本發(fā)明涉及可穿戴式觸覺(jué)交互設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種觸覺(jué)震動(dòng)數(shù)字腕表。

背景技術(shù)：

目前可穿戴式觸覺(jué)交互設(shè)備成為一個(gè)熱門話題，這也是因?yàn)橛|覺(jué)通道是人們擁有的感覺(jué)中最私密的，具有天然的隱秘性。在觸覺(jué)領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)包括可穿戴式在內(nèi)的觸覺(jué)交互設(shè)備是非常重要的，腕表是一種廣泛使用的穿戴式設(shè)備，而最近市場(chǎng)上也出現(xiàn)了通過(guò)觸覺(jué)方式向用戶提供更多信息的智能手表。

例如為盲人設(shè)計(jì)的無(wú)需聲音信號(hào)就能表示時(shí)間的盲文手表，這款手表使用標(biāo)準(zhǔn)盲文編碼系統(tǒng)向用戶表示時(shí)間，用戶通過(guò)觸摸手表表盤表面上的突出點(diǎn)感受時(shí)間，這套觸覺(jué)手表也許對(duì)盲人很有用，但對(duì)于那些不熟悉標(biāo)準(zhǔn)盲文編碼系統(tǒng)的正常人就是難于使用的；還有一種是能幫助用戶在會(huì)議上把握時(shí)間的無(wú)線腕帶式觸覺(jué)系統(tǒng)(hans)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)能有效幫助用戶在會(huì)議上把握時(shí)間，但如何在更短的時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)地表示當(dāng)前時(shí)間的精細(xì)信息(如時(shí)、分、秒)還是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。

上述所有的觸覺(jué)手表中，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題是觸覺(jué)震動(dòng)的編碼策略，為了能準(zhǔn)確地向用戶呈現(xiàn)當(dāng)前時(shí)間，關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)范需要仔細(xì)研究，包括觸覺(jué)震動(dòng)提示的個(gè)數(shù)、布局以及在手臂上的位置，還有時(shí)態(tài)模式等等；而且觸覺(jué)震動(dòng)模式的設(shè)計(jì)需要盡可能使用戶用最小的腦力負(fù)荷記住不同的模式以及較短的訓(xùn)練時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種觸覺(jué)震動(dòng)數(shù)字腕表，該腕表通過(guò)分析震動(dòng)提示的數(shù)目、布局、位置以及時(shí)態(tài)模式等參數(shù)，從而精確有效地用觸覺(jué)表示時(shí)間。

一種觸覺(jué)震動(dòng)數(shù)字腕表，在所述腕表上設(shè)置有兩個(gè)震動(dòng)電機(jī)，通過(guò)兩個(gè)震動(dòng)電機(jī)震動(dòng)部分的組合分段順序來(lái)表示時(shí)間的小時(shí)和分鐘數(shù)，其中：

第一震動(dòng)電機(jī)對(duì)應(yīng)用戶手腕的手背側(cè)，通過(guò)觸覺(jué)震動(dòng)來(lái)表示小時(shí)部分的第一位和分鐘部分的第一位數(shù)字；

第二震動(dòng)電機(jī)對(duì)應(yīng)用戶手腕的手掌側(cè)，通過(guò)觸覺(jué)震動(dòng)來(lái)表示小時(shí)部分的第二位和分鐘部分的第二位數(shù)字。

所述觸覺(jué)震動(dòng)的設(shè)置包括：

通過(guò)震動(dòng)提示的持續(xù)時(shí)間和震動(dòng)提示數(shù)目?jī)蓚€(gè)參數(shù)的辨別，產(chǎn)生9種可靠的時(shí)序模式，分別對(duì)應(yīng)數(shù)字1-9；

特殊的數(shù)字0通過(guò)包含四種不同頻率的一個(gè)逐漸衰減的震動(dòng)信號(hào)來(lái)表示。

在用戶通過(guò)所述腕表感知時(shí)間的過(guò)程中：

用戶首先通過(guò)感知第一震動(dòng)電機(jī)和第二震動(dòng)電機(jī)的觸覺(jué)震動(dòng)提示來(lái)分別判斷表示當(dāng)前小時(shí)的第一位和第二位數(shù)字；在用戶確定當(dāng)前小時(shí)的判斷結(jié)果后，按下按鈕來(lái)觸發(fā)第一震動(dòng)電機(jī)和第二震動(dòng)電機(jī)，通過(guò)接收到的觸覺(jué)震動(dòng)提示來(lái)確定當(dāng)前分鐘的兩位數(shù)字。

在所述腕表上還設(shè)置有五個(gè)按鈕，分別為小時(shí)按鈕、分鐘按鈕、兩個(gè)替補(bǔ)按鈕和終止按鈕，其中：

所述小時(shí)按鈕用于設(shè)置時(shí)間的小時(shí)信息，并啟動(dòng)定時(shí)器記錄反應(yīng)時(shí)間；

所述分鐘按鈕用于設(shè)置時(shí)間的分鐘信息，并啟動(dòng)定時(shí)器記錄反應(yīng)時(shí)間；

所述替補(bǔ)按鈕用于當(dāng)任意按鈕發(fā)生故障時(shí)能代替使用；

所述終止按鈕用于被試感知完時(shí)間時(shí)停止計(jì)時(shí)，并記錄總時(shí)間。

所采用的震動(dòng)電機(jī)的直徑為10毫米，且震動(dòng)頻率為200hz；

所述震動(dòng)電機(jī)的延時(shí)時(shí)間是40毫秒，且所有的控制系統(tǒng)硬件集成在arduinoatmega2560板上，該電路板的延時(shí)為50微秒。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，上述腕表通過(guò)分析震動(dòng)提示的數(shù)目、布局、位置以及時(shí)態(tài)模式等參數(shù)，從而精確有效地用觸覺(jué)表示時(shí)間。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述觸覺(jué)震動(dòng)數(shù)字腕表在手腕上的位置分布示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的觸覺(jué)震動(dòng)編碼策略的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述觸覺(jué)震動(dòng)數(shù)字腕表的硬件模塊示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明實(shí)施例所述的腕表是通過(guò)兩個(gè)震動(dòng)電機(jī)震動(dòng)部分的組合分段順序來(lái)表示小時(shí)和分鐘，同時(shí)為了降低用戶的記憶負(fù)擔(dān)，采用4位數(shù)字順序表示當(dāng)前時(shí)間，并且突破性的提出了小時(shí)和分鐘的判斷方法，4位數(shù)字被劃分為兩大塊，每塊中包含兩位數(shù)字，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，如圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述觸覺(jué)震動(dòng)數(shù)字腕表在手腕上的位置分布示意圖，在所述腕表上設(shè)置有兩個(gè)震動(dòng)電機(jī)，通過(guò)兩個(gè)震動(dòng)電機(jī)震動(dòng)部分的組合分段順序來(lái)表示時(shí)間的小時(shí)和分鐘數(shù)，其中：

第一震動(dòng)電機(jī)1對(duì)應(yīng)用戶手腕的手背側(cè)，通過(guò)觸覺(jué)震動(dòng)來(lái)表示小時(shí)部分的第一位和分鐘部分的第一位數(shù)字；

第二震動(dòng)電機(jī)2對(duì)應(yīng)用戶手腕的手掌側(cè)，通過(guò)觸覺(jué)震動(dòng)來(lái)表示小時(shí)部分的第二位和分鐘部分的第二位數(shù)字。

具體實(shí)現(xiàn)中，如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例所述的觸覺(jué)震動(dòng)編碼策略的示意圖，基于濾波器標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)震動(dòng)提示的持續(xù)時(shí)間和震動(dòng)提示數(shù)目?jī)蓚€(gè)參數(shù)的辨別，產(chǎn)生9種可靠的時(shí)序模式，分別對(duì)應(yīng)數(shù)字1-9；特殊的數(shù)字0通過(guò)包含四種不同頻率的一個(gè)逐漸衰減的震動(dòng)信號(hào)來(lái)表示。如圖2中的表格所示，每一位數(shù)字有不同的取值范圍，表示小時(shí)的第一位數(shù)字的取值范圍是0-2，表示小時(shí)的第二位數(shù)字的取值范圍是0-9；表示分鐘的第一位數(shù)字的取值范圍是0-5，表示分鐘的第二位數(shù)字的取值范圍是0-9。

在用戶通過(guò)所述腕表感知時(shí)間的過(guò)程中，用戶首先通過(guò)感知第一震動(dòng)電機(jī)1和第二震動(dòng)電機(jī)2的觸覺(jué)震動(dòng)提示來(lái)分別判斷表示當(dāng)前小時(shí)的第一位和第二位數(shù)字；在用戶確定當(dāng)前小時(shí)的判斷結(jié)果后，按下按鈕來(lái)觸發(fā)第一震動(dòng)電機(jī)1和第二震動(dòng)電機(jī)2，通過(guò)接收到的觸覺(jué)震動(dòng)提示來(lái)確定當(dāng)前分鐘的兩位數(shù)字。

另外，如圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例所述觸覺(jué)震動(dòng)數(shù)字腕表的硬件模塊示意圖，在所述腕表上還設(shè)置有五個(gè)按鈕，分別為小時(shí)按鈕、分鐘按鈕、兩個(gè)替補(bǔ)按鈕和終止按鈕，其中：

所述小時(shí)按鈕用于設(shè)置時(shí)間的小時(shí)信息，并啟動(dòng)定時(shí)器記錄反應(yīng)時(shí)間；

所述分鐘按鈕用于設(shè)置時(shí)間的分鐘信息，并啟動(dòng)定時(shí)器記錄反應(yīng)時(shí)間；

所述替補(bǔ)按鈕用于當(dāng)任意按鈕發(fā)生故障時(shí)能代替使用；

所述終止按鈕用于被試感知完時(shí)間時(shí)停止計(jì)時(shí)，并記錄總時(shí)間。

如圖3所示，所采用的震動(dòng)電機(jī)為紐扣型，其直徑為10毫米，且震動(dòng)頻率為200hz；所述震動(dòng)電機(jī)的延時(shí)時(shí)間是40毫秒，且所有的控制系統(tǒng)硬件集成在arduinoatmega2560板上，該電路板的延時(shí)為50微秒，具體實(shí)現(xiàn)中，該紐扣震動(dòng)電機(jī)由l298n雙h橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊生成的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)。

另外，本發(fā)明還可以是一個(gè)魔術(shù)貼腕帶，上面綁著兩個(gè)直徑10毫米、震動(dòng)頻率為200hz的震動(dòng)電機(jī)，外形如圖1所示。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所述腕表通過(guò)分析震動(dòng)提示的數(shù)目、布局、位置以及時(shí)態(tài)模式等參數(shù)，從而精確有效地用觸覺(jué)表示時(shí)間。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。