具有熱觸感的體感模擬裝置及體感模擬系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及通過人體感覺模擬的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有熱觸感的體感模擬裝置及體感模擬系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

體感，也可稱軀體感覺，是觸覺、壓覺、溫覺、痛覺和本體感覺(關(guān)于肌肉和關(guān)節(jié)位置和運動、軀體姿勢和運動以及面部表情的感覺)的總稱。體感技術(shù)，是通過模擬和監(jiān)測體感，實現(xiàn)對應(yīng)的功能或與其他設(shè)備的配合與互動。例如，配合電影或游戲的相關(guān)場景，模擬振動、冷的感覺等以加強用戶的真實感。又例如，當(dāng)你站在一臺電視前方，假使有某個體感裝置可以偵測你手部的動作，此時若是我們將手部分別向上、向下、向左及向右揮，用來控制電視臺的快轉(zhuǎn)、倒轉(zhuǎn)、暫停以及終止等功能，便是一種很直接地以體感操控周邊裝置的例子，或是將此四個動作直接對應(yīng)于游戲角色的反應(yīng)，便可讓人們得到身臨其境的游戲體驗。

目前的體感模擬裝置一般是結(jié)合具體的應(yīng)用場景，通過穿戴設(shè)備模擬場景需要的單個或少數(shù)幾個體感。例如通過體感手套，模擬手部的觸感；通過其中設(shè)置傳感器的體感背心，模擬振動的感覺，以配合游戲場景的需要。具體的是，控制單元根據(jù)相關(guān)分析發(fā)出控制信號，控制對應(yīng)位置的體感模擬部件進行體感刺激以實現(xiàn)體感模擬。但是，現(xiàn)有的體感模擬裝置只能模擬身體局部的部分感覺，例如手部的觸感、胸口部分的振動等，而未與身體其他部分的感覺進行配合；尤其為，現(xiàn)有的體感模擬裝置大多缺乏可產(chǎn)生熱感的功能模塊，使用戶缺少感受熱觸感的體驗機會，從而也使用戶在體驗應(yīng)用場景時中的真實度感受不強，降低了體感模擬裝置的模擬有效度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供一種具有熱觸感的體感模擬裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的體感模擬裝置僅在用戶身體部分區(qū)域進行熱感刺激，從而造成風(fēng)熱感刺激有效度不高的技術(shù)問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種具有熱觸感的體感模擬裝置，包括：

可穿戴本體，用于包裹用戶全身；

多個體感模擬組件，多個所述體感模擬組件均設(shè)置于所述可穿戴本體上，每個所述體感模擬組件至少包括用于產(chǎn)生熱刺激的熱感功能模塊，以可使用戶至少感受到熱觸感的體感刺激；

控制單元，所述控制單元分別與每個所述體感模擬組件傳感器電連接，用于向一個或多個所述體感模擬組件發(fā)出一種或多種的控制指令。

具體地，所述熱感功能模塊包括熱感功能電路板、及設(shè)于所述熱感功能電路板上并與所述熱感功能電路板電連接的石墨烯。

具體地，所述可穿戴本體包括具有包絡(luò)狀且可包裹用戶全身的織物、涂覆于所述織物內(nèi)側(cè)的透氣性內(nèi)層，多個所述體感模擬組件均設(shè)于所述透氣性內(nèi)層上。

進一步地，所述可穿戴本體包括包裹人體軀干和四肢的衣服，或所述可穿戴本體包括用以包裹用戶的軀干和四肢的衣服、與所述衣服相連以包裹用戶手部的手套、以及與所述衣服相連以包裹用戶腳部的腳套，或所述可穿戴本體包括用以包裹用戶的軀干和四肢的衣服、以及用以包裹用戶頭部的帽子，或所述可穿戴本體包括用以包裹用戶的軀干和四肢的衣服、與所述衣服相連以包裹用戶手部的手套、與所述衣服相連以包裹用戶腳部的腳套、以及與所述衣服相連以包裹用戶頭部的帽子。

具體地，所述體感模擬組件為可拆卸的和/或所述控制單元為可拆卸的。

具體地，所述可穿戴本體與用戶全身均緊密接觸。

具體地，所述控制單元與每個所述體感模擬組件的電連接為所述控制單元與每個所述體感模擬組件直接連接。

具體地，所述控制單元與每個所述體感模擬組件的電連接為：所述控制單元與一部分所述體感模擬組件直接連接，并與剩余部分的所述體感模擬組件間接連接，其中所述間接連接通過所述一部分所述體感模擬組件與剩余部分的所述體感模擬組件的直接連接實現(xiàn)。

進一步地，所述體感刺激組件還包括以下功能模塊的一種或多種：用以使用戶身體受到按摩或振動的振動功能模塊，可刺激用戶的感知部位以使用戶觸覺反饋的觸感功能模塊，使用戶受到無創(chuàng)傷刺痛感的痛感功能模塊，使用戶身體受到冷觸感的冷感功能模塊，使用戶聞到氣味的氣味功能模塊，使用戶感到壓迫感的壓力功能模塊，使用戶感到吹風(fēng)感覺的風(fēng)感功能模塊，使用戶感到濕潤感覺的濕潤功能模塊。

本發(fā)明還提供一種體感模擬系統(tǒng)，包括中央處理器和如上述的具有熱觸感的體感模擬裝置，

其中，所述控制單元接收由中央處理器發(fā)出的控制信號并根據(jù)所述控制信號控制所述體感模擬組件按照所述預(yù)先設(shè)定的功能模擬體感。

本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置及體感模擬系統(tǒng)的技術(shù)效果為：由于采用了全身包裹的可穿戴本體，在可穿戴本體中設(shè)置了多個體感模擬組件，從而能夠使用戶全身各個區(qū)域都能夠根據(jù)應(yīng)用場景的需要產(chǎn)生對應(yīng)的體感，而不僅僅是單一或個別身體部分接受刺激，大大提升了體感模擬的有效度和用戶感受的真實度。同時，由于多個體感模擬組件均至少能夠模擬出熱感，從而在進行熱感模擬時，用戶全身各個部位均感受到熱感刺激，從而提高了熱感刺激的有效度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的正視圖；

圖2為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的后視圖；

圖3為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置與視頻設(shè)備結(jié)合使用時的示意圖；

圖4為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的控制框圖；

圖5為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的可穿戴本體的另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的體感模擬組件的結(jié)構(gòu)示意圖

圖7為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的熱感功能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的冷感功能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的氣味功能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的壓力功能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的風(fēng)感功能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1至圖4，并結(jié)合圖，下面對本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置的實施例進行闡述。

本實施例的具有熱觸感的體感模擬裝置100，可單獨使用，也可結(jié)合視頻設(shè)備200使用，如普通的家庭電視、電腦，或者佩戴VR/AR之類的視頻設(shè)備200。其中，VR即為虛擬現(xiàn)實技術(shù)，其是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，具體地，它是利用計算機生成一種模擬環(huán)境，而該模擬環(huán)境是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的仿真系統(tǒng)，可使用戶沉浸到該模擬環(huán)境中；AR，即為增強現(xiàn)實技術(shù)，它是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界反映在現(xiàn)實世界并進行互動。

該具有熱觸感的體感模擬裝置100包括可穿戴本體10、體感模擬組件20及控制單元30，下面對具有熱觸感的體感模擬裝置100的各部件作進一步說明：

可穿戴本體10，用于包裹覆蓋用戶全身；其中，全身的含義是指身體的全部主要部分，包括但不限于通常的長袖上衣和長褲所覆蓋的身體部分。包裹的含義不僅表示覆蓋用戶全身，且與用戶全身大部分部位均接觸，使用戶獲得被包圍和觸及的感覺，從而在用戶接受設(shè)置在可穿戴本體10中體感模擬組件20的體感刺激時，用戶感受的真實度提升；為了保證用戶使用時的舒適性，較佳地，該可穿戴本體10采用彈性材料制備而成。

體感模擬組件20，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的功能模擬體感，例如模擬觸覺感覺，振動感覺，加熱感覺等；其中，體感模擬組件20有多個，均設(shè)置在可穿戴本體10的不同位置上，多個即為大于或等于兩個，設(shè)置的含義是指位于可穿戴本體10上，與可穿戴本體10有接觸，同時，可以與可穿戴本體10連接，也可以不連接。每一個體感模擬組件20都是由多個功能模塊組成，從而能夠在一個位置同時模擬出多種體感。那么，由于在可穿戴本體10上對應(yīng)用戶的背部、胸前、腰部、腿部、手部、頸部等位置處設(shè)置體感模擬組件20，據(jù)此，可以通過不同位置具有相同或不同功能的體感模擬組件20在用戶身體的不同位置模擬出一種或多種體感；較佳地，每個體感模擬組件20至少包括用于產(chǎn)生熱刺激的熱感功能模塊24，以可使用戶至少感受到熱觸感的體感刺激，而借由熱感功能模塊24，可實現(xiàn)某些場景的熱觸感，比如突然創(chuàng)傷流血、突然接觸火焰等，由此，既可擴展具有熱觸感的體感模擬裝置100的應(yīng)用范圍，又能提高用戶的體驗感。

控制單元30，用于控制體感模擬組件20按照所述預(yù)先設(shè)定的功能模擬體感；例如，控制位于胸部和手部的體感模擬組件20模擬出痛感功能，或控制位于手部的體感模擬組件20模擬出風(fēng)吹的感覺，控制位于腳部的體感模擬組件20模擬出濕潤的感覺。其中，控制單元30設(shè)置在可穿戴本體10上，且分別與每個體感模擬組件20電連接。另外，該控制單元30也可與視頻設(shè)備200連接，以使用戶在非刺激的情況下，其感官可同步感受到虛擬場景的內(nèi)容。

具體的,控制單元可以采用單層次的模式，即控制單元直接控制每個體感模擬組件；也可以采用多層次的模式，控制單元包括控制主單元與控制子單元，控制主單元與控制子單元進行有線或無線的通信連接，控制子單元再對應(yīng)的控制體感模擬組件?？刂茊卧木唧w架構(gòu)可以基于MCU、FPGA或其他芯片搭建。體感模擬組件包括的多個功能模塊具體可以采用各類功能傳感器或者其他構(gòu)件來實現(xiàn)。

因此，控制單元30分別與每個體感模擬組件20電連接，用于向一個或多個體感模擬組件20發(fā)出一種或多種的控制指令。即：控制單元30在不同的場景或需求下，可以選擇性地給一個或多個位置的體感模擬組件20發(fā)出一種或多種指令，可以同一種指令給多個體感模擬組件，也可以不同的體感模擬組件20得到不同的指令，甚至是同一個體感模擬組件20得到不同的指令來使得其中的不同模塊執(zhí)行不同的指令。

在上述實施例中，由于采用全身包裹用戶的可穿戴本體10，以及在可穿戴本體10上設(shè)置多個體感模擬組件20，從而能夠使用戶全身各個區(qū)域都能夠根據(jù)應(yīng)用場景的需要產(chǎn)生對應(yīng)的體感，而不僅僅是單一或個別身體部分接受刺激，大大提升了體感模擬的有效度和用戶感受的真實度。同時，由于多個體感模擬組件20均至少能夠模擬出熱感，以可使用戶身體各個部分均能根據(jù)需求感受到熱觸感的體感刺激，保證了用戶對于熱觸感的要求及真實體驗。

同時，各個的體感模擬組件模擬出來的熱感的程度是可以調(diào)節(jié)的。例如，在模擬靠近火堆取暖的場景下，對腿部的體感模擬組件的熱感模擬強度設(shè)置較大，用戶腿部感覺到較強的熱感，而上身的體感模擬組件的熱感模擬強度對應(yīng)設(shè)置得較小，用戶上身感覺到較弱的熱感。

請參閱圖7，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結(jié)合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，熱感功能模塊24包括熱感功能電路板241、及設(shè)于熱感功能電路板241上并與熱感功能電路板241電連接的石墨烯242。

其中，該熱感功能電路板241可采用柔性電路板、剛性電路板或剛?cè)峤Y(jié)合電路板，且熱感功能電路板241與控制單元30電連接。

至于石墨烯242，由于其具有發(fā)熱速度快、散熱速度快、以及可以精確控制溫度范圍的優(yōu)點，故此，有利于實現(xiàn)遠(yuǎn)紅外發(fā)熱治療，并同時減少燙傷的發(fā)生；而且較佳地，石墨烯242可采用片狀結(jié)構(gòu)，亦可采用薄膜狀結(jié)構(gòu)，以便于安裝設(shè)置；當(dāng)然，亦可根據(jù)實際情況，采用金屬發(fā)熱絲代替石墨烯242，以利于降低生產(chǎn)成本。

據(jù)此，當(dāng)用戶遇到火焰的場景時，控制單元30會通過熱感功能電路板241控制石墨烯242工作，而石墨烯242工作后，其會快速產(chǎn)生熱量，以使用戶體驗熱感刺激，整個操作過程簡單方便。

請參閱圖5，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其中，本實施例中的可穿戴本體10的優(yōu)選實施方式為，其包括具有包絡(luò)狀且可包裹用戶全身的織物11a、及涂覆于織物11a內(nèi)側(cè)且具有透氣功能的透氣性內(nèi)層12a，多個體感模擬組件20均設(shè)于透氣性內(nèi)層12a上。

較佳地，織物11a主要由高強紗線并采用經(jīng)緯編織而成，以使織物11a上具有多個針織網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，保證其透氣性。而且，為了保證織物11a良好地使用，該織物11a包括較大透氣結(jié)構(gòu)、及相較于較大透氣結(jié)構(gòu)的透氣性弱的較小透氣結(jié)構(gòu)，具體地，織物11a的較大透氣結(jié)構(gòu)為利用經(jīng)編或緯編良好的柔性和伸展性特點，織物11a的較大透氣結(jié)構(gòu)處具有單層網(wǎng)孔較大的結(jié)構(gòu)，如，形成集圈組織或網(wǎng)眼組織，該類結(jié)構(gòu)透氣性好，而織物11a的較大透氣結(jié)構(gòu)所采用的材料為錦綸、滌綸或氨綸；至于織物11a的較小透氣結(jié)構(gòu)，由于其織物11a走線的地方變形要求小，透氣的要求需小，因此只需用緊密度的材料便可實現(xiàn)，而織物11a的較小透氣結(jié)構(gòu)所采用的材料也為錦綸、滌綸或氨綸。此外，織物11a還包括面內(nèi)通風(fēng)結(jié)構(gòu)，以用于織物11a面內(nèi)通熱風(fēng)或冷風(fēng)；較佳地，該面內(nèi)通風(fēng)結(jié)構(gòu)優(yōu)選采用間隔織物(以緯編間隔織物為主)，這是由于兩面織物結(jié)構(gòu)緊密度不同，兩面織物由中間的間隔絲連接，而間隔絲的密度很小，通風(fēng)效果很好，這類織物很適合做通冷熱風(fēng)的效果，該類織物用在VR部分游戲場景時，例如滑雪時，迎面吹來寒冷刺骨的風(fēng)，可以通過在該面料的一面接入通冷風(fēng)的噴嘴，就可以模擬出真實的冷風(fēng)效果。

透氣性內(nèi)層12a的材料優(yōu)選為凝膠，以保證其親膚性及透氣性。凝膠又名凍膠，它是一種介于液體和固體之間的具有一種特殊彈性的半固體狀態(tài)的稠厚物質(zhì)，它的形成過程是將蛋白、酶、重組蛋白、抗體、核酸等生物分子，經(jīng)過數(shù)萬次的測定實驗和十五個層析及純化，最終提煉出一種類似人類皮膚特定結(jié)果物質(zhì)的一種物體。當(dāng)然，這種物質(zhì)提煉制作的過程非常復(fù)雜，它是由植物提取分子組成于天然精油利用水可再生性能衍生復(fù)合材料相結(jié)合而成。此外，凝膠是液體中的固體，它特殊的觸感是其他材料所無法比擬的，透氣、恒溫、防蟲、防螨以及高粘彈性和通風(fēng)透氣性讓它成為了稀有物質(zhì)，這種具有與人體皮膚極為相似屬性的物質(zhì)更被人們冠以“人造皮膚”的美譽。

請參閱圖1和圖2，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10包括可包裹人體軀干和四肢的衣服11，即包括包裹軀干和全部手臂的上衣部分12和包裹全部腿部的褲子部分13，換言之，該可穿戴本體11可以包括長袖上衣和長褲，也可以是包括長袖和長褲的連體衣服，從而使得用戶身體的各個部分均能接受相關(guān)體感刺激模擬相關(guān)體感，提高了體感模擬的真實度和用戶的體驗感。

請參閱圖1和圖2，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10為包括用以包裹用戶的軀干和四肢的衣服11、與衣服11相連以包裹用戶手部的手套14、以及與衣服11相連以包裹用戶腳部的腳套15，相當(dāng)于，可穿戴本體10為由衣服11、手套14及腳套15組成的連體衣服。即，不僅一般用戶的全身的所有主要部分均被包裹，此外還包括手和腳的部分也被包裹，使得手和腳能夠和身體其他部分同時接受相同或不同的體感刺激，進一步提升體感模擬的真實感。而且，優(yōu)選的情況下，包括帶有手套14和腳套15的衣服是一體的連體衣服的形式，能夠提供更好的體感模擬的真實性，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)能夠想到，采用手套14和腳套15與衣服分體的形式也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明實施例。

請參閱圖1和圖2，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10包括用以包裹用戶的軀干和四肢的衣服11、以及用以包裹用戶頭部的帽子16，相當(dāng)于，可穿戴本體10為由衣服11、及帽子16組成的連體衣服。由此，使得用戶的頭部也能夠與身體同時接受相同或不同的體感刺激，進一步提升用戶體感模擬的真實感。

請參閱圖1和圖2，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10包括用以包裹用戶的軀干和四肢的衣服11、與衣服11相連以包裹用戶手部的手套14、與衣服11相連以包裹用戶腳部的腳套15、以及與衣服相連以包裹用戶頭部的帽子16，相當(dāng)于，可穿戴本體10為由衣服11、手套14、腳套15及帽子16組成的連體衣服?？衫斫獾?，不僅一般用戶的全身的所有主要部分均被包裹，此外還包括手、腳及頭的部分也被包裹，使得手、腳及頭能夠和身體其他部分同時接受相同或不同的體感刺激，進一步提升體感模擬的真實感。

在本發(fā)明的以上實施例中，優(yōu)選地，每個體感模擬組件20和每個控制單元30均為可拆卸的。那么在需要調(diào)整體感模擬組件20和和控制單元30的位置時，能夠進行靈活的調(diào)整，擴大本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置100的適用范圍并節(jié)省了成本。

請再參閱圖1和圖2，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10與用戶全身均緊密接觸。例如采用緊身衣的模式，進一步加強了可穿戴本體10與用戶全身的貼合度，在體感模擬組件20對用戶身體各部分實施體感刺激時，體感模擬更加有效，用戶體驗更加真實。

請參閱圖4，在本發(fā)明另一優(yōu)選實施例中，控制單元30與每個體感模擬組件20的電連接的具體實現(xiàn)方式為，控制單元30與每個體感模擬組件20直接通過電路連接，即，控制單元30與每個體感模擬組件20之間設(shè)有電線，以實現(xiàn)直接的電連接，簡化結(jié)構(gòu)，并有利于實施控制。

優(yōu)選地，控制單元30可以是一個或多個，在控制單元30多個的情況下，控制單元30包括一個主控制單元和若干從控制單元，一個主控制單元與所有若干從控制單元電連接，若干從控制單元與對應(yīng)的體感模擬部件直接電連接。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，控制單元30與每個體感模擬組件20的電連接為：控制單元30與一部分體感模擬組件20直接連接，并與剩余部分的體感模擬組件20間接連接，其中間接連接通過一部分體感模擬組件20與剩余部分的體感模擬組件20的直接連接實現(xiàn)。例如，控制單元30與胸部的體感模擬組件20直接通過導(dǎo)線電連接，胸部的體感模擬組件20直接通過導(dǎo)線與肩部的體感模擬組件20電連接，以此實現(xiàn)控制單元30與肩部的體感模擬組件20的電連接。

在以上實施例中，優(yōu)選地，控制單元30可以是一個或多個，在控制單元30多個的情況下，控制單元30包括一個主控制單元和若干從控制單元，一個主控制單元與所有若干從控制單元直接或間接電連接，若干從控制單元與對應(yīng)的體感模擬部件直接或間接電連接，從而能夠節(jié)約整個具有熱觸感的體感模擬裝置100中電連接使用的導(dǎo)線長度，簡化了具有熱觸感的體感模擬裝置100的結(jié)構(gòu)，并減少了由于導(dǎo)線故障引起的故障率。

請參閱圖6，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結(jié)合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20包括振動功能模塊21、觸感功能模塊22、及痛感功能模塊23，下面對體感模擬組件20的各功能模塊進行詳細(xì)說明：

振動功能模塊21為用于產(chǎn)生體表振動刺激，以使用戶身體受到按摩或振動，較佳地，該振動功能模塊21包括體表震動功能電路板、及設(shè)于體表震動功能電路板上并與體表震動功能電路板電連接的體表震動元件，其中，該體表震動功能電路板可采用柔性電路板、剛性電路板或剛?cè)峤Y(jié)合電路板，且體表震動功能電路板與控制單元30電連接；而體表震動元件采用有規(guī)律的長時間振動元件，以此保證可實現(xiàn)不同頻率、不同時間間隔、不同持續(xù)時間的震動組合方式，并且保證可在不同震動場合實施工作；

觸感功能模塊22為用于產(chǎn)生觸覺刺激，通過刺激用戶的感知部位，以使用戶觸覺反饋，較佳地，該觸感功能模塊22包括觸覺震動功能電路板、及設(shè)于觸覺震動功能電路板上并與觸覺震動功能電路板電連接的觸覺震動元件，其中，該觸覺震動功能電路板可采用柔性電路板、剛性電路板或剛?cè)峤Y(jié)合電路板，且觸覺震動功能電路板與控制單元30電連接；而觸覺震動元件采用震動時間短且可產(chǎn)生不同震動強度的振動元件，以實現(xiàn)不同的震動強度及持續(xù)時間，據(jù)此，若將觸感功能模塊22放在可穿戴本體10中裹覆用戶手指末端的位置處或者其他感知部位的位置處，即可實現(xiàn)觸覺反饋，如使用戶感受到觸碰、拿物體、射箭反饋等；

痛感功能模塊23為用于產(chǎn)生無創(chuàng)傷痛刺激，以使用戶受到無創(chuàng)傷刺痛感，較佳地，該痛感功能模塊23包括刺痛功能電路板、及設(shè)于刺痛功能電路板上并與刺痛功能電路板電連接以通過電擊而使用戶感受刺痛感的電擊器，其中，該刺痛功能電路板可采用柔性電路板、剛性電路板或剛?cè)峤Y(jié)合電路板，且刺痛功能電路板與控制單元30電連接；而通過電擊器可實現(xiàn)不同的強度、不同的脈沖間隔、不同的刺激頻率，據(jù)此，可以仿真不同的強烈短時間刺激，比如槍擊、重物擊中。

請參閱圖8，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結(jié)合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產(chǎn)生冷刺激的冷感功能模塊25，以使用戶身體部分感受到冷觸感。借由冷感功能模塊25，可實現(xiàn)某些場景的冰觸感，比如碰到冰，由此，既可擴展具有熱觸感的體感模擬裝置100的應(yīng)用范圍，又能提高用戶的體驗感。

而為了使到冷感功能模塊25簡化結(jié)構(gòu)，并便于安裝于可穿戴本體10上，較佳地，冷感功能模塊25包括冷感功能電路板251、及設(shè)于冷感功能電路板251上并與冷感功能電路板251電連接的半導(dǎo)體252。

其中，該冷感功能電路板251可采用柔性電路板、剛性電路板或剛?cè)峤Y(jié)合電路板，且冷感功能電路板251與控制單元30電連接。

至于半導(dǎo)體252，將其作為特種冷源，在技術(shù)應(yīng)用上具有以下的優(yōu)點和特點：

1、不需要任何制冷劑，可連續(xù)工作，沒有污染源沒有旋轉(zhuǎn)部件，不會產(chǎn)生回轉(zhuǎn)效應(yīng)，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音、壽命長，安裝容易。

2、半導(dǎo)體252具有兩種功能：一為能制冷，二為加熱。制冷效率一般不高，但制熱效率很高，永遠(yuǎn)大于1。因此，使用一個片件就可以代替分立的加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。

3、半導(dǎo)體252是電流換能型片件，通過輸入電流的控制，可實現(xiàn)高精度的溫度控制，再加上溫度檢測和控制手段，很容易實現(xiàn)遙控、程控、計算機控制，便于組成自動控制系統(tǒng)。

4、半導(dǎo)體252熱慣性非常小，制冷制熱時間很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘，制冷片就能達(dá)到最大溫差。

5、半導(dǎo)體252的反向使用就是溫差發(fā)電，而且，其一般適用于中低溫區(qū)發(fā)電。

6、半導(dǎo)體252的單個制冷元件對應(yīng)的功率較小，而要獲取較大功率時，可以采用多個同類型的制冷元件并通過電堆串、并聯(lián)的方法使其組合成電堆，以形成制冷系統(tǒng)，由此，便可以獲得較大功率的半導(dǎo)體252。而此種結(jié)構(gòu)特征，也使到半導(dǎo)體252的制冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的范圍。

7、半導(dǎo)體252的溫差范圍大，從正溫90℃到負(fù)溫度130℃都可以實現(xiàn)。

同時地，半導(dǎo)體252可優(yōu)先采用片狀結(jié)構(gòu)，以便于安裝設(shè)置。

在實際使用時，可附加散熱片和散熱風(fēng)扇，以提高整體的制冷效果。

據(jù)此，當(dāng)用戶遇到寒冰的場景時，控制單元30會通過冷感功能電路板251控制半導(dǎo)體252工作，而半導(dǎo)體252工作后，其會產(chǎn)生冷源，以使用戶體驗冷感刺激，整個操作過程簡單方便。

請參閱圖9，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結(jié)合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產(chǎn)生氣味刺激的氣味功能模塊26，以使用戶聞到氣味。借由氣味功能模塊26，可實現(xiàn)某些特定香味場景，由此，既可擴展具有熱觸感的體感模擬裝置100的應(yīng)用范圍，又能提高用戶的體驗感。

而為了使到氣味功能模塊26簡化結(jié)構(gòu)，并便于安裝于可穿戴本體10上，較佳地，氣味功能模塊26包括氣味功能電路板261、設(shè)于氣味功能電路板261上并與氣味功能電路板261電連接且可組合出多種香味的氣味源262、及設(shè)于氣味功能電路板261上并與氣味功能電路板261電連接以將氣味源262產(chǎn)生的氣味引送至用戶嗅覺的氣味引流器263。

其中，氣味功能模塊26還包括一具有包絡(luò)狀結(jié)構(gòu)以供部件固定設(shè)置的殼體，氣味功能電路板261和氣味源262均設(shè)于該殼體內(nèi)部，以受到該殼體的包裹保護；同時，該殼體可采用塑料制備，以減輕其重量。

另外的是，該氣味功能電路板261可采用柔性電路板、剛性電路板或剛?cè)峤Y(jié)合電路板，而氣味功能電路板261與控制單元30電連接。

氣味源262為由多種具有不同氣味的香料組成，如茉莉香料、玫瑰香料、百合香料、青草香料、蘋果香料等；且每種香料對應(yīng)設(shè)置在一密封容器內(nèi)，而該密封容器配設(shè)有一可電動打開或關(guān)閉其內(nèi)部的開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置與氣味功能電路板261電連接，以可由氣味功能電路板261控制工作。據(jù)此，當(dāng)需要用戶嗅到茉莉氣味時，控制單元30會向氣味功能電路板261發(fā)出工作指令，而氣味功能電路板261接收到相關(guān)指令后，其會向氣味源262中盛放有茉莉香料的密封容器上的開關(guān)裝置發(fā)出工作指令，以打開盛放有茉莉香料的密封容器，從而釋放茉莉氣味，以讓用戶感受嗅到。而當(dāng)需要用戶嗅到茉莉和玫瑰的混合氣味時，控制單元30會向氣味功能電路板261發(fā)出工作指令，而氣味功能電路板261接收到相關(guān)指令后，其會向氣味源262中盛放有茉莉香料的密封容器上的開關(guān)裝置、及盛放有玫瑰香料的密封容器上的開關(guān)裝置分別發(fā)出工作指令，以分別打開盛放有茉莉香料的密封容器、及盛放有玫瑰香料的密封容器，從而釋放茉莉和玫瑰的混合氣味，以讓用戶感受嗅到。而較佳地，該開關(guān)裝置可采用電動閥門，當(dāng)然，其亦可采用其它電動開關(guān)裝置，以便于容納有香料的密封容器可隨時打開，快捷地釋放相應(yīng)的氣味。

氣味引流器263為氣泵，而且該氣泵273為微型氣泵，以可借由其微型化結(jié)構(gòu)，減少空間的占用，以及有利于攜帶，并便于安裝設(shè)置；而且，其長度尺寸范圍為130mm-180mm，寬度尺寸范圍為50mm-85mm，高度尺寸范圍為100mm-155mm。亦可選擇地，氣味引流器263為風(fēng)扇，而且該風(fēng)扇為微型風(fēng)扇，以可借由其微型化結(jié)構(gòu)，減少空間的占用，以及有利于攜帶，并便于安裝設(shè)置；同時地，微型風(fēng)扇的長度尺寸范圍為8mm-20mm，寬度尺寸范圍為8mm-20mm，高度尺寸范圍為2mm-5mm。

另外，為了使到氣味引流器263順利地并且可按預(yù)設(shè)軌道地將氣味引流至指定位置處，氣味功能模塊26包括還包括一端朝向指定位置處而另一端與氣味引流器263相連接的導(dǎo)引管。

在本發(fā)明的以上實施例中，優(yōu)選地，氣味功能模塊26設(shè)有多個，該多個氣味功能模塊26分設(shè)于可穿戴本體10上對應(yīng)靠近用戶臉部或者鼻子的位置處，以可通過多個氣味功能模塊26同時釋放的氣味濃度達(dá)到指定要求，以此保證用戶可以清楚地聞到所需的氣味；其中，需要說明的是，此處的多個指的是兩個或兩個以上，亦即，該氣味功能模塊26可以為兩個、三個或四個等，而此種實施方式也屬于本實施例的保護范疇。同時，該多個氣味功能模塊26之間電連接，而該多個氣味功能模塊26連接時，可以是直接連接，也可以是間接連接，例如，通過控制單元30實現(xiàn)間接連接。

請參閱圖10，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結(jié)合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產(chǎn)生壓迫感覺刺激的壓力功能模塊27，以使用戶感到壓迫感。借由壓力功能模塊27的設(shè)置，可實現(xiàn)某些需要纏繞勒緊身體部分部位的場景，比如蛇/藤條的纏繞、捆綁等，由此，既可擴展具有熱觸感的體感模擬裝置100的應(yīng)用范圍，又能提高用戶的體驗感。

而為了使到壓力功能模塊27簡化結(jié)構(gòu)，并便于安裝于可穿戴本體10上，壓力功能模塊27包括壓迫功能電路板271、設(shè)于可穿戴本體10上且可膨脹擠壓用戶的氣囊272、及設(shè)于壓迫功能電路板271上并與氣囊272連接以向氣囊272提供使其膨脹的氣體的氣泵273。

其中，該壓迫功能電路板271可采用柔性電路板、剛性電路板或剛?cè)峤Y(jié)合電路板，且壓迫功能電路板271與控制單元30電連接。

另外，該氣泵273為微型氣泵，以可借由其微型化結(jié)構(gòu)，減少空間的占用，以及有利于攜帶，并便于安裝設(shè)置；而且，其長度尺寸范圍為130mm-180mm，寬度尺寸范圍為50mm-85mm，高度尺寸范圍為100mm-155mm。

那么，當(dāng)用戶遇到壓迫場景時，控制單元30會通過壓迫功能電路板271控制氣泵273工作，而氣泵273工作后，其會產(chǎn)生氣體，以控制氣囊的充氣而壓迫用戶，從而使到用戶產(chǎn)生壓迫感。

請參閱圖11，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結(jié)合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產(chǎn)生風(fēng)吹感覺的風(fēng)感功能模塊28，以使用戶感到吹風(fēng)感覺。借由風(fēng)感功能模塊28，可實現(xiàn)某些場景的吹風(fēng)感，由此，既可擴展具有熱觸感的體感模擬裝置100的應(yīng)用范圍，又能提高用戶的體驗感。

而為了使到風(fēng)感功能模塊28簡化結(jié)構(gòu)，并便于安裝于可穿戴本體10上，風(fēng)感功能模塊28包括風(fēng)感功能電路板281、設(shè)于風(fēng)感功能電路板281上并與風(fēng)感功能電路板281電連接以向用戶吹送氣流的氣流產(chǎn)生器282、及設(shè)于可穿戴本體10上以供由氣流產(chǎn)生器282產(chǎn)生的氣流送至用戶身體的通風(fēng)結(jié)構(gòu)(圖中未標(biāo)示)。

其中，該風(fēng)感功能電路板281可采用柔性電路板、剛性電路板或剛?cè)峤Y(jié)合電路板，且風(fēng)感功能電路板281與控制單元30電連接。

氣流產(chǎn)生器282為風(fēng)扇，而且該風(fēng)扇為微型風(fēng)扇，以可借由其微型化結(jié)構(gòu)，減少空間的占用，以及有利于攜帶，并便于安裝設(shè)置；同時地，微型風(fēng)扇的長度尺寸范圍為8mm-20mm，寬度尺寸范圍為8mm-20mm，高度尺寸范圍為2mm-5mm。

通風(fēng)結(jié)構(gòu)包括設(shè)于可穿戴本體10上且與氣流產(chǎn)生器282連通的通路。

據(jù)此，當(dāng)用戶遇到吹風(fēng)的場景時，控制單元30會通過風(fēng)感功能電路板281控制氣流產(chǎn)生器282工作，而氣流產(chǎn)生器282啟動后，其會產(chǎn)生氣流，并會通過可穿戴本體10上的通路將氣流風(fēng)送到指定的部位，以使用戶體驗風(fēng)感刺激，整個操作過程簡單方便。

請參閱圖6，并結(jié)合圖5，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結(jié)合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產(chǎn)生濕潤感覺刺激的濕潤功能模塊29，以使用戶感到濕潤感覺。借由濕潤功能模塊29，可實現(xiàn)某些皮膚濕潤的場景，由此，既可擴展具有熱觸感的體感模擬裝置100的應(yīng)用范圍，又能提高用戶的體驗感。

較佳地，濕潤功能模塊29包括涂覆于可穿戴本體10上且通電后可由半固體狀態(tài)變成可流動的液體狀態(tài)的濕潤材料，而濕潤材料優(yōu)選為凝膠，其中，凝膠通電后，凝膠由半固體狀態(tài)變成可流動的液體狀體，當(dāng)該材料密封于可穿戴本體10的袖子上部時，在某些VR游戲場景中，遇到刀刺和子彈擊中，人體表面會感到流血觸感，因此，用該類相變材料可以去模擬這類感覺。而且，為了簡化結(jié)構(gòu)，以及節(jié)省成本，該濕潤材料與涂覆于可穿戴本體10上的透氣性內(nèi)層12a為同一材料。

在本發(fā)明的以上實施例中，優(yōu)選地，每個體感模擬組件20和每個控制單元30均為可拆卸的。那么在需要調(diào)整體感模擬組件20和和控制單元30的位置時，能夠進行靈活的調(diào)整，擴大本發(fā)明的具有熱觸感的體感模擬裝置100的適用范圍并節(jié)省了成本。

本發(fā)明的另一個實施例中，還提供了一種體感模擬系統(tǒng)，其包括中央處理器和上述各個實施例中具有熱觸感的體感模擬裝置100，

其中，控制單元30接收由中央處理器發(fā)出的控制信號并根據(jù)控制信息控制體感模擬組件20按照預(yù)先設(shè)定的功能模擬體感。

以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例而已，其結(jié)構(gòu)并不限于上述列舉的形狀，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。