背景

相關申請的交叉參考

本申請主張2015年12月17日提交的第14/973,682號美國專利申請的權益，該專利申請借此以引用方式并入本文中。

實施方案的領域

各個實施例總體上涉及人機界面，并且更確切地說，涉及風扇驅動力設備。

相關技術的描述

許多電子設備的一個問題在于依賴傳統(tǒng)輸出方法。確切地說，傳統(tǒng)移動設備和可穿戴設備通常依賴于經由屏幕的視覺反饋和/或經由一個或多個揚聲器的聽覺反饋來將信息傳達給用戶。例如，移動電話通常通過向用戶顯示圖形地圖并且為所述圖形地圖補充聽覺導航指令來提供導航指令。

但是，盡管視覺和聽覺反饋通常有效地將詳細信息傳達給用戶，但是在一些情況下，用戶的視覺和/或聽覺通道可能變得信息飽和。在這些情況下，用戶可能無法經由他或她的視覺和/或聽覺通道來有效地接收其他信息。例如，當用戶經由電子郵件或文本消息通信時，或者當用戶正在參與語音會話時，用戶的視覺或聽覺通道可能無法有效地接收和處理其他視覺或聽覺信息，例如上述的視覺和/或聽覺導航指令。因此，當向用戶呈現(xiàn)其他視覺或聽覺信息時，該信息可能被用戶忽略或不準確地被用戶感知。

此外，在一些情況下，向用戶呈現(xiàn)大量其他視覺和/或聽覺信息可能會使用戶分心，從而產生潛在危險的情況。例如，當用戶駕駛車輛或步行時，如果要求用戶低頭看屏幕來查看導航指令，則需要用戶將自己的注意力從駕駛、步行、跑步等行為上轉移。這種轉移會使用戶安全避開周圍環(huán)境中的障礙物的能力降低，進而潛在地損害用戶及周圍環(huán)境中的人們的安全。

如上所述，向用戶提供信息的非視覺和非聽覺技術將是有用的。

技術實現(xiàn)要素：

本公開的實施例闡述了一種用于在用戶身上施加力的方法。所述方法包括基于傳感器數(shù)據(jù)確定與用戶安裝設備相關聯(lián)的定向和位置中的至少一個。所述方法還包括基于與力事件關聯(lián)的力方向和力量值以及所述定向和所述位置中的至少一個，計算要經由包括在所述用戶安裝設備中的一個或多個施力設備施加在用戶身上的力。所述方法還包括基于所述力產生用于所述一個或多個施力設備的控制信號。

除了其他方面，其他實施例提供了一種配置成實施上述技術的系統(tǒng)和非暫時性計算機可讀存儲介質。

所公開技術的至少一個優(yōu)勢是，該信息可以提供給用戶，而不壓倒用戶的視覺和聽覺通道。因此，所述用戶可以在經由他或她的視覺和/或聽覺通道接收其他類型的信息的同時接收指示、警告和通知，而不產生潛在危險情況。此外，通過響應于所述力設備的定向的變化而在用戶身上施加力，本文中所述的技術可幫助用戶維持他或她的平衡和/或姿勢。

附圖中幾個視圖的簡述

為了詳細地理解上述一個或多個實施例的所述特征，可以參考特定的具體實施例更具體地描述上文簡述的一個或多個實施例，附圖中示出了所述特定具體實施例中的一些實施例。然而，應注意，附圖僅示出典型實施例，且因此不視作以任何方式限制實施例的范圍，因為各個實施例的范圍也包括其他實施例。

圖1a-1d示出了根據(jù)各個實施例的用于在用戶身上施加力的力設備；

圖2是根據(jù)各個實施例的可結合圖1a的力設備實施或者耦接到圖1a的力設備的計算設備的方框圖；

圖3a-3d示出了根據(jù)各個實施例的當在用戶身上施加力時力設備的風扇可以采用的不同定向定位；

圖4a和圖4b示出了根據(jù)各個實施例的結合一對頭戴式耳機實施的力設備；

圖5示出了根據(jù)各個實施例的耦接到另一個力設備的頭部支架的頂部的矩形配置的風扇；

圖6a-6g示出了根據(jù)各個實施例的可以采用力設備實施的各種風扇配置和相關聯(lián)的操作模式；以及

圖7是根據(jù)各個實施例的用于在用戶身上施加力以將信息傳達給用戶的方法步驟的流程圖。

詳細描述

以下說明中闡述了眾多具體細節(jié)，以提供對本公開的實施例的更透徹理解。但是，本領域中的技術人員將顯而易見地認識到，本公開的實施例可以在不采用一個或多個所述具體細節(jié)的情況下進行實踐。

圖1a示出了根據(jù)各個實施例的用于在用戶身上施加力的力設備100。力設備100可以包括但不限于一個或多個風扇110、一個或多個風扇模塊115、頭部支架120和鼻部支架122。風扇110配置成產生推力，以便在用戶身上施加線性力和/或旋轉力。在一些實施例中，風扇110基于力設備100所接收和/或產生的力事件而在用戶身上施加力。例如但不限于，力設備100接收的力事件可指定要在用戶身上施加的力的類型(例如，線性力、旋轉力等)，要施加的力的方向，和/或要施加的力的量值。此外，力事件可指定力的施加的起始和/或終止時間，力將被施加的持續(xù)時間，和/或開始和/或終止施加力時力設備100的位置和/或定向。

通常，力事件意圖將各種類型的信息傳達給用戶。例如但不限于，可以產生力事件以將導航指令傳達給用戶、為用戶提供與周圍環(huán)境中的物體相關聯(lián)的信息，并且為用戶提供警告信息，例如當某人嘗試與用戶聯(lián)系時或者當用戶潛在地處于危險中時。此外，在一些實施例中，可以產生力事件以將各種類型的信息傳達給用戶，例如潛意識和/或觸覺信息(例如，經由用戶的前庭感覺)、意圖指示用戶更正自己的平衡或姿勢的信息以及意圖撤銷各種類型的無意識用戶移動(例如，機械重復行為)的信息。

風扇控制模塊115配置成協(xié)調風扇110的整體操作。通常，風扇控制模塊115操作風扇110產生推力，進而在用戶頭和/或身體上產生力。在用戶身上施加力可以用于各種目的。在一些實施例中，在用戶身上施加輕微的力，以指示用戶應沿特定方向看去或移動，或者吸引用戶注意環(huán)境中的特定物體或位置。例如但不限于，應在用戶身上施加力，以指示用戶應左轉或右轉以行進到特定目的地。在另一個非限定實例中，應在用戶身上施加力，以為用戶警告危險情況，例如當有車輛從特定方向高速接近用戶時。此外，應在用戶身上施加一系列力(例如，搖動模式)，例如但不限于，以指示用戶已經轉向錯誤或者處于危險情況中。

在又一個非限定實例中，應在用戶身上施加力以模擬特定動作或體驗，例如當用戶正在與虛擬現(xiàn)實設備互動時。在又一個非限定實例中，應采用力模式來為用戶提供通知，例如，用戶正在接收來電的通知。此外，應采用輕敲力模式來提供更微弱的通知(類似于輕敲肩膀)，例如當用戶正在經由頭戴式耳機聽音樂時，并且一個或多個傳感器確定某人正在嘗試對用戶講話或者獲得用戶的注意。因此，力設備100能夠為用戶產生替代形式的反饋、方向信息和通知。

在一些實施例中，風扇控制模塊115配置成從其他設備接收力事件(例如，智能手機或移動計算機)。因此，在一些實施例中，風扇控制模塊115接收經由一個或多個傳感器(圖1a-1d中未圖示)獲取的傳感器數(shù)據(jù)；基于傳感器數(shù)據(jù)產生力事件；以及產生控制信號以操作一個或多個風扇110。例如但不限于，當風扇控制模塊115接收力事件時，風扇控制模塊115可以查詢一個或多個傳感器并且基于用戶的當前位置(例如，用戶頭部的當前位置)，計算適應該力事件的必要力向量。風扇控制模塊115之后將風扇110重新定向(如果適用)，并且啟動正確的風扇110來沿這些向量在用戶身上施加力。一旦風扇110已經啟動，則風扇控制模塊115可以監(jiān)測傳感器并且根據(jù)需要調整風扇110的方向和/或風扇110產生的推力，以繼續(xù)施加預期的力。一旦用戶已經達到預期位置和/或定向，則風扇控制模塊115可以終止風扇110的操作并且等待接收下一個力事件。

盡管下文將結合圖1a的頭戴式設備描述力設備100的各個方面，但是本文中提供的說明和技術還適用于定位在用戶身上的其他位置處的其他類型的力設備100。例如但不限于，如圖1b中所示，力設備100可以是經由肩部支架130在用戶上軀干上施加力的肩掛式設備。更確切地說，肩部支架130將一個或多個風扇110耦接到用戶的一個或兩個肩部，使風扇110能夠產生推力以在用戶肩部上施加線性力和旋轉力(例如，偏轉旋轉力)。

此外，如圖1c中所示，力設備100可以是在用戶下軀干上施加力的腰戴式設備(或者，腿戴式設備)。更確切地說，圖1c中所示的腰部支架140將一個或多個風扇110耦接到用戶的腰部，使風扇110能夠產生推力以在用戶下軀干上施加線性力和旋轉力。在其他實施例中，力設備100可以與其他類型的可穿戴設備集成，以在用戶手部、手臂或者其他身體部分施加力。例如但不限于，如圖1d中所示，力設備100可以與智能手表的腕帶150集成。因此，經由腕帶150耦接到用戶手腕的一個或多個風扇110能夠在用戶手腕上施加線性力和旋轉力。在此類實施例中，包括在力設備100中的一個或多個傳感器可以感測熱量并且當用戶即將將自己的手放在高溫物體上時，啟動風扇110來將這只手物理提升到離開所述高溫表面。

此外，多個力設備100可以彼此結合地操作，以沿多個方向施加力，從而能夠實現(xiàn)更全面范圍的力方向。例如但不限于，第一力設備100可以沿第一身體部分上的x軸提供力，而第二力設備100沿第二身體部分上的y軸施加力。此外，即便當沿一個/多個相同軸實施時，可以使用多個力設備100來指出相關指示、警告或通知的重要性。例如但不限于，與項鏈集成的力設備100可以向用戶頸部施加微弱力通知，與頭戴式設備集成的力設備100可以向用戶頭部施加更顯著的力通知，而這兩個力設備100均可以在通知具備重要性時施加力。

盡管圖1a中所示的風扇110是導管風扇，但是在其他實施例中，力設備100可以包括能夠產生推力從而在用戶身上施加力的其他任何技術可行類型的設備。在一些實施例中，力設備100包括微型軸流式風扇、微型機電系統(tǒng)(mems)風扇、納米級風扇、推進器、微型渦輪機、微型推進系統(tǒng)、壓縮空氣等。例如但不限于，力設備100可以包括微型軸流式風扇陣列、mems風扇和/或納米級風扇，這些風扇在組合時能夠施加可被用戶感知的力。

此外，盡管本文中所述的風扇110被圖示成定位在力設備100的特定位置和定向，但是在其他實施例中，風扇110可以定位在其他位置和定向。例如但不限于，在一些實施例中，力設備100的一個或多個表面可以被微型軸流式風扇、mems風扇、納米級風扇等大體上覆蓋，可以選擇性地驅動這些風扇，以在用戶身上施加各種類型的累積力。下文結合圖3a-6g描述了風扇110的替代位置和定向的實例。

在各個實施例中，力設備100包括跟蹤力設備100的位置和/或定向，和/或跟蹤周圍環(huán)境的各個方面的一個或多個傳感器。傳感器可以包括但不限于，全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(gnss)設備、磁強計、慣性傳感器、陀螺儀、加速計、可見光傳感器、熱成像傳感器、基于激光的設備、超聲傳感器、紅外傳感器、雷達傳感器和/或深度傳感器，例如飛行時間傳感器，結構光傳感器等。這些傳感器能夠以絕對坐標(例如，gps坐標)和/或相對于周圍環(huán)境中的物體跟蹤力設備100的位置。

在一些實施例中，傳感器設置在風扇控制模塊115中。之后可使用傳感器獲取的數(shù)據(jù)來在力設備100內產生力事件，或者可以將傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾为毜脑O備以進行分析。在相同或其他實施例中，一個或多個傳感器可以設置在輔助設備內，例如智能手機、移動計算機、可穿戴設備等。

圖2是根據(jù)各個實施例的可結合圖1a的力設備100實施或者耦接到圖1a的力設備的計算設備200的方框圖。如圖所示，計算設備200包括但不限于處理單元210、輸入/輸出(i/o)設備220和存儲器設備230。存儲器設備230包括配置成與數(shù)據(jù)庫234互動的力控制應用程序232。

處理單元210可以包括中央處理單元(cpu)、數(shù)字信號處理單元(dsp)等。在各個實施例中，處理單元210配置成分析一個或多個傳感器獲取的傳感器數(shù)據(jù)，以確定力設備100的位置和/或定向，和/或檢測和/或識別周圍環(huán)境的問題。在一些實施例中，處理單元210還配置成確定力設備100相對于周圍環(huán)境的位置和/或定向，和/或接收和/或產生基于所述力設備100和/或周圍環(huán)境中的物體的位置和/或定向的力事件。例如但不限于，處理單元210可以執(zhí)行力控制應用程序232以分析傳感器數(shù)據(jù)、確定力設備100具有特定定向和位置，并且產生力事件，該力事件意圖通過經由風扇110在用戶身上施加力來致使用戶修改定向和位置。處理單元210可以進一步產生控制信號(例如，經由力控制應用程序232)，所述控制信號致使風扇110在用戶身上施加力，直到力設備100達到預期定向和/或位置。

i/o設備220可以包括輸入設備、輸出設備以及既能夠接收輸入，又能夠提供輸出的設備。例如但不限于，i/o設備220可包括向包括在力設備100中的傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)和/或從所述傳感器接收數(shù)據(jù)的有線和/或無線通信設備。此外，i/o設備220可以包括接收致使風扇110在用戶身上施加力的力事件(例如，經由網絡，例如局域網和/或互聯(lián)網)的一個或多個有線或無線通信設備。i/o設備220還可以包括風扇電動機控制器，例如電子速度控制器(esc)和致動器控制器，用于使風扇110的推力向量重新定向。

存儲器單元230可以包括存儲器模塊或存儲器模塊組。存儲器單元230內的力控制應用程序232可以通過處理單元210執(zhí)行，以實施計算設備200的整體功能，并且，從而協(xié)調力設備100作為一個整體的操作。數(shù)據(jù)庫234可以存儲數(shù)字信號處理算法、導航數(shù)據(jù)、物體識別數(shù)據(jù)、力事件數(shù)據(jù)等。

計算設備200作為一個整體可以是微處理器、專用集成電路(asic)、片上系統(tǒng)(soc)、諸如平板計算機或手機等移動計算設備、媒體播放器等。在一些實施例中，計算設備200集成在與力設備100相關聯(lián)的風扇控制模塊115中。通常，計算設備200可以配置成協(xié)調力設備100的整體操作。在其他實施例中，計算設備200可以耦接到力設備100，但是與所述力設備分離。在此類實施例中，力設備100可以包括從計算設備200接收數(shù)據(jù)(例如，力事件)并且將數(shù)據(jù)(例如，傳感器數(shù)據(jù))傳輸?shù)接嬎阍O備200的單獨處理器，所述單獨處理器可以包括在消費電子設備中，例如，智能手機、便攜式媒體播放器、個人計算機、可穿戴設備等。但是，本文中公開的實施例預期的是配置成實施力設備100的功能的任何技術可行系統(tǒng)。

圖3a-3d示出了根據(jù)各個實施例的當在用戶身上施加力時力設備100的風扇110可以采用的不同定向定位。如圖所示，圖3a和圖3b示出了風扇110相對于與用戶頸部對應的垂直軸的水平定向的實施例。圖3c和圖3d示出了將風扇110進行垂直定向的實施例。如上文所述并且如圖3a和圖3c中所示，力設備100可包括能夠跟蹤力設備100的位置和/或定向，和/或能夠跟蹤周圍環(huán)境的各個方面的一個或多個傳感器310。

當風扇110以圖3a和圖3b中所示的方式定向時，風扇110產生的推力能夠在用戶頭部上施加線性力和旋轉力(例如，偏轉旋轉力)。例如但不限于，當風扇110-1和風扇110-2均產生沿用戶所面對的方向的推力時，在用戶頭部上施加向前力。在各個實施例中，可以由力設備100產生向前力，以指示用戶沿向前方向移動、使用戶將注意力轉到位于用戶前方的物體上，和/或模擬將用戶頭部向前推動或拉動的動作或體驗。此外，向前力的量值可以與以下項成比例：用戶應沿向前位置移動的距離；位于用戶前方的物體的重要性；或者諸如重力或另一種類型的加速度將推動或拉動用戶頭部的動作或體驗的程度。例如但不限于，經由力設備100施加高量值的線性力可向用戶表明他或她應向前移動相對長距離，而經由力設備100施加較小量值的力可表明用戶應向前移動相對較短距離。

相反，當圖3a和圖3b中的風扇110-1和110-2均產生背離用戶所面對的方向的推力時，在用戶頭部上施加向后力。在各個實施例中，可以由力設備100產生向后力，以指示用戶向后跨步、指示用戶轉動180°、指示用戶將注意力轉到位于用戶后方的物體上、避免用戶碰撞他或她正在接近的物體，和/或模擬將用戶頭部向后推動或拉動的動作或體驗。此外，向后力的量值可能與以下項成比例：用戶應沿向后方向移動的距離(例如，通過轉動180°并且向前移動)、位于用戶后方的物體的重要性，或者將用戶頭部向后推動或拉動的動作或體驗的程度。此外，向前力或向后力的量值可以基于用戶更正自己姿勢所需的移動量值，例如用戶應移動自己肩部并且/或后退以適當對準用戶脊柱的距離。

此外，在圖3a和圖3b中，當風扇110-1和風扇110-2產生不同方向的推力時或者當只有一個風扇110-1、110-2產生推力時，在用戶頭部上施加左轉力或右轉力。在各個實施例中，可以由力設備100產生左轉力或右轉力，以指示用戶向左或向右行進、使用戶將注意力轉到位于用戶左側或右側的物體上，和/或模擬將用戶頭部轉到左側或轉到右側的動作或體驗。此外，左轉力或右轉力的量值可以與以下項成比例：用戶應向左或向右移動的距離、用戶應向左或向右轉動的程度(例如，特定度數(shù))、位于用戶左側或右側的物體的重要性，或者將用戶頭部向左或向右推動或拉動的動作或體驗的程度。例如但不限于，經由力設備100施加高量值的旋轉力可向用戶表明他或她應迅速向左或向左轉動，轉動半徑相對較小和/或轉動度數(shù)相對較大，而施加低量值的旋轉力應表明用戶應緩慢地向左或向右轉動，轉動半徑相對較大和/或轉動度數(shù)相對較小。

當風扇110以圖3c和圖3d中所示的方式定向時，風扇110產生的推力能夠在用戶頭部上施加線性力和旋轉力(例如，轉動旋轉力)。例如但不限于，當風扇110-1和風扇110-2均產生朝向用戶頭部頂部的推力時，在用戶頭部上施加向上力，讓用戶感到力設備100變輕了。相反，當圖3c和圖3d中的風扇110-1和110-2均產生沿朝向用戶肩膀的方向的推力時，在用戶頭部上施加向下力。

在各個實施例中，可以由力設備100產生向上力或向下力，以分別指示用戶行進到建筑物的較高樓層或者建筑物的較低樓層、使用戶將注意力轉到位于用戶上方或下方的物體上，和/或模擬將用戶頭部向上或向下推動或拉動的動作或體驗。此外，向上力或向下力的量值可以與以下項成比例：用戶應爬升或下行多少段臺階、位于用戶上方或下方的物體的重要性，或者將用戶頭部向上或向下推動或拉動的動作或體驗的程度。例如但不限于，如果力設備100正在指示用戶沿臺階爬到高層建筑物的頂層，則力設備100可以在用戶身上施加高量值的力，以表明他或她應上行大量臺階段。隨后，當用戶已經朝向建筑物頂部爬升一段或多段臺階之后，力設備100可施加較低量值的力，以表明用戶到達建筑物頂部所需攀爬的臺階已經減少。

此外，在圖3c和圖3d中，當風扇110-1和風扇110-2產生不同方向的推力時，在用戶頭部上施加左傾力或右傾力。在各個實施例中，可以由力設備100產生左傾力或右傾力，以指示用戶向左或向右行進、使用戶將注意力轉到位于用戶左側或右側的物體上、更正用戶的向左傾斜或向右傾斜的姿勢，和/或模擬將用戶頭部向左或向右推動或拉動的動作或體驗。此外，左傾力或右傾力的量值可以與以下項成比例：用戶應向左或向右行進的距離、用戶應向左或向右轉動的度數(shù)、位于用戶左側或右側的物體的重要性，或者將用戶頭部向左或向右推動或拉動的動作或體驗的程度。此外，左傾力或右傾力的量值可以基于(例如，與其成比例)用戶更正自己姿勢所需的移動量值，例如用戶必須移動自己的重心以維持他或她的平衡的距離。

在一些實施例中，力設備100可以施加其量值預期會影響用戶頭部的力或者具有預期會影響用戶整體平衡的較大量值的力，從而使用戶身體沿特定方向移動。例如，鑒于相對較小的力僅影響用戶的頭部，較大的力可影響用戶的整個身體。在第一技術中，用戶可以感知到施加到自己頭部的輕微力，并且將該力理解成指示自己將注意力轉到特定方向上的提示。相反，在第二技術中，用戶可以感知到施加到頭部而不是施加到整個身體(例如，由于頸部或脊椎的側屈)的力，并且將該力理解成沿特定方向步行或行駛的指示。

在一些實施例中，風扇110可以在圖3a和圖3b中所示的定向與圖3c和圖3d中所示的定向，以及任何中間定向之間動態(tài)地重新定向，以便修改在用戶身上施加力的方向。例如但不限于，風扇110可以經由一個或多個致動器耦接到力設備100，所述致動器能夠使風扇110平遙/或俯仰以將風扇110相對于力設備100重新定向。所述致動器可以包括電動機、壓電電動機、液壓致動器、氣動致動器或者其他任何技術可行類型的致動器。在一些實施例中，致動器能夠沿任何預期方向，同時垂直和水平地轉動和旋轉風扇110。例如但不限于，一個或多個風扇110可以安裝到一組同心環(huán)(例如，常平環(huán))上，這組同心環(huán)沿不同軸線(例如，彼此以直角設置的兩個或更多個軸線)彼此樞轉地耦接。因此，在此類實施例中，風扇110可以定向成沿各種方向在用戶身上施加力。在其他實施例中，風扇110耦接到只能平遙或俯仰的致動器，以便能夠圍繞單個軸改變風扇110的定向。

圖4a和圖4b示出了根據(jù)各個實施例的結合一對頭戴式耳機實施的力設備。如圖所示，力設備100可以是獨立設備，或者力設備100可以與另一個設備集成，例如一對頭戴式耳機405、耳塞、骨傳導揚聲器、頭戴式顯示器、智能手機、虛擬現(xiàn)實設備等。當與一對頭戴式耳機405集成時，力設備100可以包括擴音器410、頭部支架420以及耦接到擴音器410的一個或多個風扇110。

通常，高速驅動風扇110時會產生噪聲。因此，在一些實施例中，可以實施被動式和/或主動式降噪，以減小用戶聽到風扇110產生的噪聲的程度。例如但不限于，操作風扇110的風扇控制模塊115可以通過檢測風扇噪聲、處理所述風扇噪聲以產生反向信號并且將所述反向信號傳輸?shù)接脩舳?，從而實施主動式降噪?/p>

此外，在一些實施例中，可以實施多個風扇110以沿大體相同的軸線提供力，從而降低每個風扇110所需的風扇速度，并且因此而降低風扇110的總噪聲。用于降低風扇噪聲而不犧牲力的其他技術包括將風扇葉片封閉在將空氣從中鼓出的管道中和/或實施亥姆霍茲波共振腔來降低噪聲。此外，當使用mems風扇或納米級風扇時，噪聲可能幾乎感知不到，即便是在多個風扇同時操作時。

盡管圖4a和圖4b中所示的力設備100包括耦接到擴音器410的風扇110，但是其他實施例可以包括耦接到力設備100的其他部分的任意類型和數(shù)量的風扇110。例如但不限于，一個或多個風扇110可以耦接到頭部支架420，如圖5中所示，其中示出根據(jù)各個實施例的耦接到另一個力設備100的頭部支架420的頂部的矩形配置的風扇110。在一些實施例中，矩形配置的風扇110的操作方式類似于四軸飛行器的操作。因此，可以在用戶身上施加各種線性和旋轉力，例如，本文中關于圖3a-3d以及圖6a-6g描述的示例性線性和旋轉力。

圖6a-6g示出了根據(jù)各個實施例的可以采用力設備100實施的各種風扇110配置和相關聯(lián)的操作模式。如圖6a中所示，風扇110可以水平配置耦接到力設備100，從而使風扇110能夠在用戶身上施加向左和向右力。此外，風扇110可以同時操作以在用戶身上施加壓力。在一些實施例中，擴音器410的外殼包括穿孔，以允許空氣從外殼的頂部、底部和/或側面流動到風扇110。還可以實施所述配置以冷卻用戶的耳部。

如圖6b中所示，風扇110可以垂直配置耦接到力設備100，從而使風扇110能夠在用戶身上施加左傾力和右傾力(例如，轉動旋轉力)。此外，當操作風扇110以沿大體相同的方向產生推力時，可以在用戶身上施加大體向上力和大體向下力。

參考圖6c-6e，風扇110可以水平配置耦接到力設備100，從而使風扇110能夠在用戶身上施加向向左轉動力和向右轉動力(例如，偏轉旋轉力)。圖6e中力設備100的頂視圖中示出了這些力。此外，當操作風扇110以沿大體相同的方向產生推力時，可以在用戶身上施加向前力和向后力，如圖6d中力設備100的頂視圖所示。

如圖6f中所示，風扇110可以耦接到力設備100的頭部支架420的頂部。當風扇110以圖6f中所示的方式定向時，風扇110能夠在用戶身上施加左傾力和右傾力。此外，當風扇110圍繞垂直軸旋轉90°時，風扇110能夠在用戶身上施加前傾力和后傾力。

如圖6g中所示，風扇110可以垂直配置耦接到力設備100的頭部支架420的頂部。所述配置使風扇110能夠在用戶身上施加向下力。此外，在一些實施例中，可以對風扇110實施導流翼620，以控制氣流方向并且因此而控制風扇110產生的推力的方向。因此，可以對施加在用戶身上的力的方向進行動態(tài)控制。例如但不限于，導流翼620可以如圖6g中所示進行定位，以引導氣流向左上方流動，從而使風扇110能夠施加向右下方的力。在一些實施例中，所述力是線性力和旋轉力兩者的組合，這取決于風扇110的位置以及力相對于用戶的方向。

在各種實施例中，可以動態(tài)地修改本文中說明的風扇110的定向和/或位置，以改變施加在用戶身上的力的類型和/或方向。例如但不限于，可以經由一個或多個上述平遙-俯仰致動器來修改本文中說明的一個或多個風扇110的定向和/或位置。此外，可以將本文中所述的任意風扇110配置和技術相組合。例如但不限于，同時具有水平定向和垂直定向的風扇110可以包括在力設備100中。

此外，在一些實施例中，本文中所述的一個或多個風扇110可以包括節(jié)距可動態(tài)改變的風扇葉片。在此類實施例中，可以修改風扇葉片的節(jié)距以改變風扇110產生的推力的方向，從而使力設備100能夠快速改變施加在用戶身上的力的方向，而不需要使風扇電動機反向旋轉。

如圖6a-6g中所示，力設備100可包括能夠跟蹤力設備100的位置和/或定向，和/或能夠跟蹤周圍環(huán)境的各個方面的一個或多個傳感器310。如上所述，在各個實施例中，傳感器310可以用于導航目的。例如但不限于，正在行走或慢跑的用戶可執(zhí)行智能手機上的導航應用程序，而該智能手機可以與力設備100(與一對頭戴式耳機405集成)配對。隨后，力設備100不會中斷用戶的音樂來播放導航指令，而是可以在用戶需要轉入特定街道時施加力(例如，線性力和/或旋轉力)。例如但不限于，力設備100可以監(jiān)測用戶的位置，并且當用戶需要右轉時，力設備100可以產生右轉力或右傾力來將用戶頭部向右輕推。轉入正確街道之后，力設備100可以終止施力。此外，當用戶到達他或她的目的地時，力設備100可以產生特定的力模式來表明該用戶已經到達他或她的目的地。

在非限定實例中，各種類型的力設備100，例如上述的力設備，可以與安全設備集成，例如識別周圍環(huán)境中的潛在危險并且發(fā)出警告以警告用戶所述潛在危險的系統(tǒng)。在此類實施例中，力設備100可以經由傳感器310分析用戶周圍環(huán)境并且檢測潛在危險。隨后，當力設備100檢測到危險狀況時，力設備100可以施加力以使用戶將他或她的頭部轉向該危險狀況，例如正在駛出車道的汽車。

在另一個非限定實例中，力設備100可以與捕集用戶周圍的360°全景圖像的頭戴式環(huán)繞(例如，半球形)成像器，或者捕集與用戶周圍環(huán)境相關聯(lián)的信息的其他任何類型的傳感器集成。例如但不限于，成像器或傳感器可以識別位于用戶后方的樹上的鳥。力設備100隨后可以在用戶身上施加力(例如，向右上方的力)以表明作為鳥類愛好者的用戶應向右上方看。

在又一個非限定性實例中，力設備100可以與增強現(xiàn)實(ar)頭戴式設備(hmd)集成。當用戶沿街道行走并且操作力設備100時，hmd可以顯示與周圍環(huán)境中的物體相關聯(lián)的各種ar信息。隨后，當與ar相關聯(lián)的物體處于用戶視野之外時，力設備100可以施加力以將用戶注意力轉到該物體上。例如但不限于，力設備100可以包括gps傳感器310，所述gps傳感器可確定用戶正在通過的公寓建筑中的三樓存在值得注意的公寓。作為響應，力設備100可以施加力以指示用戶向上看，以便將與該公寓相關聯(lián)的ar信息提供給用戶。

在又一個非限定實例中，力設備100可以包括在用戶絆倒或喪失平衡時檢測的陀螺儀傳感器、加速計和/或成像器。在這種情況下，力設備100可以在用戶頭部或身體上施加一個或多個力，以嘗試避免用戶跌倒和/或糾正用戶的平衡。例如但不限于，包括在力設備100中的一個或多個傳感器可以檢測到用戶的姿勢在閾值范圍(例如，角度范圍)之外。作為響應，力設備100可以施加一個或多個力以影響用戶的姿勢，直到該姿勢回到閾值范圍之內。此外，當力設備100經由一個或多個傳感器310檢測到用戶即將走入諸如路燈桿或消防栓等物體中時，可以在用戶頭部或身體上施加力。

在一些實施例中，力設備100可以提供關于用戶正在進行的潛意識身體移動的警告，這種身體移動通常稱為機械重復行為。機械重復行為可以包括重復移動、姿勢或者言語，例如身體搖擺、輕撫自己、腿部交叉/分開以及原地行進。因此，可以實施陀螺儀傳感器、加速計、成像器等以檢測此類移動并且施加力，以提醒用戶注意所述移動。此外，力設備100可以施加力以補償用戶想要消除的用戶頭部或身體的輕微移動。在此類實施例中，力設備100可以識別無意識身體移動方式并且產生量值大體相同，但是階段/方向相反的力模式，從而消除不良身體移動形式。

圖7是根據(jù)各個實施例的用于在用戶身上施加力以將信息傳達給用戶的方法步驟的流程圖。盡管所述方法步驟結合圖1-6g中的系統(tǒng)進行描述，但是本領域中的技術人員將理解，配置成以任何順序執(zhí)行所述方法步驟的任何系統(tǒng)均落在各個實施例的范圍內。

如圖所示，方法700從步驟710開始，在該步驟中，力控制應用程序232接收或者產生力事件并且處理所述力事件以確定諸如線性力或旋轉力等的力方向和/或力量值。如上所述，可以產生各種類型和量值的力，以為用戶提供指示、警告、通知等。在一些實施例中，力事件所指示的力方向可以包括相對于用戶的方向，或者力方向可以包括絕對方向(例如，基于地理基本方向)。

在步驟720中，力控制應用程序232對傳感器數(shù)據(jù)進行分析，以確定力設備100的定向和/或位置(例如，相對坐標或絕對坐標)。在各種實施例中，力設備100的定向和/或位置可以表明風扇110的定向方式，以便產生具有力事件所指定的方向和/或量值的力。此外，當力設備100包括多個風扇110時，力設備100的定向和/或位置可以表明應選擇和觸發(fā)哪個風扇110，以便產生具有力事件所指定的方向和/或量值的力。因此，在步驟730中，力控制應用程序232基于力事件所指示的力方向、力事件所指示的力量值、力設備100的定向和/或力設備100的位置而視情況選擇和/或重新定向一個或多個風扇110。

接下來，在步驟740中，力控制應用程序232確定力事件是否指定了目標定向或位置。在一些實施例中，目標定向可以包括與用戶姿勢、頭部定向、身體定向等相關聯(lián)的閾值范圍(例如，角度范圍或距離范圍)。此外，在一些實施例中，目標位置可以包括gps坐標。如果力事件未指定任何目標定向或目標位置，則方法700繼續(xù)執(zhí)行步驟745，在該步驟中，力控制應用程序232根據(jù)力事件產生一個或多個控制信號以使風扇110在用戶身上施加一個或多個力。方法700隨后返回到步驟710，在該步驟中，力控制應用程序232等待接收或產生另一個力事件。

但是如果在步驟740中，力事件指定了目標定向或目標位置，則方法700繼續(xù)執(zhí)行步驟750，在該步驟中，力控制應用程序232根據(jù)力事件產生一個或多個控制信號以使風扇110在用戶身上施加一個或多個力。隨后，在步驟760中，力控制應用程序232對傳感器數(shù)據(jù)進行分析，以檢測力設備100的定向和/或位置。在步驟770中，力控制應用程序232確定力設備100是否處于目標定向和/或目標位置，從而確定用戶是否遵守所述力和/或是否對所述力做出適當響應。

如果在步驟770中，力控制應用程序232確定力設備100不在目標定向和/或不在目標位置，則方法700繼續(xù)執(zhí)行步驟780，在該步驟中，力控制應用程序232再次基于力事件所指示的力方向、力事件所指示的力量值、力設備100的定向和/或力設備100的位置而視情況選擇和/或重新定向一個或多個風扇110。方法700隨后返回到步驟750，在該步驟中，力控制應用程序232產生一個或多個控制信號以使風扇110在用戶身上施加一個或多個附加力。

但是如果在步驟770中，力控制應用程序232確定力設備100已處于目標定向和/或目標位置，則方法700將返回到步驟710，在該步驟中，力控制應用程序232等待接收或產生另一個力事件。

總之，力控制應用程序接收或產生指示力方向和/或力量值的力事件。力控制應用程序隨后基于傳感器數(shù)據(jù)確定力設備的定向和/或位置。力控制應用程序進一步基于所述力事件以及力設備的定向和/或位置確定要施加在用戶身上的力。接下來，力控制應用程序產生一個或多個風扇控制信號以在用戶身上施加一個或多個力。

本文中公開技術的至少一個優(yōu)勢是，該信息可以提供給用戶，而不壓倒用戶的視覺和聽覺通道。因此，所述用戶可以在經由他或她的視覺和/或聽覺通道接收其他類型的信息的同時接收指示、警告和通知，而不產生潛在危險情況。此外，通過響應于所述力設備的定向的變化而在用戶身上施加力，本文中所述的技術可幫助用戶維持他或她的平衡和/或姿勢。

本文已經出于說明目的而提供了各個實施例的說明，但是這些說明并不視作詳盡的，也不視作限于所公開的實施例。本領域中的普通技術人員將在不脫離所述實施例的范圍和精神的前提下，顯而易見地做出許多修改和變更。

本文實施例的方面可以實施為系統(tǒng)、方法或計算機程序產品。因此，本公開的方面可以采用全硬件實施例、全軟件實施例(包括固件、駐留軟件、微代碼等)或者將軟件和硬件方面相組合的實施例的形式，這些在本文中大體上可以全部稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本公開的方面可以采用包括在其上實施計算機可讀程序代碼的一個或多個計算機可讀介質中的計算機程序產品的形式。

可以采用一個或多個計算機可讀介質的任何組合。計算機可讀介質可以是計算機可讀信號介質或者計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質可以是例如但不限于電子、磁性、光學、電磁、紅外或半導體系統(tǒng)、裝置或設備，或者它們的任何適當組合。計算機可讀存儲介質的許多具體實例(非詳盡列舉)將包括以下項：具有一個或多個導線的電連接、便攜式計算機軟磁盤、硬盤、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式光盤只讀存儲器(cd-rom)、光學存儲設備、磁性存儲設備或者它們的任何適當組合。在本文件的背景下，計算機可讀存儲介質可以是可包括或存儲程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備使用或者與所述指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備結合使用的任何有形介質。

上文參考根據(jù)本公開的實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計算機程序產品的流程圖圖解和/或方框圖對本公開的各方面進行了描述。將理解，流程圖圖解和/或方框圖中的每個方框以及流程圖圖解和/或方框圖中的方框組合可以由計算機程序指令實施。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機的處理器或者生產機器的其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置，以使經由計算機處理器或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的指令能夠實施一個或多個流程圖和/或方框圖方框中指定的功能/操作。所述處理器可以是但不限于通用處理器、專用處理器、應用程序專用處理器或者現(xiàn)場可編程處理器或門陣列。

附圖中的流程圖和方框圖示出了根據(jù)本公開各個實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程序產品的可能實施方式的架構、功能和操作。在這點上，流程圖或方框圖中的每個方框可以表示代碼模塊、段或部分，其中包括用于實施指定邏輯函數(shù)的一個或多個可執(zhí)行指令。還應注意，在一些替代實施方式中，所述方框中指定的功能可以與附圖中所示順序不同的順序出現(xiàn)。例如，實際上，圖示的兩個連續(xù)方框可以大體上同時執(zhí)行，或者這些方框有時可以反向順序執(zhí)行，具體取決于所涉及的功能。還應注意，方框圖和/或流程圖圖解中的每個方框，方框圖和/或流程圖解中的方框的組合可以由執(zhí)行指定功能或操作的基于硬件的專用系統(tǒng)執(zhí)行，也可以由專用硬件和計算機指令的組合執(zhí)行。

盡管上文針對的是本公開的實施例，但是可以在不脫離本公開基本范圍的前提下設想出本公開的其他和進一步實施例，并且本公開的范圍由隨附的權利要求書確定。