手指佩戴式设备及其传感器和触觉反馈
Title: Finger-Mounted Device With Sensors and Haptics
Patent No.: US20190004604A1
Application Date: 2018-06-21
Assignee: Apple Inc
Inventors: Paul X. Wang, Alex J. Lehmann, Michael J. Rockwell, Michael Y. Cheung, Ray L. Chang, Hongcheng Sun, Ian M. Bullock, Kyle J. NEKIMKEN, Madeleine S. Cordier, Seung Wook Kim, David H. Bloom, Scott G. Johnston
摘要
一种手指佩戴式设备可包括手指佩戴单元。每个手指佩戴单元可具有一个作为支撑结构的本体，用于支撑力传感器、加速度计、其他传感器以及触觉输出设备等组件。本体可具有通过靠近用户指甲的部分连接的侧壁部分。本体可由可变形材料如金属制成，或由可调节结构制成，例如通过磁力、弹簧或其他结构相互耦合的滑动本体部分。每个手指佩戴单元的本体可具有U形横截面轮廓，当本体与用户手指的指尖耦合时，该轮廓可使手指垫暴露在外。控制电路可使用传感器收集手指按压输入、横向手指移动输入和手指轻击输入，并可使用触觉输出设备提供触觉输出。
技术领域
可穿戴电子设备领域，具体涉及手指佩戴式传感器和触觉反馈设备。
发明背景
电子设备如电脑和头戴式显示器系统有时通过手套等输入输出设备进行控制。 现有技术中，可穿戴设备如手套可能影响用户感知周围物体的能力，使用起来可能不舒服，或者无法收集合适的用户输入。 关键问题是如何设计一种可穿戴设备，既能准确收集用户输入，又不会影响用户感知，同时提供舒适的佩戴体验。
发明总览
本发明提出了一种手指佩戴式设备，通过在用户手指上安装传感器和触觉反馈装置，实现对用户手指动作的精确感知和触觉反馈。 设备本体采用U形设计，确保手指垫暴露在外，同时通过可变形或可调节的结构适应不同尺寸的手指。 控制电路收集手指按压、横向移动和轻击等输入，并通过触觉装置提供反馈，如虚拟现实或增强现实环境中的触觉反馈。 设备可应用于虚拟键盘、力传感器测量、虚拟现实/增强现实交互等多种场景。
核心创新
- 采用U形横截面设计，确保手指垫暴露在外，提升用户对现实物体的感知精度
- 本体采用可变形金属或可调节结构（如磁力耦合、弹簧），实现对不同手指尺寸的适应性
- 结合力传感器、加速度计和光学传感器，精确收集手指按压、横向移动和轻击等输入
- 触觉反馈装置提供虚拟现实/增强现实环境中的触觉反馈，增强用户交互体验
- 设备可应用于虚拟键盘、力传感器测量等多种场景，提供多样化的交互方式
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2026-03-27 08:12