触感产生单元、装置及触感产生控制方法与流程

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种触感产生单元、方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.现有技术中，针对元宇宙装置或设备大多为视觉类的，用户可通过虚拟现实(virtual reality，vr)设备来观看虚拟世界，但无法感受到对应的触感。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种触感产生单元、装置及触感产生控制方法，以解决观看虚拟世界时无法感受到对应的触感的问题。
4.第一方面，本技术提供了一种触感产生单元，该触感产生单元包括微小气囊；
5.所述微小气囊，用于根据控制信号，执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，所述控制信号为电信号。
6.可选地，所述触感产生单元还包括扩展接口，所述扩展接口设置在所述微小气囊上；
7.所述触感产生单元的扩展接口与中央控制器通信连接，用于与所述中央控制器进行通信；
8.所述触感产生单元的扩展接口还与其他触感产生单元的扩展接口连接，用于与所述其他触感产生单元进行通信。
9.可选地，所述触感产生单元中还包括转动子单元，所述转动子单元设置在微小气囊中；
10.所述转动子单元，用于通过自身转动来带动所述微小气囊转动，以生成抚摸物体的触感。
11.可选地，所述微小气囊的表面设置有凸起与凹陷。
12.可选地，所述触感产生单元还包括电刺激子单元，所述电刺激子单元由柔性电感材料构成，所述柔性电感材料附着在微小气囊表面；
13.所述触感产生单元的扩展接口，还用于将所述微小气囊内部的电流传输至所述柔性电感材料；
14.所述柔性电感材料，用于释放所述电流，以生成触摸尖锐物体的触感。
15.第二方面，本技术提供了一种触感产生装置，该触感产生装置包括多个如第一方面任一实施例所述的触感产生单元，这多个触感产生单元之间相互连接。
16.第三方面，本技术提供了一中触感产生系统，该系统包括多个如第一方面任一实施例所述的触感产生单元以及中央控制器；
17.所述中央控制器，用于向多个触感产生单元发送控制信号，所述控制信号为电信号；
18.所述触感产生单元，用于响应于接收到的控制信号，执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，以生成不同的触感效果。
19.可选地，所述系统还包括虚拟现实设备；所述虚拟现实设备与所述中央控制器通信连接；
20.所述虚拟现实设备，用于将虚拟现实数据发送给所述中央控制器；
21.所述中央控制器，用于接收所述虚拟现实数据，对所述虚拟现实数据进行解析，得到指定对象的行为，并基于所述指定对象的行为，生成控制信号，将所述控制信号发送给所述触感产生单元。
22.可选地，所述中央控制器，具体用于基于所述指定对象的行为，确定触感区域与触感类型，并生成所述控制信号，将所述控制信号发送给位于所述触感区域内的所述触感产生单元。
23.可选地，所述中央控制器，用于扫描多个所述触感单元的位置以及多个所述触感产生单元之间的连接关系，并构建所述触感产生单元的分布图。
24.第四方面，本技术提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备上附着有如第二方面所述的触感产生装置。
25.第五方面，本技术提供了一种触感产生控制方法，该方法应用于中央控制器，包括：
26.生成控制信号，所述控制信号为电信号；
27.将所述控制信号发送给触感产生单元，以控制触感产生单元执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，生成不同的触感效果。
28.第六方面，本技术提供了一种触感产生控制装置，所述触感产生控制装置包括：
29.生成模块，用于生成控制信号，所述控制信号为电信号；
30.控制模块，用于将所述控制信号发送给触感产生单元，以控制触感产生单元执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，生成不同的触感效果。
31.第七方面，本技术提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
32.存储器，用于存放计算机程序；
33.处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第五方面任一项实施例所述的触感产生控制方法的步骤。
34.第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第五方面任一项实施例所述的触感产生控制方法的步骤。
35.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
36.本技术实施例提供的该触感产生单元中，微小气囊根据控制信号，执行转动、收缩、充气、放气、放电中的至少一项操作，生成不同的触感效果，从而解决在观看虚拟世界时无法感受到对应的触感的问题。
附图说明
37.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本技术实施例提供的一种触感产生单元的结构示意图；
40.图2为本技术实施例提供的一种触感产生系统的结构示意图；
41.图3为本技术实施例提供的一种触感产生控制方法的流程示意图；
42.图4为本技术实施例提供的一种触感产生控制装置的示意图；
43.图5为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.为了解决观看虚拟世界时无法感受到对应的触感的问题，本技术实施例提供了一种触感产生单元，如图1所示。
46.该触感产生单元包括微小气囊，该微小气囊用于根据控制信号，执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，以生成不同的触感效果。
47.其中，控制信号为电信号。
48.这样的话，触感产生单元中，微小气囊根据控制信号，执行转动、收缩、充气、放气、放电等操作，即可产生不同的触感效果，解决在观看虚拟世界时无法感受到对应的触感的问题，或者说解决用户在控制与其对应的对象在虚拟世界中做出抚摸物体、按压物体、触摸坚硬物体、触摸柔软物体、触摸尖锐物体等行为时，用户无法感受到触感的问题，让用户在控制与其对应的对象在虚拟世界中做出抚摸物体、按压物体、触摸坚硬物体、触摸柔软物体、触摸尖锐物体等行为时，通过触感产生单元体验到类似于在现实世界中做出抚摸物体、按压物体、触摸坚硬物体、触摸柔软物体、触摸尖锐物体等行为时的触感。
49.可选地，触感产生单元还包括扩展接口，该扩展接口设置在微小气囊上，或者说微小气囊上设置有扩展接口。触感产生单元的扩展接口于中央控制器连接，用于与中央控制器进行通信。且，触感产生单元的扩展接口还与其他触感产生单元连接，用于与其他触感产生单元进行通信。
50.这样的话，触感产生单元可通过其扩展接口实现与中央控制器、其他触感产生单元之间的通信，实现触感产生单元与中央控制器之间的数据传输，且实现多个触感产生单元之间的数据传输，便于实现多个触感产生单元之间的联动。
51.在一种可能的实现方式中，位于同一微小气囊上的扩展接口的数量为多个。
52.具体地，如图1所示，同一微小气囊的四个侧表面上设置有四个扩展接口。
53.其中，扩展接口位于微小气囊的各个侧表面的中心位置上。
54.多个触感产生单元之间可通过扩展接口进行任意拼接和信号传输。此时，任意拼接可以是用户人为进行拼接，也可以是在中央空竹器的控制下进行拼接。
55.可选地，触感产生单元中还包括转动子单元，该转动子单元设置在微小气囊中，或
者说，微小气囊中设置有转动子单元。其中，该转动子单元，用于通过自身转动来带动所述微小气囊转动，以生成抚摸物体的触感。
56.这样的话，触感产生单元可通过固定于其微小气囊中的转动子单元的转动，带动转动子单元所处的微小气囊转动，从而使得触摸该触感产生单元的用户产生抚摸物体的触感。上述转动子单元可通过转动实现微小气囊的外形改变，实现不同于按压的抚摸触感。
57.在一种可能的实现方式中，微小气囊内部的转动子单元是类似椭圆形的立体装置，通过转动可实现微小气囊的突起和凹陷。
58.在一种可能的实现方式中，如图1所示，转动子单元由线性椭圆形结构和与连接微小气囊的线性结构来构成，或者，转动子单元由线性圆形结构和与连接微小气囊的线性结构来构成。
59.其中，连接微小气囊的线性结构为转轴，转轴经过微小气囊的中心点连接该微小气囊的对立面上的两个扩展接口。这样的话，转动子单元以其围绕的中间连接接口的线为轴进行转动，从而实现微小气囊以该中间连接接口的线为轴的转动，用户通过触摸触感产生单元的上下表面位置，例如上下突出位置处，来感受到类似于触摸感。
60.在一种可能的实现方式中，微小气囊的表面设置有凸起与凹陷。一般情况下，物体的表面是凹凸不平的。这样的话，可使得用户在触摸触感产生单元时产生用户对应的对象在虚拟世界做出抚摸物体的行为时，产生更加真实的触感。
61.对于抚摸触感来说，是指转动子单元在转动时，微小气囊表面的突起位置会随着转动装置的转动而改变，通过控制微小气囊突起位置有规律的变化从而来实现类似于抚摸的效果。
62.可选地，触感产生单元还包括电刺激子单元，该电刺激子单元由柔性电感材料构成，该柔性电感材料即指上述电刺激子单元附着在微小气囊表面。此时，触感产生单元的扩展接口，还用于将微小气囊内部的电流传输至柔性电感材料，该柔性电感材料，用于释放电流，以生成触摸尖锐物体的触感。这样的话，触感产生单元可通过覆盖所在微小气囊表面的柔性电感材料释放电流，从而使得触摸该触感产生单元的用户产生该用户对应的对象在虚拟世界做出抚摸尖锐物体的行为时，产生更加相应的触感。
63.上述柔性电感材料即电刺激子单元，附着在微小气囊的整个外表面，可随着微小气囊的变化而变化。
64.用户通过触摸触感产生单元，或者说触摸触感产生单元的微小气囊，在微小气囊表面任意位置均可感受到电流。扩展接口在传输控制信号的同时也会传递电流，在微小气囊内部将电流通过接线连接的扩展接口输出到微小气囊表面，给微小气囊表面的柔性电感材料，从而通过该柔性电感材料放电。
65.可以理解的是，微小气囊执行收缩操作，可使得触摸触感产生单元的用户产生该用户对应的对象在虚拟世界做出按压物体的行为时，产生相应的触感。
66.另外，微小气囊执行充气操作，可使得微小气囊表面较为坚硬，从而使得触摸触感产生单元的用户产生该用户对应的对象在虚拟世界做出触摸坚硬物体的行为时，产生相应的触感。
67.相类似的，微小气囊执行放气操作，可使得微小气囊表面较为柔软，从而使得触摸触感产生单元的用户产生该用户对应的对象在虚拟世界做出触摸柔软物体的行为时，产生
相应的触感。
68.可选地，如图1所示，微小气囊外还设置有边框，该边框与微小气囊相贴合，用户触摸边框可感受到其中的微小气囊的变化。此时，扩展接口设置在边框上，柔性电感材料设置在边框外表面。其中，扩展接口的位置与上述描述相同，在此不进行赘述。
69.为了解决观看虚拟世界时无法感受到对应的触感的问题，本技术实施例提供了一种触感产生装置。其中，该触感产生装置包括多个如上述图1所示的触感产生单元，这多个触感产生单元之间相互连接。通过触摸该装置，用户可在使用虚拟现实设备时产生相应的现实触感。
70.需要说明的是，该装置由许多微小元件即上述触感产生单元组成，每个微小元件均可改变自身状态，且该装置可以装载在任何可穿戴设备或衣物、手套等日常用品中，通过电信号对微小元件的状态进行控制，从而模拟出现实世界的触摸感。
71.示例性地，该装置主要包括微小气囊模块，电刺激模块，中央控制器模块等，其主要构造如下：
72.首先，使用微小气囊作为微小元件的主体，该微小气囊可以根据电信号的控制实现收缩功能，同时该微小气囊中还包括一个转动装置(即上述转动子单元)，该转动装置可以通过转动来实现气囊的外形改变，从而实现类似于按压和抚摸的触感。同时该微小气囊表面具备有电刺激模块(即上述柔性电感材料)，该电刺激模块可以通过释放电流来产生类似于触摸尖锐物体的触感，同时，该微小气囊外部还具有四个扩展接口，用于实现和其他微小气囊的链接以及数据、控制信号、电流的传输工作。中央控制模块可以为一个小型芯片，可以通过链接vr等虚拟设备(或者说虚拟现实设备、vr设备)，解析vr设备中的数据，当用户(对应的指定对象)在虚拟世界中触摸物体时，该中央控制模块可以将用户(对应的指定对象)在虚拟世界中对应的行为转换为控制信号，然后再传输给微小元件，微小元件接收到中央控制模块传输过来的控制信号后，根据该控制信号调整自身状态，从而让用户感受到类似于现实世界的触感。
73.另外，基于该微小模块(即上述微小元件)具有小巧、可扩展性高等特点，可以根据穿戴部位的不同将多个微小模块进行任意拼接，同时中央处理模块也会在每次链接时扫描所有链接部件，构建出微小模块的分布图，从而在发出指令(即上述控制信号)时可以准确的发送到指定单元(即位于触感区域中的触感产生单元)。
74.为了解决观看虚拟世界时无法感受到对应的触感的问题，本技术实施例提供了一种触感产生系统，如图2所示。
75.可选的，该系统包括多个如上述图1所示的触感产生单元(或者说微小元件集群)，以及中央控制器。这多个触感产生单元与中央控制器通信连接。
76.其中，中央控制器，用于向多个触感产生单元发送控制信号，该控制信号为电信号。触感产生单元，用于响应于接收到的控制信号，执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，以生成不同的触感效果。这样的话，触感产生单元可在中央控制器的控制下，使得触摸该触感产生单元的用户产生相应的触感。
77.可选地，系统还包括虚拟现实设备，该虚拟现实设备与中央控制器通信连接。其中，虚拟现实设备，用于将虚拟现实数据发送给中央控制器。中央控制器，用于接收虚拟现实数据，对虚拟现实数据进行解析，得到指定对象的行为，并基于指定对象的行为，生成控
制信号，将控制信号发送给触感产生单元。
78.这样的话，中央控制器可基于虚拟现实设备中的虚拟现实数据，确定用户对应的指定对象在虚拟世界中的行为，并基于该行为控制触感产生单元，以使得触摸该触感产生单元的用户产生相应的触感。
79.可选地，中央控制器，具体用于基于指定对象的行为，确定触感区域与触感类型，并生成控制信号，将控制信号发送给位于触感区域内的触感产生单元。此时，控制信号为用于指示触感区域和触感类型的电信号。
80.相应地，位于触感区域内的触感产生单元，接收控制信号，并响应于该控制信号执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，以生成不同的触感效果。
81.其中，控制信号可以是直接发送给位于触感区域中的触感产生单元，也可以是通过任意至少一个触感产生单元转发给位于触感区域中触感产生单元，也可以是发送给所有触感产生单元并由位于触感区域中的触感产生单元做出反馈，即执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作。
82.在一种可能的方式中，触感类型包括抚摸物体、按压物体、触摸坚硬物体、触摸柔软物体、触摸尖锐物体等项中的至少一种。
83.可选地，中央控制器，还用于扫描多个触感单元的位置以及多个触感产生单元之间的连接关系，并构建这多个触感产生单元的分布图。
84.在一种可能的实现方式中，中央控制器可基于该触感产生单元的分布图，将控制信号发动给相应的位于触感区域内的触感产生单元。
85.为了解决观看虚拟世界时无法感受到对应的触感的问题，本技术实施例提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备上附着有如上所述的触感产生装置，或者说，该可穿戴设备上附着有多个如上所述的触感产生单元。这样的话，用户可通过穿戴该可穿戴设备，与可穿戴设备上附着的触感产生装置相接触，产生相应的触感。
86.为了解决观看虚拟世界时无法感受到对应的触感的问题，本技术实施例提供了一种触感产生控制方法，应用于上述中央控制器中。如图3所示。该触感产生控制方法包括步骤301-步骤302：
87.步骤301：生成控制信号。
88.其中，该控制信号为电信号。
89.可选地，中央控制器接收虚拟现实设备发送的虚拟现实数据，对该虚拟现实数据进行解析，得到指定对象的行为，并基于指定对象的行为，生成控制信号。
90.在一种可能的实现方式中，基于指定对象的行为，确定触感区域与触感类型，并生成控制信号。此时，控制信号为用于指示触感区域和触感类型的电信号。
91.步骤302：将控制信号发送给触感产生单元，以控制触感产生单元执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作。
92.相应的，触感产生单元接收控制信号，并响应于接收到的控制信号，执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，以使得触感产生单元生成不同的触感效果。也就是说，中央控制器控制信号发送给触感产生单元，以控制触感产生单元执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，生成不同的触感效果。
93.通过上述过程，用户在控制与其对应的对象在虚拟世界中做出抚摸物体、按压物
体、触摸坚硬物体、触摸柔软物体、触摸尖锐物体等行为时，通过控制触感产生单元执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，可使得接触触感产生单元的用户体验到类似于在现实世界中做出抚摸物体、按压物体、触摸坚硬物体、触摸柔软物体、触摸尖锐物体等行为时的触感。
94.如图4所示，本技术实施例提供了一种触感产生控制装置，该装置包括生成模块401和控制模块402。
95.其中，生成模块401，用于生成控制信号，该控制信号为电信号。
96.控制模块402，用于将控制信号发送给触感产生单元，以控制触感产生单元执行转动、收缩、充气、放气、放电中至少一项操作，生成不同的触感效果。
97.如图5所示，本技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信，
98.存储器503，用于存放计算机程序；
99.在本技术一个实施例中，处理器501，用于执行存储器503上存放的程序时，实现前述任一方法实施例提供的触感产生控制方法的步骤。
100.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述任意一个方法实施例提供的触感产生控制方法的步骤。
101.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或设备中还存在另外的相同要素。
102.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。