位，因此，使得最终重复这种活动，使要求的感官印记或者感官事件在某个时间段的重现一 致。可重现性是由用户、生产者、导演、创始人或者独立工作的任何其他人重现整个处理或 者动作的能力。在此描述的实施例提供这种可重现性和相应可靠性。在此描述的实施例提 供新的和有创造性的方法、系统和架构，从而提供形成如许多应用的规定刺激的用户、生产 者、导演和/或者创始人要求的结果精度的重复、可重现性和可靠性。
[0141] 最少两个电极10可以用于一些实施例，但是在其他实施例中，电极10的阵列可以 装接到外衣14,从而给出精确局部刺激。
[0142] WPEST有能力提供并且产生一种以上的刺激，其可以包含但并不局限于：EMS、 TENS、MC/FSM、IFS、FES和NMES。感官事件可以定义不同类型的感官刺激，从而产生不同的感 官结果。这些变化的感官刺激可以以如下中的一种单独地或者任何组合方式发生：同步地、 间歇地、连续地、重叠地等等。感官刺激的模式和配置可以由感官事件的信号通路定义，以 产生要求的感官结果。
[0143] 这种单一的或者多种刺激可以发生于一组或者多组电极10上或者之上。在激活感 官事件时，感官事件可以限定不同组的感官设备来起动。例如，穿戴者能够在接受对下背的 EMS治疗的同时接受对肩的TENS治疗。
[0144] 在此描述的实施例还可以在相同的多个电极10上提供并且产生一种以上的感官 刺激。例如，穿戴者能够在通过相同电极10对该同一个右肩进行TENS治疗后继续接受对其 右肩进行FES治疗。
[0145] 图4a、4b、4c和4d示出扬声器纳入外衣14中，作为产生作为感官刺激的音频生理刺 激的感官设备的另一个示例。如图所示，个性化环绕声41的实施例具有:左前扬声器20、中 心扬声器22、右前扬声器24、左环绕扬声器26、右环绕扬声器28、左后扬声器34、右后扬声器 36和低频低音炮扬声器38。此外，该套装允许用户通过麦克风30或者使用能够插入麦克风 插孔32中的外部麦克风进行音频输入。其电源40对该设备供电，该电源40可以是对控制中 心16和无数感官设备提供的电源的二次电源。该电源可以是对设备有效供电的任何物，包 含但并不局限于：电池组、插入电源插座的电缆、或者能够提供交流、直流或者二者的组合 的另一个设备。图4b还示出可操作地连接到启动设备或者音频解码器42a并且接收输入数 据、放大输入数据并且将输入数据发送到扬声器的放大器/发送机/接收机42。图4b所示的 实施例还具有开口区44,能够打开和关闭该开口区44,以装上和卸下该设备。可能的非永久 关闭方法包含:钩和环式紧固器、拉链、暗扣、按钮等等。
[0146] 在另一个实施例中，可以采用第二放大器/发送机/接收机，如图14所示的音频解 码器42a，其直接从启动设备54获取信息，并且将该信息发送到附装到外衣14的放大器/发 送机/接收机42。音频解码器的通信和无线通信协议可以是但绝不仅限于HDMI、Wifi、无线 电、蓝牙。
[0147] 个性化局部声音的使用能够与任何形式的计算设备一起采用。个性化局部声音能 够用于实现虚拟介质和许多真实世界情况的计算设备。以这种方式设计的声音系统的效果 是扬声器保持其在穿戴者附近的定位，保证穿戴者始终处于环绕声的最佳定位"甜蜜点"。 与位于环境中的特定位置的传统声音系统或者置于头部并且扬声器位于耳朵的外部上或 者内的头戴耳机不同，个性化局部声音是可穿戴式技术形式的。个性化局部声音是在不同 定位将扬声器集成到个体穿的外衣14中。在另一个实施例中，与听觉系统最有关的是但并 不局限于覆盖躯干、上臂和头部，因为其靠近耳朵，并且相对于耳朵位置有最小的变化，而 在运动或者处于各种角度的下臂和腿使得扬声器的布置更困难。因此，更容易将扬声器集 成在前面提到的位置并且处于对个性化局部声音有意义的主要区域中。
[0148] 通过将单个扬声器集成到外衣14中，其使扬声器位于将相对于使用扬声器的个体 保持位于相同定位的特定位置。这样使得单个扬声器代表正在发出的特定方向声音，而仍 具有扬声器允许诸如音量、低音和音(son)的全部初始官能，扬声器可操作地连接到计算设 备。此外，然后，通过将多个扬声器集成于外衣14中，能够扩展个性化局部声音。通过集成更 多的扬声器，可以使个体接收具有精确多向反馈、相对于其位置并且对于其个性化的声音， 而非用于该环境。通过选择性地选择声音系统的各扬声器的音量，控制中心可以实现声音 刺激。例如，这样可以实现轿车的实际声音，如同其从个体身边通过，或者当某人与个体说 话时，其他个人可以通过代表其所在方向的扬声器听到，将增加听觉感知，反应时间和总体 拟真体验。
[0149] 在一些实施例中，对声音系统提供外壳的材料可以是吸音性质的。扬声器本身可 以以提供听觉锥(声音锥）的方式斜置，从而影响最佳可能听觉体验并且使声音朝向用户。 这意味着多个用户可以采用个性化环绕声并且互相干扰最小。
[0150] 以上述方式使用附加扬声器的用处是个体可以具有更加精确的声音体验，这样反 过来可以改善个体的听觉体验。其可以是改善体验，因为个体现在更加知道声音发出的方 向。这种示例是个体玩游戏或者模拟，个体由虚拟介质中的特定化身表示，并且无论其在哪 里，都相对于其在虚拟介质中的位置产生声音的位置，因此，允许精确表示并且更高水平地 感知其在该虚拟介质中的环境。此外，通过这样设计，每个个体能够具有相同的声音体验， 因为其他个体穿在此所示的实施例，而不必担心其他或者环境，诸如剧场中具有多个人或 者在个体的屋中具有环绕声系统。因此，可以消除甜蜜点的问题（由于声音系统仅具有以希 望的质量听到声音的特定区域并且在该区域之外听不到），因为每个个体现在由于个性化 局部声音而位于其自己的甜蜜点。这样可以保证无论你在同一个房间、剧场中是否有多个 人、在一个房间中是否只有一个个体还是个体从一个房间移动到另一个房间，听觉体验保 持不变。此外，可以允许个体穿为了其特定任务（即，训练、研究)希望穿的外衣14,而不穿或 者使用实际上不作为体验的一部分的硬件。这有益的这种状况是训练。无论其是军事、警 务、消防等等，这可以允许个体穿实际现实生活状况下穿的相同的外衣，而非穿特定装备， 也不使该装备内置于环境中，这样可能改变训练体验及其对真实世界境况的好处。这很重 要，因为这样使得个体更逼真地训练，并且与如何设计环境无关。这种设计的另一个主要好 处是移动性，最新的高端声音系统不允许大的移动性。移动能力允许个体在对个性化局部 声音做较少调节的情况下行进或者在任意特定环境中有相同体验，与其他精密的声音系统 不同。与诸如头戴耳机的其他移动声音系统相比，个性化局部声音可以更精确确定声音来 源，并且使得能够增加声音的输出位置的数量，从而更好地表示对于特定应用在发生什么 (即，因此，更好的听觉体验）。总的来说，产生个性化局部声音使得更精确、真实并且个性的 声音体验，其不受个体环境的影响，并且因此，增强与声音有关的任何应用的总体体验。如 图4b、4c和4d所示，实施例包含：多个扬声器41，在附加低音炮38位于用户的背部的情况下， 定位该多个扬声器41，以包围外衣14的肩上的用户的头部、上胸和上背。图4c示出用户的前 面，而图4d示出用户的背面。实施例可以使穿其的个体有效产生个性化环绕声体验。所选的 身体部位相对于个体的耳朵几乎不移动;产生与个体一样动态的移动并且一致的声音。
[0151] 为了表示外衣14中的感官设备和组件的配置，将图13c所示的一个实施例的前视 图划分为人体的3个外衣区；一个是腹部区（图5 &、513、5(：、5(1所示）；一个是上躯干或者胸和 肩区域（图6、7、8所示）；以及一个表示既覆盖腹部区又覆盖躯干区（图9、10、10 &、11所示）。 所有部件可以互连并且代表和构成实施例（例如，如图13c所示），因此，如感官事件(例如， 如图14所示）的电子信号通路所做的定义，所定义的遍布整个外衣实现的感官操作和感官 刺激的协同作用和全局性产生感官印记，该感官印记产生要求的感官结果。该整个身体外 衣和体验是示例，并且在其他实施例中可以采用个体各部分或者其组合。
[0152] 图5a、5b和5c示出实施例的腹部区的前视图，并且划分该图，以示出外衣14的不同 层和分别装接到或者附装到其或者其内的部件。这是为了示出存在的但是不包含重叠的不 同部件，因为重叠妨碍看到下面的东西。因此，所示的部件配置是作为实施例的表现形式设 计的，而实际设计含有比在此所示多的大量感官刺激部件。
[0153]图5a示出接触用户或者衣服下的用户的内部第一层14a。图5a所示的电极10装接 到或者附装到第一层14a的内部。
[0154] 如图5b所示，示出装接到或者附装到外衣14b的第二层的内部或者外部的振动致 动器48和力模拟设备/压缩/压迫刺激设备致动器50。图5b和5c示出控制中心16和电源调节 器46。图5b示出装接到第二层14b的外部的控制中心16和电源调节器46。图5c示出控制中心 16和电源调节器46甚至可以通过第三层14凸出，供用户使用。
[0155] 图6、7和8示出实施例的上躯干和胸部区的前视图，并且划分该图，以示出外衣14 的不同层和分别装接到或者附装到其或者其内的部件。这是为了示出存在的而不包含任何 重叠的不同部件，因为重叠可能妨碍看到下面的东西。因此，所示的组件配置是作为实施例 的表现形式设计的，但是实际设计含有比在此所示多的大量感官刺激部件。
[0156] 在图6所示的实施例中，电极10可以装接到外衣14a的第一层的内部。可以位于预 定位置的振动致动器48(另一个示例性传感器设备)可以位于第一层14a的外部或者第二层 14b的内部，如图5b和图7所示。类似地，环绕声系统的扬声器20、22、24、26、28、低音炮扬声 器38(未示出）、麦克风30、麦克风插孔32(未示出）和电源40可以分别位于外衣14的第三层 的内部或者外部上的限定的和预定的位置，如图8所示。环绕声系统的部件可以具有与前面 在图4a、4b、4c和4d所示类似的布局。此外，还可以对图5a、图6和图9所示的包含附加电极 10。这些附加电极10可以在限定的和预定的位置装接到外衣14a的内层。
[0157] 图10示出位于限定的和预定的位置并且装接到外衣14a的第一层的外部的压缩/ 压迫刺激设备致动器50。图10a示出位于限定的和预定的位置并且装接到外衣14b的第二层 的内部的力刺激设备致动器55。
[0158]如图10的实施例所示，致动器50以类似方格方式、上下互相无缝重叠方式布置。图 10示出围绕人体的一组致动器50。致动器可以围绕人体，以水平、平行地通过人体布置，即， 从左到右或者从右到左，致动器位于第一层14a的外部上。
[0159]图10a示出一组互相平行地沿着人体上下布置的致动器55。该实施例表示致动器 可以垂直布置，即，在外衣14b的第二层的内部或者外部上从顶到底布置。图11示出MCEIATR 12位于限定的和预定的位置并且装接到外衣14的外层的实施例。
[0160]图10和图10a示出压缩/压迫刺激设备/力模拟设备的致动器50、55的定位。力模拟 设备可以对对个体施加物理力，使得个体感受到通常属于特定现实世界事件的特定感觉。 这种感觉可以是但不局限于模仿在个体驾驶拐弯、某人推个体或者撞上个体时感觉到的离 心力，或者某物置于某人的肩上的重量等等。还可以模拟其他力。力模拟设备能够对人体的 特定位置施加这些力，因为其是一种形式的可穿戴式技术。因此，可以将力模拟设备集成到 外衣14中。
[0161]力模拟设备(致动器55)使得局部力作用于个体。通过采用计算设备，这样使得力 模拟设备将这些参数变更为施加的力的大小（最小到最大）、力达到其目标量的速度(快或 者慢）、施加力的时长(秒数或者当达到目标力时关闭）、以及移除该力的速度(快或者慢）。 利用这些不同的参数，在个体穿的外衣14内的给定位置模拟一定幅度的力。此外，通过扩展 压缩/压迫模拟设备50、压缩/压迫模拟设备致动器50以及力模拟设备55、力/物理刺激设备 致动器55以覆盖外衣14的多个区域，反过来，外衣14覆盖个体的更大区域(如图13c所示）， 这样增大能够同时施加的力的大小和个体更精确确定力的方向和对于特定应用确定该力 代表什么的能力。能够产生的这种感觉是同时在一个或者多个位置的强或者弱、逐步或者 迅速、恒定的或者瞬变的模拟力的感觉。
[0162] 在使虚拟介质具有增强的拟真体验时，力模拟设备有用，因为基于其在外衣14中 的位置，对人体施加的力给出施加的力的强度和力来自的方向。此外，将力模拟设备用于模 拟和训练对于特定应用产生附加力，这样给出更真实体验。这样增强真实感更好地为个体 准备好对其设计模拟和训练的现实世界体验。
[0163] 例如，在模拟中，个体向后移动并且遇到障碍物，个体可以立即感到物体的高度， 并且能够确定是否能够爬上或者跳过或者是否能够发现另一个路线，而无需转向。
[0164] 在图10所示的一个实施例中，直线致动器装接到外衣14a的第一层的外部。图10示 出控制中心16(未示出）确定的、通过有线连接18致动的可能压缩/压迫刺激设备50。在所示 的该示例中，致动器拉其装接的Γ尼龙织带，这样缩短长度，从而减小环绕用户并且施行压 缩动作的织带的直径。
[0165] 在另一个实施例中，图10a示出力/物理刺激设备55的可能实施，直线致动器装接 到外衣14b的第二层的内部或者外部。控制中心16(未示出）确定，其通过有线连接18起动。 垂直织带的缩短可以产生拉动作，这样下拉用户的躯干，如同重力影响用户一样。
[0166] 压缩/压迫刺激设备50和力/物理刺激设备55可以与任何计算设备一起使用产生 效果。计算设备可以但并不局限于利用压缩/压迫刺激设备和力/物理刺激设备55使感觉与 虚拟介质同步或者在现实世界应用中使用。
[0167] 压缩/压迫刺激设备允许计算设备对其应用增加对个体的人体的位置施加压迫 和/或者压缩感受的能力。还可以将这种感觉描述为勒紧、压力、挤压、捏和收缩。为了适当 压迫或者压缩个体的身体的一部分，压缩/压迫刺激设备是可穿戴式技术形式的。压缩/压 迫刺激设备集成到外衣14中。
[0168] 通过采用计算设备，压缩/压迫刺激设备能够改变各种参数，以影响压缩/压迫和 捏的感觉，诸如但并不局限于压力（极小或者大）、勒紧(极小或者大）、发生捏或者压缩/压 迫或者解除捏或者压缩/压迫的速度(快或者慢）、激活压缩/压迫的长度(许多秒或者一旦 完全激活后返回关闭状态）、以及在已经激活时在这些设定之间变动的能力。此外，由于压 缩/压迫刺激设备是可穿戴式技术，所以其可以允许精确压缩/压迫，如同直接对着个体的 身体并且限定到个体身体的特定部分。此外，通过使多个区域而非仅能够激活的一个区域 同時捏、收缩、挤压或者压缩个体的身体，能够扩展该感官操作或者感官刺激。在虚拟介质 中可以利用这种感官操作或者感官刺激提供但并不局限于:诸如手紧抓人的肩的某物握个 体的感觉;紧捏并且保持个体感受的该压力大小或者表示落在个体上的物体并钳住它们， 从而使压力持续越来越大的某物抱着个体的感觉。对于医学康复业，这样的结果是，个体可 以利用压缩刺激设备使用可穿戴式技术，从而有效捏并且压缩其身体的特定区域，从而在 个体关注其他活动的同时帮助其恢复。总的来说，该感官刺激为个体提供在一个或者多个 位置感受程度变化的压力或者压缩/压迫的特定感觉。
[0169] 压缩/压迫刺激设备能够利用能够选择性地并且可控地束缚外衣14的区域的某种 技术。该设备的致动器可以是如下中的但并不局限于如下中的一个或者多个:聚合物人造 肌肉、液体填充球囊、压电致动器、电子聚合物致动器、碳纳米管人造肌肉、直线致动器、缠 绕元件或者绷紧元件或者其他系统。
[0170] 聚合物人造肌肉、电子聚合物致动器(EPAs)和碳纳米管人造肌肉是当能量通过其 时发生膨胀或者收缩、增长或者缩短的材料。增长和缩短提供在包围某物时拉和推以及减 小或者增大其测量外周的能力。缠绕和绷紧元件如直线致动器能够是电子直流激活设备。 与EPAs不同，其仅是致动器并且必须连接到其能够移动的某物。在锚定式致动器工作时，其 装接的物品（织物、织带和缆绳等等)可以增长或者缩短。其还有能力拉和推以及减小或者 增大其织带环绕的测量外周。此外，压缩/压迫刺激设备是有用的，因为其作为可穿戴式技 术定位;在利用感官刺激再现感官事件并且重复提供要求的感官印记或者感官结果的情况 下，其能够精确作用于个体身体上的相同区域。此外，通过外衣14的任何部分施加该特定感 官操作的能力使得同时作用于多个区域，并且不同的作用用于大量感官刺激，而非通用压 迫和压缩。关于虚拟介质，其能够使它们实行感官刺激的新组合，从而提供更强拟真体验。 而对于现实世界境况，其能够其他发生不能重复的特定压力感觉。
[0171] 此外，通过振动技术48,起动刺激人的生理从而感觉与现实世界关联而仅重复的 各种有意的特定感觉结果的感官刺激和感官操作(例如，如图5b所示）。感官设备的致动器 可以是如下中的但无论如何不局限于如下中的一个或者多个:电子或者气动或者液压致动 器、电子聚合物致动器、直线致动器、电刷币致动器(brush coin actuator)、压电致动器、 振动电动机、触感换能器、超声波垫和/或者质量致动器。能够以计算设备选择性地识别外 衣14的哪个区域要被激活，其是整个外衣14或者诸如后背或者右臂等的个体区域的方式任 选地纳入该感官刺激和操作。这样做模仿诸如迷失方向、直接碰撞、皮肤瘙痒或者个体的化 身位于飞机中或者汽车中时等等的感觉。
[0172] 因为有助于创建感官事件或者感官印记，并且保证感官结果对用户提供最大量的 感官刺激。图12a至12i示出感官设备激活的不同组合的一些起动模式和分散模式可能性。 这些是说明性的非限制性示例性模式。这些可以是单次覆盖、多次覆盖、区域覆盖或者全部 覆盖，并且可以是阵列式的感官事件阵列。图12c中的用于力、压缩/压迫、振动和电刺激的 致动器(例如电极)52优选地位于外衣中，使得任何激活可以在外衣14中以阵列方式形成， 全部如图12所示。全部如图12示出的每个点可以代表这些感官设备起动中的一个或者多 个。可以同时、顺序地或者通过同时和顺序二者的组合激活构成感官事件阵列的不同感官 事件，以产生感官刺激。这样可以使任何计算设备有效具有精确触觉，所述精确触觉允许通 过感官事件对用户形成单个位置感官刺激或者通过感官事件阵列对用户形成一个或者多 个位置刺激最后成为对用户的一个或者多个感官印记。
[0173] 从计算设备收到的与感官有关的数据可以在其在个体的身体上的位置产生大量 刺激。感官事件的位置或者选择可以取决于计算设备的输出。感官事件可以定义感官设备 的不同区域或者位置，以起动，从而产生感官刺激。通过计算设备，能够激活感官事件，从而 在其位置产生一个或者多个特定感官刺激或者感官印记。通过实现产生感官事件阵列的多 个感官事件，收到的与感官有关的数据可以使单个感官事件激活，或者多个感官事件激活。 此外，在激活一个或者多个感官事件时，能够激活其他感官事件，并且能够更新已经激活的 感官事件，从而关闭其或者改变其产生的感官刺激或者感官印记。对于感官事件，这样可以 在个体的身体上的一个或者多个位置同时地、顺序地或者间歇地产生一个或者多个感官刺 激作用。感官事件的布置可以确定个体身体的哪个部位感受到刺激，而在可以将图12a - 12i所示的感官事件阵列定位于个体身体的特定部位，诸如手时，其能够覆盖整个臂，其甚 至还可以根据其用途覆盖整个身体。此外，根据要求的精确度高低，能够产生感官事件阵 列，使得图12a - 12i的感官事件阵列中的感官事件的接近度更近或者更远离，并且位置完 全取决于应用和该技术的用途，使得模拟和医学应用可以要求完全精确，而娱乐在近似位 置情况下是可行的。
[0174] 在一个实施例中，可穿戴式设备能够基于收到的用于激活感官事件的与感官有关 的数据产生准确精确的感官刺激和唯一感官刺激。与感官有关的数据并不局限于影响刺激 时长、强度和半径，如图12a - 12i所示。为了进一步提高感官事件的作用，能够将许多感官 刺激组合在一起，以产生大量刺激作用，并且产生感官事件阵列（例如，图12a - 12i)。在这 方面，能够产生覆盖非常大区域而且从一个感官事件到下一个感官事件能够保持同样精度 的感官刺激。因此，感官刺激仍可以在单个局部（图12b)或者多个局部同时（图12c)、顺序地 或者二者组合地复制刺激。感官印记或者感官事件以及保证可以产生的感官结果并不局限 于单个感官设备或者单独感官事件或者单独感官事件阵列的感官操作或者感官刺激。不局 限于多感官设备或者多感官事件或者多感官事件阵列的感官操作。在一些实施例中，其可 以起动一个或者另一个以及扩展或者收缩，以对用户提供或多或少的感官刺激。因此，感官 印记或者感官事件和保证感官结果可以含有:为了体现来自单个源的刺激而激活的多个感 官刺激;为了体现来自多个源的刺激而结果的多个感官刺激;来自一个或者多个源的单个 或者多个感官刺激的组合。对于视频游戏，这种技术有各种用途，诸如但并不局限于:激活 一个或者多个感官事件，以产生特定感官印记(或者感官刺激的组合），诸如，子弹冲击或者 撞击盔甲的手榴弹或者岩石的碎片；刀或者剑的薄片的作用，顺序地一个接着一个地激活 多个感官事件，以直线或者特定模式影响图12a - 12i的感官事件阵列的不同感官设备52。 例如，在图12a至12i中，与响炮效果非常类似，在感官事件上的特定位置开始并且向外工作 的起伏作用;在一个或者多个局部地方开始以通过从感官事件阵列的特定部到感官事件阵 列的另一个部移动的线产生刺激的波效果；与扫描某物非常类似，完全通过感官事件阵列 刺激;或者通过产生某物在个体的背上移动但是在那什么也看不到的感受，尝试在闹鬼的 屋中恐吓个体。总的来说，感官事件阵列形式的单个感官事件或者多个感官事件的要求感 官结果无论是什么，感官事件的数量和布局都完全取决于感官操作定义的感官结果。实施 例可以实现单个感官事件的用途，从而能够对用户产生精确感官印记(或者感官刺激的组 合），并且有能力扩展，从而产生这种各式各样的感官结果。
[0175] 在另一个实施例中，通过感官设备激活，感官事件可以产生感官印记(或者感官刺 激的组合)和感官结果，以覆盖身体的特定区域:单独覆盖;多次覆盖;区域覆盖;全部覆盖； 以及分散覆盖。单独覆盖区域可以仅包含身体的一个区域。其可以是特定小覆盖区域，并且 感官事件可以包含起动神经系统中的一个或者多个感官设备，以产生感官刺激。例如，单独 覆盖可以包含臂的近部中的感官设备激活(体液(humorous)、二头肌、三头肌、和上臂）。单 个覆盖区域根据控制中心激活信号的确定起动。多个覆盖区域包含身体的两个或者多个单 独覆盖区域。该两个或者多个单独覆盖区域可以是相邻身体区域或者互相脱离。该感官事 件可以由特定覆盖区域构成，并且可以包含神经系统中的一个或者多个感官设备的起动。 例如，多个覆盖区域可以包含臂的近部（体液、二头肌、三头肌、和上臂）和连接三角肌 (connecting deltoid)/肩。或者，多次覆盖区域可以包含右臂的近部(体液、二头肌、三头 肌、和上臂）、左胸内侧/胸和腹部的右横部。多个覆盖区域根据控制中心激活信号的确定起 动。局限性覆盖区域包含身体的相邻四分体或者截面。这些特定覆盖区域的感官事件可以 包含起动神经系统中的一个或者多个感官设备。例如，局限性覆盖可以包含内部和横向的 胸腔和腹腔二者。或者，局限性覆盖可以包含左臂的近部和远部、相邻左肩、胸和腹部区域。 局限性覆盖区域根据控制中心激活信号的确定起动。总覆盖区域包含身体的全部覆盖区 域。该特定覆盖的感官事件可以包含神经系统中的一个或者多个感官设备的起动，以产生 感官刺激。例如，所有覆盖区域都对用户：臂、腿和躯干提供感官刺激。所有覆盖区域都可以 根据控制中心激活信号的确定起动。分散覆盖与感官事件阵列类似，并且包含身体的一个、 两个或者多个单独覆盖区域。当包括一个以上的单独覆盖区域时，该一个以上的单独覆盖 区域是相邻身体区域。感官事件在单独覆盖区域中的一个特定点启动，并且辐射、移动、流 动、退落、向外、向内、上和下颤动等等到该单独覆盖区域的端部，并且任何继续流动当必需 通过控制中心激活信号指出的其他覆盖区域。例如，感官事件在右下臂的远部开始，并且波 形方式的脉冲向上通过臂的近部进入右肩，并且向下进入用户的右胸区域。分散覆盖区域 根据控制中心的确定起动。
[0176] 此外，通过软件适配形成感官事件阵列的感官事件的连接性。这样使得开发者能 够将感官事件虚拟地连接在一起，以形成感官事件阵列，从而容易地实现要求的感官印记 (或者感官刺激的组合)和感官结果的应用。此外，通过实现虚拟连接，其使得硬件开发者确 定硬件集成，因此，其最适合该技术集成到其内的设备。这样保证感官事件的硬件集成和软 件集成不限制可用性并且确定该技术的用途。
[0177] 通过感知现实世界感受，可以产生较强的拟真感官刺激和虚拟世界感知。根据个 体的感受接收到什么，现实世界环境提供大量感受。这些触发的感官刺激使个体有效感知 我们的世界和位于这个世界中的事物。位于这个世界中的任何东西都具有各种形式的感官 反馈，该感官反馈能够对个体提供哪个构成其可以是感官刺激的特定组合的"感官印记"。 例如，C一 5Galaxy (军用航空器)具有使其清楚无误的特定感官印记。甚至在不能看到C一 5Galaxy的情况下，当飞机在头上飞过时一个人感受到的声音、音高、振动和总体感觉使得 其清楚无误并且容易识别。能够将这些现实世界印记传递到游戏境地或者其他类型的虚拟 现实。一种游戏示例，如果个体在玩僵尸生存游戏并且听到拖着脚走路的特殊噪声、奇怪的 呻吟声或者刚刚被僵尸撞到并且感受某物在触碰你的背或者抓住你，则僵尸具有的感官印 记帮助识别特定感觉是来自僵尸还是来自伙伴。这样可以提供足够的感官信息，以确定活 动的有效计划。或者，个体的化身从射击向后移动并且因为其退入某物中而停止。个体能够 立即感受到其在其背上并且立即调节。在进行的游戏判定中，这也在玩游戏时转换为更大 的竞争，因为每个更直觉的判定导致更大的"游戏"成功。同样的方法应用于电影和训练模 拟。此外，例如，感觉康复能够应用于创伤事故、中风或者烧伤，通过感官印记应用，特别是 通过电刺激，其神经和大脑能够再学习。此外，因为其缺陷而不能感知各种感觉的儿童可以 通过感官印记应用学习。
[0178]在此所示的实施例可以使感官事件和感官印记结果可靠。其产生一致再现结果的 可靠性，因为通过重复应用提供。可靠性指感官事件的再现与该用户的后续感官印记的一 致性。例如，如果严重的腿烧伤限制了其腿中的感受，并且在某个时段内要求物理的/物理 治疗，必须重复感觉刺激，并且必须通过重复处理，一致性地施加感觉刺激，以产生要求的 可靠结果。
[0179]此外，实施例具有技术互操作性。技术互操作性指在应用领域之间操作的能力。该 互操作性包含实施例在这些其他领域工作的能力。例如，玩视频游戏的某人能够穿该设备 并且根据控制中心技术规范中陈述的通信协议接收刺激。另一方面，同一个个体可以从工 作回家，并且发现其肩肌肉紧并且需要按摩，并且可以根据计算设备起动的通信协议使用 设备，或可以根据计算设备起动的通信协议使用该设备。因此，他或者她为了玩视频游戏穿 的设备也能够为了该目的和物理治疗穿该设备。作为一种选择，这人可希望去看电影或者 参与训练模拟也穿相同的设备。如上所述，当变更平台时，可能仅解码器需要改变。通过物 理地改变解码器56,或者作为一种选择通过改变解码器56的软件，人能够实现此。
[0180] 在此详细描述的部件的组合得到具有各种独特并新颖特征的各种实施例。其实现 更全方位的完全体验，包括人的不止视频和立体声的更多感觉。示例包含:对玩家提供环绕 声，并且玩家听到(和看到）小昆虫在其人物身上爬行，并且通过感官操作收到由看、EMS、振 动和声音提供的感官事件阵列某物在其胃上爬行的感官印记。另一个示例是军事训练，其 中环绕声给出来自爆炸的方向反馈，并且由看、声音、肌肉刺激、振动、力/物理、鼓风和压 缩/压迫模拟进入战士身体的炸弹碎片以及爆炸冲击产生的感官印记。此外，利用音频或者 在生理上利用靠近或者在靠近障碍物或者危险时近端警告，给予城市中步行的盲人方向提 示。戏迷穿着环绕声利用对观看者的身体提供刺激的感官刺激部件提供定向声音的设备坐 在电影院中，体验象电影中的主角在影片中。
[0181] 图14示出信号沿着其从启动设备54到致动器的可能通路。启动设备54可以提供输 入模块。启动设备54是利用软件采集与感官有关的数据并且产生控制数据，所述控制数据 确定每对电极10或者其他致动器在任何给定时点将产生什么生理刺激的计算设备。对于该 系统，包含软件和并且输出软件产生的数据的计算设备能够用作启动设备54。控制中心16 是用于控制导致或者激活感官事件产生的电刺激的信号、时长、强度和/或者模式的系统的 部件，无论该感官事件是单独的、感官事件阵列中的、随机的还是其他格式。控制中心16可 以提供用于采集与感官有关的数据的输入模块。解码器56能够潜在可操作地连接于启动设 备54与控制中心16之间。解码器56用于将启动设备54传送的数据译码或者变换为与控制中 心16兼容的格式。然后，通过通信协议，将该译码数据从解码器传送到控制中心16。通过耦 合到解码器、启动设备54或者控制中心16的输入模块，可以采集触发不同感官事件的输入 数据。
[0182]任选地，可以在致动器与控制中心16之间存在作为诸如EDA的特定致动器12a的附 加计算设备。另一个示例是MCEIATR 12,该MCEIATR 12将电脉冲送到电极10,并且接着无论 处于单独的、阵列中的、随机的等等的感官操作或者感官事件。基于解码器56接收的与感官 有关的数据，确定激活哪对电极10和每个电极对10产生的电平、时长、强度和/或者模式。 [0 183] 此外，能够独自地或者如上所述在启动设备54能够通过虚拟介质驱动该处理或者 设备通过解码器56将来自MCEIATR 12的数据送到控制中心16，控制中心16可操作地连接到 将电脉冲送到电极10的MCEIATR 12。在外衣14中还可以任选地限定MCEIATR 12。
[0184] 在一个实施例中，外衣14的部分是电极导电，以在MCEIATR 12与电极10之间提供 有效无线电通路，而其他部分不导电，以禁止特定电路，并且控制正被刺激的区域。因此，在 该实施例中，可以有利的是，在一些MCEIATR 12与一些电极10之间包括有线电通路18。在这 些连接中，MCEIATR 12可操作地连接到至少一对电极10。
[0185] 在一个实施例中，包含：电极10、计算设备54、MCEIATR 12、控制中心16、启动器54 的一些或者全部部件可以从外衣14卸下，以允许修理、仪器校准、替换、电池替换、清洁或者 其他通用保养(此后称为保养）。利用粘合技术可以将它们装接到或者紧固到外衣14。粘合 技术由可以为了保养卸下电极10、其他致动器或者其他部件的任何技术构成。其可以是如 下中的一个或者多个：VELCRO?、钩子和环或者搭扣或者袋子。然而，该清单仅是说明性 的，并且无论如何不能理解为限制。
[0186] 对于各种实施例，解码器56需要根据使用的启动设备54修改。在一个实施例中，一 个人对其希望连接到外衣14的每个启动设备54买了一个新解码器56。作为一种选择，一个 人可以改变解码器56的编程，即，个体可以仅需要安装软件或者补丁，从而转移到不同启动 设备54。然而，如果平台是为输出与控制中心16读取什么一致的数据而设计的，则不必需使 用解码器56,并且不需要切换到设计的启动设备54来变更到硬件或者软件。
[0187] 设备的电源（电源调节器)46可以是有效实现设备的功能的任何电源。这可以包含 但无论如何并不局限于:可充电电池组、可替换电池组或者直接导线连接到诸如插座的电 源或者它们的组合。
[0188] 现在参考图15,图15示出示例性解码器技术规范以及示出该图和其他图的各种元 件的标识。
[0189] 解码器能够有线地或者无线地从启动设备或者其他计算设备接收所需的与感官 有关的数据。解码器能够将启动设备传送的数据转变为或者转换为然后有线地或者无线地 传送到控制中心以正确激活外骨骼的神经系统的数据。
[0190] 解码器能够通过平台计算设备和控制中心接收软件更新。如果其软件过期，则解 码器能够更新控制中心的软件。解码器当装接到控制中心时能够从控制中心接收其功率， 或者当装接到计算设备时能够从计算设备接收其功率，但是当既完全无线地传送数据又完 全无线地接收数据时，其需要装接到电源变压器用电。对于不同的计算设备平台，可以存在 不同解码器(例如，卩54、卩(：413(?360413(?〇116)，并且随着它们不断进入市场或者随着我们 进入不同市场，存在更多的解码器。
[0191] 特别是可以为了一种形式或者多种形式的传输设计解码器，从而与特定平台的工 作(有线地和蓝牙等等）。如果多个设备使用相同的数据传递协议，则对于一些解码器能够 于几种平台工作。
[0192] 设计解码器，从而有线地、无线地或者既无线地又有线地从平台接收数据。每个解 码器能够物理地连接到控制中心，以将数据传送到该控制中心，并且能够同时无线地将该 数据传送到一个或者多个控制中心；后者不要求物理地连接到控制中心。将数据有线地和 无线地传输到一个或者多个控制中心可以对每个解码器相同，而无线地和有线地从平台传 输可以对每个平台特定，但是所有解码器都能够连接到PC。因此，为了从各种平台接收数 据，设计了各种解码器。
[0193] 为了使控制中心从一个解码器到另一个解码器接收数据可以实现先与控制中心 同步。一旦同步，然后，解码器就能够无线地或者有线地用于特定控制中心。多个控制中心 能够与同一个解码器同步，以无线地接收相同信息。每个解码器可以接收功率，以或者通过 平台、控制中心或者ARAIG的电源变压器从外部开启该解码器。当有线地接收时，其以物理 方法连接到设备。为了便于使用，该物理连接很可能通过USB。当无线地接收时，解码器通过 一个或者多个无线协议传送和/或者接收数据。当有线地连接到该平台时，解码器还能够通 过各种平台（至少通过PC)下载软件更新和补丁。此外，能够从控制中心传送或者接收更新 和补丁。
[0194] 图16示出根据一些实施例的外骨骼技术规范。示例性外骨骼可以包含覆盖躯干、 肩和上臂的上体外套，该上体外套具有全部核心工作功能并且根据需要集成。该外骨骼可 以包含:控制中心（例如，电源按钮(集成的）、存储芯片(可拆卸的）、配置文件选择器(集成 的）、接收机(集成的））、神经系统(例如，振动部件(集成的）、STIMS(例如，医用电脉冲放大 发送机接收机(MCEIATR)(集成的）、成对电极(集成的）、电极垫(可拆卸的））、环绕声(例如， 外部发射机/接收机(可拆卸的）、接收机(集成的）、放大器(集成的）、扬声器(集成的）、麦克 风插孔(集成的）、麦克风(可拆卸的）、发送机/音频输出接口（可拆卸的）））以及电源调节器 (例如，电源插座(可拆卸的）、电源变压器(可拆卸的）、充电器/电接收机(集成的）、到所有 必需部件以通过激活接收机(集成的）对外骨骼的所有部件供电的布线、电源电池(可拆卸 的)）。
[0195] 为了使外骨骼与任何其他平台一起工作，对新解码器、环绕声外部发射机/接收机 和环绕声发送机/音频输出接口的开发可以要求一些更改。为了使外骨骼保持通用，所有这 些都是可拆卸部件。
[0196] 控制中心可以工作，以与其他部件更新、软件更新和补丁以及软件系统变化并行 更新或者更改。神经系统可以工作，以更改并且升级当前部件、创建新部件，即，压缩/压迫、 力/物理、空气。电源调节器可以工作，为了消耗功效、功率降低、功率加权、功率布置。外骨 骼可以包含各种设计修改，包含其部件的布置和技术规范、对特定适当市场创建外骨骼、外 骨骼的模块设计、不同尺寸和对不同性别的变型等等。
[0197] 图17a和17b示出根据一些实施例的控制中心技术规范。
[0198] 控制中心可以具有电源按钮，该电源按钮能够开启和关闭外骨骼，以从电源调节 器接收功率。控制中心可以具有存储芯片，该存储芯片具有CDP(校准诊断协议）、个性化设 定、解码器和接收机通信以及接收机和神经系统通信软件。CDP能够将SDK安装/下载到计算 设备上使用而将游戏或者其他软件安装/下载到各种平台上。SDK使得开发者容易对该系统 编程、测试和将该系统集成到其软件中。游戏或者其他软件可以使外骨骼的穿戴者正确调 节配置文件设定并且创建多个配置文件，以具有不同类型的拟真体验。通过游戏，能够在计 算设备上调节个性化设定。存储芯片能够通过平台（例如，计算设备)和从控制中心接收软 件更新。如果控制中心软件过期，则存储芯片能够更新控制中心软件。存储芯片可以通过 USB装接设备、与设备同步和与设备通信。
[0199]控制中心可以具有配置文件选择器，该配置文件选择器能够处理装接的存储芯片 上存储的各自配置文件。选择了配置文件后，配置文件选择器可以具有规定选择的配置文 件的感官反馈。配置文件选择器可以使存储芯片将选择的配置文件传送到接收机。
[0200] 控制中心可以具有带⑶P的接收机、个性化设定、解码器和接收机通信以及接收机 和神经系统通信软件。利用解码器和接收机通信软件，控制中心能够从解码器接收原始非 音频感官激活数据。利用接收机和外部发射机/接收机通信软件，控制中心能够从外部发射 机/接收机接收原始音频激活数据。利用接收机和神经系统通信软件，控制中心能够从解码 器、外部发射机/接收机以及存储芯片活动配置文件获取收到的数据，以激活处于适当强度 和位置的正确神经系统部件。控制中心能够通过存储芯片、解码器和外部发射机/接收机接 收软件更新。还能够更新存储芯片、解码器和外部发射机/接收机的软件。
[0201] 在示例性实施例中，控制中心可以具有3个USB端口，用于装接存储芯片、解码器和 环绕声外部发射机/接收机，从而使数据传递同步和有线地数据传递。每个可拆卸设备使用 哪个USB端口没关系。
[0202] 在示例性实施例中，控制中心可以具有无线接收机，从而能够无线地从解码器接 收数据。
[0203] 在示例性实施例中，控制中心可以具有无线接收机，从而能够无线地从环绕声外 部发射机/接收机接收数据。
[0204] 在示例性实施例中，控制中心可以基于其从解码器和环绕声收到的数据激活所需 的所有神经系统部件。
[0205] 在示例性实施例中，控制中心可能需要以在穿戴者不必脱下外骨骼的情况下，其 不限制运动并且其容易方便地附加或者卸下其任何可装接部件(存储芯片）或者能够装接 到其的部件(解码器和环绕声外部发射机/接收机)的方式，集成于外骨骼中。
[0206]在示例性实施例中，控制中心可以是因为缺陷或者为了更新或者固定等等可拆卸 的和可替换的。
[0207] 当前，发送机/音频输出接口部件可以是神经系统环绕声的一部分，也可以置于控 制中心中。其可以是控制中心的可拆卸部件。
[0208] 在示例性实施例中，控制中心可以具有从解码器到接收机的无线传输保护和无线 传输干扰降低。
[0209]电源按钮是用于开启ARAIG外骨骼的部件。一旦开启，则控制中心能够在其每个部 件中如上所述工作，并且电源能够根据要求流过外骨骼。
[0210]存储芯片可以是控制中心的可拆卸部件，并且可以是USB设计，以分别用于数据储 存和传递。存储芯片可以含有所需的校准和诊断协议(CDP)，以对各种平台创建配置文件。 当在给定的平台上创建配置文件时，存储芯片可以物理地装接到该平台，以接收编辑的或 者新配置文件，而不连接到控制中心。为了使用存储于存储芯片上的配置文件，存储芯片可 以装接到控制中心接收机，并且配置文件选择器必需选择该配置文件。
[0211] 存储芯片上的SDK软件能够安装到或者下载到各种平台上，以供开发者使用，从而 将ARAIG正确集成到自己的软件中。
[0212] 配置文件选择器可以是允许个体使其创建的配置文件通过物理输入循环的控制 中心的部件。如果没有装接的存储芯片或者没有配置文件，则其是不活动的。如果存在任何 配置文件，则通过默认，当对控制中心加电时，其激活最新配置文件。此后，用户能够通过配 置文件循环，并且选择不同配置文件来激活。每个配置文件可以储存有感官反馈，因此，在 搜索时，用户能够容易地区别开各配置文件。
[0213] 接收机是具有从任何解码器或者神经系统环绕声外部发射机/接收机采集无线传 输的接收机的部件。接收机是通过端口（例如3个USB)经过有线存储芯片直接连接到解码器 和/或者外部发射机/接收机并且具有利用同步存储芯片配置文件、解码器数据和外部发射 机/接收机数据来激活必需神经系统部件的软件。
[0214] 图18示出根据一些实施例用于电源激活的神经系统技术规范。该说明性示例有助 于整体地看到电源流到神经系统。
[0215] 图19示出根据一些实施例的用于振动的神经系统的技术规范。
[0216] 在示例性实施例中，神经系统振动设备可以包含足够的振动刺激，以具有躯干前 和后、肩和上臂的覆盖区。可以根据应用和使用领域确定执行此要求的振动刺激量。在一些 示例中，存在最少16个前、16个后、8个左肩/上臂以及8个右肩/上臂，总共48个点；但是最重 要的因素是刺激的覆盖量。这是非限制性示例。
[0217] 每个振动刺激能够在其自己的位置产生从小振动到强摇动感觉的不同强度范围。
[0218] 每个振动刺激能够分别顺序地激活其他振动刺激或者感官反馈设备，或者同时激 活振动刺激或者感官反馈设备;所有这些都能够是不同时长和不同覆盖区域。
[0219] 可以利用为了给出诸如强度和时长全部变化的单个位置、多个位置、地区、区域中 的碰撞的扩展或者收缩、一条线上全部一次性的或者顺序的振动的感觉和波感觉创建的算 法对神经系统编程。
[0220]激活振动刺激不导致对诸如其他振动刺激、STIMS或者环绕声的其他刺激的激活 的干扰。
[0221] 不同的实施例可以具有不同的布置、不同的强度、不同的时长以及不同类型的振 动刺激。不同实施例可以考虑到用户定位这些感觉的能力以及他们喜欢感受什么感觉。不 同实施例为了产生不同的感觉可以对算法具有不同的更新。不同实施例可以采用符合所有 标准而对使用领域特定的设备，根据市场环境可以创建几种变型。
[0222] 振动部件是贯穿外骨骼集成的大量振动刺激设备。每个振动设备都能够以各种强 度工作，以产生不同的振动感觉。
[0223] 个体感受振动刺激的覆盖区域可以是外骨骼的躯干前和后以及上臂和肩区域。振 动刺激设备覆盖这些区域的数量可以使个体既感受局部感觉又感受从一个振动刺激设备 到一个或者多个其他振动刺激设备的移动感觉。
[0224] 图20a至20d根据一些实施例用于环绕声的神经系统技术规范。
[0225] 在示例性实施例中，神经系统环绕声感官设备可以包含能够从计算设备接收音频 输出并且将其传送到一个或者多个外骨骼的外部发射机/接收机部件或者音频解码器42a， 使一个或者多个外骨骼同步，以从该外部发射机/接收机接收数据。发射机/接收机部件可 以与一个或者多个外骨骼的环绕声接收机或者控制中心接收机同步，以接收音频数据。发 射机/接收机部件可以直接从外部发射机/接收机接收数据。发射机/接收机部件能够通过 平台计算设备或者从控制中心接收机接收软件更新;此外，如果其软件过期，则使控制中心 接收机的软件更新。发射机/接收机部件可以更新或被控制中心接收机更新如果控制中心 接收机在开发时已经被确定是为了与外部发射机/接收机同步的设备。发射机/接收机部件 可以通过导线直接连接，以通过发送机/音频输出接口从外骨骼接收麦克风音频，并且因 此，可以通过导线连接到平台，以将麦克风音频发送到其。当同步时，发射机/接收机部件可 以从平台或者外骨骼接收其功率。
[0226] 在示例性实施例中，神经系统环绕声感官设备可以包含接收机。其通过wifi、蓝 牙、无线电等无线地从发射机/接收机或者音频解码器获取启动设备的音频输出。
[0227] 在示例性实施例中，神经系统环绕声感官设备可以包含放大器，该放大器从接收 机获取音频数据，并且将其适当分布到位于外骨骼上的各种扬声器。
[0228] 在示例性实施例中，神经系统环绕声感官设备可以包含扬声器。扬声器的精确角 度和位置取决于使用领域和应用。
[0229] 在示例性实施例中，神经系统环绕声感官设备可以包含:麦克风，该麦克风作为外 骨骼的穿戴者的音频输入设备；以及麦克风插孔，该麦克风插孔能够用于装接麦克风，并且 将麦克风音频传送到发送机/音频输出接口部件。
[0230] 在示例性实施例中，神经系统环绕声感官设备可以包含发送机/音频输出接口，该 发送机/音频输出接口接收麦克风输入，并且或者无线地将其传送到平台或者有线地或者 无线地将其传送到外部发射机/接收机。该零件可以置于控制中心中，而不在开发时判定。
[0231] 在示例性实施例中，神经系统环绕声感官设备可以包含基于用户定位例如声音的 能力对布置、音量和扬声器质量的变型。在示例性实施例中，神经系统一环绕声可以包含对 算法的更新，以在扬声器之间有效传递声音。
[0232] 外部发射机/接收机是不能集成到外骨骼中的设备。其可以通过导线连接到特定 平台，以从连接到的平台接收音频输出，并且在特定情况下，从发送机/音频输出接口接收 麦克风音频输入。当从平台接收音频输入时，将该音频输入传送到一个或者多个外骨骼接 收机，该一个或者多个外骨豁接收机与外部发射机/接收机同步。为了使接收机与外部发射 机/接收机同步，发射设备需要通过导线连接到接收机。一旦同步，该接收机就能够从发射 设备接收数据输出。发射设备从装接到的平台或者接收机接收功率。
[0233] 发射设备可以与控制中心接收机同步，而非与神经系统环绕声接收机同步，并且 然后，控制中心将该数据传送到神经系统环绕声接收机。在开发过程中，这是可以实现的。 由此可见，还可以允许存储芯片设定环绕声设定，该环绕声设定反过来使外部数据保持一 致地流到控制中心，从而实现神经系统激活。
[0234] 接收机是从同步发射设备接受数据并且将该数据传送到放大器的部件。
[0235] 放大器是从接收机接收数据，以激活适当扬声器，从而对穿戴者播放适当局部声 音的部件。
[0236] 扬声器是对用户产生局部音频的大量声音部件。扬声器的布置产生环绕声效果。 被激活的扬声器和每个扬声器产生的声音取决于从放大器收到的数据。
[0237] 麦克风是用户用于通过麦克风插孔将音频输入外骨骼的神经系统，供其他系统或 者外骨骼用作音频输出的可拆卸部件。
[0238] 麦克风插孔是允许用户连接其喜欢用于音频输入的任何麦克风的部件。从麦克风 接收音频输入时，将数据传送到发送机/音频输出接口，发出该数据，以供其他系统(平台和 外部发射机/接收机)使用。
[0239] 发送机/音频输出接口是从麦克风插孔接收音频输入并且将该音频输入传送到有 线地或者无线地同步的平台或者设备从而用作音频输出的可拆卸部件。由于无线和有线传 输到每个平台可以不同，所以对于各种平台存在各种发送机/音频输出接口。
[0240] 控制中心可以具有装接到其的发送机/音频输出接口部件。因此，麦克风插孔可以 将来自麦克风的音频输入传送到控制中心发送机/音频输出接口设备，从而送到特定系统 (平台和外部发射机/接收机）。
[0241] 图21示出根据一些实施例的功率调节技术规范。
[0242] 在示例性实施例中，电源调节器可以包含电源插头，该电源插头能够与墙上电源 插座一起使用，并且能够插入电源变压器，从而将功率传送到各种部件。
[0243] 在示例性实施例中，电源调节器可以包含电源变压器，作为通用功率接收设备，在 不影响其他设备的使用的情况下，将功率转换为适当量从而对外骨骼电源电池和解码器分 另IJ、几个或者全部需要同时的供电。利用对系统设计的电插头，可以将其插入，例如，对于特 定国家的墙上电源插座电源输出的电插头技术规范无关紧要。
[0244] 在示例性实施例中，电源调节器可以包含通过集成布线连接所有部件而连接到所 有部件的电源电缆连接，从而对整个外骨骼系统供电。通过电缆连接的供电由控制中心接 收机控制。
[0245] 在示例性实施例中，电源调节器可以包含充电器/功率接收机，该充电器/功率接 收机能够同时对外骨骼的所有部件和电源电池分配所需功率。其能够利用装接的电源电池 同时对外骨骼的所有部件分配所需功率，并且能够从有线使用的电源变压器接收功率。其 可以以在不必脱下外骨骼的情况下穿戴者以不限制运动和容易插入电源线和卸下/替换/ 装接电源电池的方式置于外骨骼中。
[0246] 在示例性实施例中，电源调节器可以包含电源电池，开发或者获取所需电池组，以 对外骨骼提供合理的电池组寿命。当装接到外骨骼充电器/功率接收机时，电源电池能够将 功率送到外骨骼或者被装接到充电器/功率接收机的电源变压器充电。
[0247] 在示例性实施例中，电源调节器可以包含独立多电池组充电器，开发或者确定技 术规范，以制造这种设备。
[0248] 在示例性实施例中，电源调节器可以包含功率降低与功率效率机构。
[0249] 电源插头是提供有线连接对电源变压器供给功率的部件。为了在其从一个国家转 变到另一个国家时适应不同的电力系统及其输出，可以存在几种电源插头变型。
[0250] 电源变压器是获取其从电源插头收到的功率并且确保其满足所需功率要求，从而 对ARAIG外套及其部件充电和/或者供电的部件。其还能够直接插入解码器，以用作解码器 的外部电源。
[0251 ]充电器/功率接收机是对ARAIG外套及其部件供电的部件。其从电源变压器或者电 源电池（电池组)接收其功率。如果不存在装接的电源电池，则其从电源变压器接收其功率。 如果存在装接的电源电池并且没有装接的电源变压器，则其从电源电池接收其功率。如果 装接了电源电池和电源变压器，则其从电源变压器接收其功率，并且分流其能量以对电源 电池充电直至所述电源电池完全被电源变压器充电。激活哪个神经系统部件和以什么强度 激活取决于控制中心接收机允许激活什么；充电器/功率接收机对要发生的特定用途供电。
[0252] 充电器/功率接收机能够对电源电池再充电，而无需开启外骨骼。
[0253] 到所有部件的电源电缆连接提供布线，以对外骨骼的所有部件供电并且通过控制 中心间接地对有线解码器供电。当外骨骼加电时，控制中心是到始终加电的所有部件的电 源电缆连接的唯一部件。
[0254] 电源电池（电池组)是使外骨骼处于无线状态的可拆卸部件。当装接到充电器/功 率接收机时，其能够给予外骨骼工作所需功率。相反，如果充电器/功率接收机从电源变压 器接收功率，则其还能够通过充电器/功率接收机直接再充电。
[0255] 图22示出根据一些实施例的可穿戴式材料技术规范。
[0256]例如，可穿戴式材料可以指"sim皮肤"。
[0257] Sim皮肤可以覆盖大部分外骨骼躯干的前和后、肩和上臂（例如，4至6个独立零 件）。可以对男人和女人特殊设计Sim皮肤部件，并且一些部件既可以用于男人又可以用于 女人(例如，改变尺寸，而一些只能由特定性别使用）dim皮肤可以附装到外骨骼。将Sim皮 肤部件附装到外骨骼的部件混入美学审视和设计，而在外骨骼穿上时，其也能够容易地隐 藏。Sim皮肤不妨碍或者不负面影响穿戴者的移动性、舒适性、套装的功效或者功能。可以存 在不同尺寸或者单一尺寸。
[0258] Sim皮肤设计可以允许附装或者卸下Sim皮肤躯干部件，而穿戴者不必脱下外骨 骼。此外，如果有可能，则Sim皮肤部件可以容易地访问外骨骼卸下和交互部件，而无需移除 Sim皮肤部件，或者只部分地移除一个或者多个Sim皮肤部件，使得穿戴者不必脱下外骨骼。 可以存在替换颜色、设计、材料、部件、附件/配件。可以存在对Sim皮肤增加模块设计，诸如 可能的女人、男人和男女皆宜Sim皮肤部件和尺寸。
[0259] 每个Sim皮肤可以具有几个美观部件。这些美观部件附装到外骨骼的顶，以产生特 定外观。几种Sim皮肤中的部件能够附装到外骨骼，以给予用户甚至更唯一外观。每个零件 覆盖外骨骼的不同部分，诸如躯干的前和后以及每个肩/上臂。但是，部件的准确覆盖、布置 和数量取决于这样做的最有效设计。
[0260] 通过开发Sim皮肤，可以确定部件的数量，但是需要足够的部件来覆盖躯干的前和 后的大部分以及每个肩/上臂，而不妨碍或者负面影响穿戴者的移动性、舒适性、特别是外 骨骼的其他ARAIG部件的功效或者功能。
[0261] 将每个零件附装到外骨骼的Sim皮肤的部件如果可见则需要使Sim皮肤的美感和/ 或者外骨骼的美感匹配。相反，如果能够容易地隐藏附装到外骨骼的Sim皮肤的部件，则无 关紧要。通过容易利用将Sim皮肤附装到外骨骼的部件，Sim皮肤能够容易地装接，也能够容 易地脱下。
[0262] 图23示出根据一些实施例的示例性游戏架构。
[0263] 图24示出示例性神经系统STIMS技术规范。SUMS包含MCEIAs和成对电极。
[0264] 医用电脉冲放大器(MCEIA(s))是利用电能对用户的组织、神经和/或者肌肉提供 刺激的部件。在激活协议和限制方面，它们是医用的并且符合美国食品和药物管理局、加拿 大以及欧洲对这些设备的标准。MCEIAs从外骨骼接收必需功率，以将所需信号传送到一个 或者多个成对电极，从而刺激用户的生理。
[0265] 外骨骼中要求的MCE IA设备的数量可以取决于一个MCE IA能够同时有效提供刺 激的位置的数量，而无需折衷一个位置能够收到的效果，并且仍能够符合不同国家的激活 协议、限制以及标准。
[0266] 遍布外骨骼集成每个成对电极。每个成对电极接收必需功率，以通过装接的电极 垫传送和接收。
[0267] 可以存在四成对电极，其中两对可以用于覆盖腹部区域，而可以布置另外两对，以 覆盖肩到胸的区域。可以附加、移除或者改变该布置。
[0268] 每个电极垫装接到电极。对于每对电极，用户将电极垫敷贴于单个肌肉上。当电极 垫收到功率时，敷贴电极的肌肉收到特定电刺激。
[0269] 图25至37示出示例性实施例的感官设备布置。图25提供图26至37使用的符号的标 识。这些是示例，并且其他布置可以用于各种感官刺激的感官设备。
[0270] 通过虚拟介质或者设备激活的该可穿戴式技术的应用在于虚拟介质或者设备中 什么确定设备如何与粘附设备的个体交互，使得感官操作一致。此外，所描述的技术的方法 是新颖的，因为其允许虚拟介质基于现实世界感官印记利用虚拟介质有效产生感官结果， 从而增强该介质的有效性。对于视频游戏，这使得但并不局限于给予个体适当方向精确性 和更局部化以及特定感官刺激从而产生更好虚拟现实(VR)体验的能力。对于军事，这使得 但并不局限于更现实世界特质的刺激，因为协同起动诸如EMS、力、振动、声音和气流的多感 官设备产生在现实世界活动外的其他地方不能再现的刺激。这种活动可以包含枪开火、重 物放在背上的人物跑步、攀登、爬行和以及被射中的冲击和其在身体上的位置的效果。
[0271] 在此所示实施例的可用性取决于各种应用和使用领域。此外，大量市场细分应用、 其可重复结果及其与更大整体架构的关联性提供附加用途。市场细分包含但并不局限于： 娱乐业、消遣业、模拟训练和医学康复。与预定电刺激接口设备（电极10)关联的刺激激活的 可重复特性可以使每个市场应用中的未来预期结果一致。例如，其实用的一种方式是视频 游戏市场，在视频游戏市场中，软件创建者希望在特定协议每次激活该设备时，其SDK协议 引起玩家相同的反应。能够容易地看到精确可重复性的重要性扩展到模拟和训练，并且要 求一致结果的医学康复确保该结果是为了产生特定结果所预期的。
[0272] 此外，利用之前没有这种能力的虚拟介质，个体能够具有新型、新颖增强的可重复 性体验。通过布置电刺激接口（电极10)，个体能够正确覆盖身体的非常大量位置。无论是将 该技术置入外衣14中，以使设备覆盖个体身上的三角肌、腹部、股、臂和各后背肌肉，还是将 该技术置入任何形式的外衣14中。利用该设备，附加个性化局部声音给予个体拟真感受，因 为个体与其化身一样听到声音。附加诸如压缩/压迫刺激设备致动器或者力/物理刺激设备 致动器的力模拟设备给出现实性的附加感觉，并且特别是可应用于使用该设备的个体与其 化身一样实际感受到作用于它们身上的力。
[0273] 对于各种实施例，该技术是相同的或者类似的，并且仅硬件在个体身体上的位置 根据指定虚拟介质刺激的特定组织、神经或者肌肉的不同而不同。因此，尽管数据由与虚拟 介质关联的计算设备传送，但是其导致WPEST技术通过组织、神经或者肌肉刺激与用户交 互，该组织、神经或者肌肉刺激能够产生但并不局限于改变的被刺激的身体的强度、时长和 半径。
【主权项】
1. 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/接收机，所述放大器/发送机/接收机可操作地连接到所述输入模块， 以接收所述与感官有关的数据、放大所述与感官有关的数据和将所述与感官有关的数据发 送到所述扬声器。21. 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振动致动器。22. 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力模拟设备致动 器，所述力模拟设备致动器可以施加物理力，以诱发通常属于特定现实世界事件的特定生 理感觉。23. 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施加局部力的力模拟 设备致动器。24. 根据权利要求23所述的可穿戴式设备，其中所述力模拟设备致动器可以基于包括 如下的参数改变致动力:施加的力的大小(最小到最大）、所述力达到目标大小的速度(快到 慢）、施加力的时长(秒数或者当达到目标力时关闭）以及移除所述力的速度(快到慢）。25. 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压缩/压迫刺激设备 致动器，所述压缩/压迫刺激设备致动器提供对生理位置施加压迫和/或者压缩感受的能 力。26. 根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述压缩/压迫刺激设备致动器基于各 种参数的改变改变起动的压缩/压迫，以影响压缩/压迫和捏的感觉，所述参数包括如下中 的至少一个:压力（极小或者大）、勒紧(极小或者大）、发生捏或者压缩/压迫或者解除捏或 者压缩/压迫的速度(快或者慢）、激活压缩/压迫的长度(许多秒或者一旦完全激活后返回 关闭状态）、以及在已经激活时在这些设定之间变动的能力。27. 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力/物理刺激设备 致动器，所述力/物理刺激设备致动器提供对个体的身体的位置或者对整体的身体施加至 少包括如下中的一个的力的能力:拉、推、离心力或者向心力感受。28. 根据权利要求27所述的可穿戴式设备，其中所述力/物理刺激设备致动器可以基于 各种参数的改变改变致动力，以影响力/物理的感觉，所述参数包括如下中的至少一个:推 (极小或者大）、拉(极小或者大）、发生或者移除推或者拉的速度(快或者慢）、激活所述推或 者拉的长度(许多秒或者一旦完全激活后返回关闭状态）以及在已经激活时在这些设定之 间变动的能力。29. 根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中将所述可穿戴式外衣划分为身体的3个 外衣区域，包括:腹部区域、上部躯干或者胸和肩区域，并且既覆盖所述腹部区域又覆盖躯 干区域，其中所有部件可以互连，以向信号通路限定的整个外衣提供感官操作的协同作用 和全局作用，以产生所述感官刺激，从而产生所述感官结果。30. 根据权利要求1所述的可穿戴式设备，其中所述控制中心利用感官印记确定感官事 件，每个感官印记定义感官刺激和有关控制参数的组合。31. -种包括可穿戴式材料、电极、MCEIATR和控制中心的可穿戴式设备，其中所述控制 中心起动所述MCEIATR，所述MCEIATR反过来通过位于所述可穿戴式材料上的所述电极提供 刺激。32. -种可穿戴式设备系统，包括： 可穿戴式材料，所述可穿戴式材料连接到多个感官设备，所述感官设备起动，以产生感 官刺激，每个感官刺激用于诱发生理刺激;启动设备用于产生并且发送与感官有关的数据； 解码器，用于利用通信协议，转换所述与感官有关的数据； 控制中心，所述控制中心具有信号处理器起动通信接口，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； MCEIATR，所述MCEIATR响应所述激活信号对所述感官设备提供电输出。
【文档编号】A61N1/08GK106061456SQ201480076641
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年12月31日
【发明人】迈克尔·杰拉尔德·斯坦菲尔德, 布罗迪·迈尔斯·斯坦菲尔德
【申请人】伊夫徳发明未来科技有限公司