CN213182667U - 床上触觉设备和用于提供触觉输出的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及床上触觉设备和用于提供触觉输出的系统。更具体而言，本实用新型提供了一种床上触觉设备，该床上触觉设备可包括致动单元阵列。致动单元阵列中的致动单元可被配置为以预先确定的顺序致动(例如，膨胀、收缩或以其他方式改变形状)以提供触觉输出。床上触觉设备可被配置为在使用期间放置在用户下方，例如在用户和床垫之间。可提供触觉输出以帮助用户放松、移动和/或唤醒用户、指示床上触觉设备或另一电子设备处的输出、警示或通知等。

Description

床上触觉设备和用于提供触觉输出的系统

本申请是2019年9月19日提交的美国临时专利申请62/902,811的非临时性申请，并且根据35 U.S.C.§119(e)要求该美国临时专利申请的权益，其内容如同在本文中完全公开一样以引用方式并入本文。

技术领域

所述实施方案整体涉及用于提供触觉输出的设备和系统。更具体地，所述实施方案涉及床上触觉设备，该床上触觉设备具有致动单元和控制系统，该控制系统被配置为将加压空气(或另一种流体)引入到致动单元中以提供触觉输出。

背景技术

电子设备可具有向设备的用户提供触觉输出的一个或多个输出机构。一般来讲，可能有利的是，电子设备在用户卧床时向用户提供触觉输出。一些传统的电子设备可向卧床用户提供触觉反馈，但可提供的触觉反馈的类型有限，并且设备可导致用户不适。本文所述的系统和技术通过使用床上触觉设备提供触感或触觉反馈来克服传统电子设备的这些限制中的一些限制。

实用新型内容

本公开中描述的系统、设备、方法和装置的实施方案涉及床上触觉设备，该床上触觉设备具有致动单元和控制系统，该控制系统被配置为将加压空气引入到致动单元中以提供触觉输出。

本文所述的实施方案可包括床上触觉设备，该床上触觉设备包括致动单元阵列和一个或多个通道构件。致动单元阵列中的每个致动单元可被配置为响应于流体被引入到致动单元中而致动。一个或多个通道构件可定位在致动单元阵列下方，并且可限定被配置为将致动单元阵列流体耦接到控制系统的一个或多个通道。控制系统可被配置为以预先确定的顺序将加压空气引入到致动单元阵列中的各个单元中以提供触觉输出。

本文所述的实施方案还可包括床上触觉设备，该床上触觉设备包括限定顶部外表面的顶层、限定底部外表面的底层、以及定位在顶层和底层之间的致动单元阵列。床上触觉设备还可包括位于顶层和底层之间的一组通道。每个通道可将致动单元阵列中的相应致动单元流体耦接到控制系统。致动单元阵列可被配置为使顶层局部变形以提供触觉输出。

本文所述的实施方案还可包括用于提供触觉输出的系统，该系统包括床上触觉设备和控制系统。床上触觉设备可包括致动单元阵列。致动单元阵列中的每个致动单元可被配置为充气。控制系统可包括被配置为容纳流体的贮存器、被配置为对容纳在贮存器中的流体加压的泵、被配置为将贮存器流体耦接到致动单元阵列的阀阵列，以及处理单元，该处理单元被配置为使用加压流体来控制阀阵列以预先确定的顺序对致动单元阵列中的各个致动单元充气以提供触觉输出。

本文所述的实施方案还可包括床上触觉设备，该系统包括：致动单元，所述致动单元包括多个囊状物；流体通道，所述流体通道耦接到所述致动单元；泵，所述泵流体耦接到所述流体通道并且被配置为将加压空气引入到所述致动单元中；多个阀，所述多个阀包括耦接到所述多个囊状物中的每个囊状物的相应阀；和处理单元，所述处理单元被配置为控制所述多个阀以限定的顺序对所述多个囊状物中的各个囊状物放气以提供触觉输出。

除了上述示例性方面和实施方案之外，参考附图并通过研究以下描述，更多方面和实施方案将为显而易见的。

附图说明

通过以下结合附图的具体实施方式，将容易理解本公开，其中类似的附图标号指代类似的结构元件，并且其中：

图1示出了使用床上触觉设备的示例性环境；

图2A示出了图1的示例性床上触觉设备和控制系统；

图2B至图2C示出了由图1的床上触觉设备提供的示例性触觉输出；

图3A至图3C示出了由图1的床上触觉设备提供的示例性触觉输出；

图4示出了流体耦接到床上触觉设备的控制系统的示例性框图；

图5示出了用于使用床上触觉设备提供触觉输出的示例性方法的流程图；

图6A至图6G示出了示例性床上触觉设备；

图7A至图7E示出了示例性床上触觉设备；

图8A至图8B示出了包括流体耦接到床上触觉设备的各个通道的多个管状构件的示例性连接接口；

图9A至图9B示出了示例性连接接口，其中床上触觉设备中限定的通道被延伸以形成连接接口；

图10A至图10B示出了控制系统的示例性部件的示例性布置；

图11示出了床上触觉设备和控制系统的示例；

图12A至图12B示出了可集成到床上设备中的致动单元的示例；

图13A至图13C示出了示例性致动单元的剖视图；

图14A至图14B示出了可在床上设备中实现的示例性致动单元；并且

图15示出了可结合和/或连接到床上触觉设备的电子设备的示例性电气框图。

附图中的交叉影线或阴影的用途通常被提供以阐明相邻元件之间的边界并还有利于附图的易读性。因此，存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料属性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其他特性、性质、或属性的任何偏好或要求。

此外，应当理解，各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供，以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解，并因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示对所示的实施方案的任何偏好或要求，以排除结合其所述的实施方案。

具体实施方式

现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。

以下公开涉及一种用于提供触觉输出的系统。该系统可包括具有致动单元阵列的床上触觉设备。致动单元阵列中的致动单元可被配置为以预先确定的顺序致动(例如，膨胀、收缩或以其他方式改变形状)以提供触觉输出。触觉输出可响应于在床上触觉设备或另一电子设备处检测到的输入或与床上触觉设备或另一电子设备处的通知、警示或其他输出相关联地提供。

如本文所用，术语“触觉输出”可用于将沿用户身体能够通过触觉感知的设备输出称为本质上通常为动态的一系列局部脉冲。如本文所用，术语“局部脉冲”可用于指沿用户身体的一部分作用的短暂力。如本文所述，触觉输出的一部分可由一个或多个致动单元形成，对所述一个或多个致动单元充气和放气以产生可触觉感知的脉冲。

在一些情况下，致动单元被配置为响应于流体被引入到致动单元中和/ 或从致动单元移除而致动。如本文所用，“流体”可用于指不具有固定形状的允许流动的物质，包括空气、其他气体、液体以及它们的组合。床上触觉设备可包括被配置为在使用期间放置在用户下方的壳体。在一些情况下，床上触觉设备可在使用期间定位在床垫和用户之间。床上触觉设备可沿顶部外表面提供触觉输出，该触觉输出可由用户通过触觉感知(例如，通过触摸所感测)。床上触觉设备可足够薄和/或足够柔性，使得床上触觉设备在定位于用户下方的床中时不会引起不适。

致动单元可导致顶部外表面的变形和/或位移以提供触觉输出和/或其部分。特定致动单元的致动可引起顶部外表面的对应部分的变形和/或位移。如本文所用，“变形”可用于指改变表面、元件或其一部分的形状或轮廓，并且“位移”可用于指将表面、元件或其一部分相对于一个或多个附加表面、元件或其一部分从第一位置移动到一个或多个附加位置。一般来讲，当表面、元件或其部分变形时，其至少一部分发生位移。例如，如果顶部外表面变形，则顶部外表面的一部分将必然相对于顶部外表面的另一部分移动。然而，位移不一定需要变形。例如，在不改变顶部外表面的形状或轮廓的情况下，整个顶部外表面可相对于床上触觉设备的其他部件发生位移。

在一些情况下，由致动单元引起的变形可为局部变形。如本文所用，“局部变形”或“局部变形的”可用于指使表面或元件的局部部分变形，而不使表面或元件的一个或多个其他部分(例如，围绕局部部分的部分) 变形。多个致动单元可配合以使床上触觉设备的顶部外表面局部变形。表面或元件的多个部分可同时、在重叠时间段期间和/或在不同时间(例如，顺序地)局部变形。

在一些情况下，多个致动单元可配合以产生触觉输出。顶部外表面的多个部分可通过多个不同致动单元的致动而位移和/或变形以产生触觉输出。在一些情况下，顶部外表面的多个不同部分根据图案位移和/或变形以提供触觉输出。在一些情况下，以预先确定的顺序使致动单元致动可导致外表面根据实际或模拟的随机图案(例如，没有可识别的图案)发生位移和/或变形。例如，预先确定的顺序可模拟雨滴下落的图案。在一些情况下，以预先确定的顺序使致动单元致动可导致外表面根据有序(例如，非随机) 图案位移和/或变形。例如，预先确定的顺序可模拟至少部分地跨床上触觉设备的顶部外表面移动的波。

致动单元阵列中的每个致动单元可包括一个或多个囊状物，所述一个或多个囊状物限定内部体积并且被配置为充气和/或放气以使致动单元致动以提供触觉输出和/或触觉输出的部分。例如，对一个或多个囊状物的充气可导致致动单元膨胀，并且对一个或多个囊状物的放气可导致致动单元收缩。每个囊状物可被配置为响应于加压空气(或另一种流体)被引入到内部体积中而充气和/或响应于加压空气从内部体积移除而放气。在一些情况下，致动单元阵列中的每个致动单元被配置为在基本上横向于顶部外表面的方向上膨胀，从而增加床上触觉设备的与该单元对应的区域的厚度。

床上触觉设备可流体耦接至控制系统，该控制系统被配置为将加压空气引入到致动单元阵列的囊状物中和/或从致动单元阵列的囊状物移除加压空气以提供触觉输出。控制系统可包括被配置为有利于囊状物的快速充气和/或放气的一个或多个贮存器。在一些情况下，控制系统包括包含具有压力高于大气压的空气的一个或多个高压贮存器和/或包含具有压力低于大气压的空气的一个或多个真空贮存器。控制系统的阀阵列可被配置为将每个单元(例如，每个致动单元的囊状物)选择性地流体耦接到一个或多个贮存器。例如，控制系统(例如，控制系统的处理单元)可导致致动单元的囊状物与高压贮存器之间的阀打开以对囊状物充气。类似地，控制系统可致使致动单元的囊状物与真空贮存器之间的阀对囊状物放气。

在一些情况下，处理单元可向控制系统和/或床上触觉设备提供信号以提供触觉输出。处理单元可以是床上触觉设备、控制系统或可操作地耦接到床上触觉设备和/或控制系统的另一电子设备的部件。床上触觉设备、控制系统和/或可操作地连接到处理单元的另一设备可包括一个或多个输入设备(例如，接触传感器、力传感器、音频传感器、生物识别传感器、图像传感器、光传感器等)，其被配置为检测由处理单元用来确定提供触觉输出的输入和/或要提供的触觉输出的类型。处理单元可确定触觉输出以响应于一个或多个检测到的输入而提供，并且可控制控制系统和/或床上触觉设备(例如，阀、泵等)的各种部件以提供触觉输出。

由处理单元接收的输入可用于确定用于提供触觉输出的触发器。触发器可包括指示用户是入睡还是醒来、在场或不在场、打鼾还是不打鼾等的用户条件。用户条件可通过分析来自输入设备(例如，接触传感器、力传感器、音频传感器、生物识别传感器、图像传感器、光传感器等)的信号来确定。例如，处理单元可以通过确定呼吸信息(例如，瞬时呼吸率、平均呼吸率、最大呼吸率、最小呼吸率)、用户移动或存在信息(例如，使用力或压力传感器或换能器)、从接触传感器、力传感器、音频传感器、生物识别传感器等确定的心脏信息(例如，瞬时心率、平均心率、最大心率、最小心率)。触发器还可包括从床上触觉设备和/或其他设备接收的原始输入、由设备提供的输出(例如，音频输出、视频输出、触觉输出、警示或告警等)以及其他条件(例如，一天中的时间、温度、湿度、天气和其他环境条件)。响应于检测到或确定一个或多个触发器，处理单元可确定要提供的一个或多个触觉输出并使得控制系统和/或床上触觉设备提供触觉输出。

在一些情况下，致动单元可被单独寻址。如本文所用，“单独寻址”可用于指可彼此独立控制的致动单元。在一些情况下，每个致动单元可独立于致动单元阵列中的所有其他致动单元进行控制。在一些情况下，可将致动单元分组为单元组，并且将单元组中的致动单元一起控制，但独立于其他单元组和/或致动单元。

控制系统可包括一个或多个泵，所述泵被配置为建立和保持贮存器的压力。控制系统可包括增压泵，该增压泵被配置为增加高压贮存器中的压力和/或保持高压贮存器中的增加的压力。控制系统可包括真空泵，该真空泵被配置为降低真空贮存器中的压力和/或保持真空贮存器中的降低的压力。使用贮存器对床上触觉设备的各个致动单元的囊状物充气和/或放气可允许各个单元比使用泵对囊状物充气和/或放气更快地充气和/或放气。控制系统的泵可在提供触觉输出以对贮存器进行“充注”之前在长时间段内对贮存器加压或减压，使得可发生更快的压力变化。此外，使用贮存器对床上触觉设备的囊状物进行充气和/或放气可减少通过使用泵进行充气和/或放气会产生的潜在干扰(例如，声音、振动等)。例如，控制系统的泵可在使用床上触觉设备之前(例如，当用户不在时)对贮存器加压或减压，从而最小化对用户的干扰。

控制系统可包括将控制系统(例如，贮存器)流体耦接到床上触觉设备的一个或多个连接器。床上触觉设备可包括将致动单元阵列中的致动单元和对应的囊状物流体耦接到一个或多个连接器的通道。连接器和通道可配合以限定流体路径，该流体路径将贮存器流体耦接到致动单元阵列中的致动单元。如上所述，一个或多个阀(例如，阀阵列)可操作以控制贮存器和致动单元之间的流体耦接。例如，可打开阀以经由一个或多个连接器将一个或多个囊状物流体耦接到贮存器，使得流体可在囊状物和贮存器之间流动。类似地，可关闭阀以终止流体耦接，使得流体可不在囊状物和贮存器之间流动。阀可定位在沿着贮存器和一个或多个囊状物之间的流体路径的任何合适的位置处，包括在控制系统、连接器、通道或致动单元内。控制系统的连接器允许控制系统和床上触觉设备彼此分开定位。在一些情况下，控制系统可位于离床上触觉设备(和用户)足够远的位置，诸如在另一个房间中，使得由控制系统产生的潜在干扰(例如，声音、振动等) 可能不会干扰用户。

在一些情况下，床上触觉设备的厚度远小于其长度和/或宽度。例如，床上触觉设备的厚度(例如，顶表面与底表面之间的距离)可小于床上触觉设备的宽度的大约百分之十、百分之五或甚至百分之一。床上触觉设备的厚度可小于床上触觉设备的长度的大约百分之一、百分之一的一半或甚至百分之一的十分之一。床上触觉设备的尺寸可提供许多优点，包括增加床上触觉设备的柔性、改善床上触觉设备的舒适度、和/或降低使用期间用户对床上触觉设备的可感知性。

如本文所用的术语“附接”可用于指两个或更多个元件、结构、物体、部件、零件等物理地固定、紧固和/或彼此保持。如本文所用的术语“耦接”可用于指两个或更多个元件、结构、物体、部件、零件等彼此物理地附接、彼此操作、彼此通信、彼此电连接和/或以其他方式彼此交互。因此，当彼此附接的元件彼此联接时，不需要颠倒。如本文所用，“可操作地耦接”可用于指两个或更多个设备以任何合适的方式(包括有线地、无线地或其某个组合)耦接以用于操作和/或通信。如本文所用，“流体耦接”可用于指彼此流体连通的两个或更多个体积、元件结构、对象部件、部件等，使得流体可在两个或更多个体积、元件结构、对象部件、部件等之间或之中流动。

以下参考图1至图11来论述这些实施方案和其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。

图1示出了使用床上触觉设备100(以虚线示出)的示例性环境。如图1所示，当用户卧床104时，床上触觉设备100可被定位在用户102下方。床上触觉设备100可适于向用户提供触觉输出。由床上触觉设备100 提供的触觉输出可响应于在床上触觉设备或另一电子设备处检测到的输入，或与床上触觉设备或另一电子设备处的通知、警示或其他输出相关联地提供。

在一些情况下，床上触觉设备100适于定位在用户102与床104的床垫106之间。床上触觉设备100可足够薄和/或足够柔性，使得床上触觉设备在定位于用户102下方的床104中时不会引起不适。在一些情况下，床上触觉设备100的厚度远小于其长度和/或宽度。例如，床上触觉设备100 的厚度(例如，顶表面与底表面之间的距离)可小于床上触觉设备的宽度的大约百分之十、百分之五或甚至百分之一。床上触觉设备100的厚度可小于床上触觉设备的长度的大约百分之一、百分之一的一半或甚至百分之一的十分之一。床上触觉设备100的尺寸可提供许多优点，包括增加床上触觉设备的柔性、改善床上触觉设备的舒适度、和/或降低使用期间用户对床上触觉设备的可感知性。

床上触觉设备100可包括致动单元阵列，该致动单元阵列被配置为膨胀和/或收缩以提供触觉输出和/或其部分。致动单元阵列中的致动单元可被配置为以预先确定的顺序致动(例如，膨胀、收缩或以其他方式改变形状) 以提供触觉输出。在一些情况下，致动单元包括一个或多个囊状物，所述囊状物被配置为充气和/或放气以使致动单元致动。床上触觉设备100可包括被配置为在使用期间放置在用户102下方的壳体。床上触觉设备100可沿壳体的顶部外表面提供可由用户102触觉感知的触觉输出。在一些情况下，壳体的顶部外表面限定可修改的轮廓，并且致动单元的致动修改可修改的轮廓以提供触觉输出。

在各种实施方案中，床上触觉设备100和/或控制系统150可连接到配套设备，该配套设备被配置为提供触发器，该触发器用于提供触觉输出、控制信号和其他信息。配套设备可以是任何合适的电子设备，包括睡眠监测器、可穿戴电子设备、计时设备、健康监测或健身设备、便携式计算设备、移动电话(包括智能电话)、平板计算设备、数字媒体播放器、虚拟现实设备、音频设备(包括耳塞和耳机)等。

在一些情况下，触觉输出可对应于床上触觉设备或另一电子设备处的输入、输出、警示或通知。又如，触觉输出可对应于在床上触觉设备100 或所连接设备处接收的警示或通知，诸如电话呼叫、所接收的消息、推送通知等。在一些情况下，警示可对应于用户102的生物特征或类似特征。例如，触觉输出可响应于由床上触觉设备100或另一设备检测到的心率、呼吸速率或其他生物特征下降到高于或低于预先确定的阈值而提供。

在各种实施方案中，可在用户醒来或入睡时提供触觉输出。在一些情况下，床上触觉设备100或另一设备可检测用户是否醒来或入睡，并且可响应于该确定来提供、修改或停止触觉输出。

床上触觉设备100可定位在床垫106和/或床104的床架110的上方或下方。床上触觉设备100可被定位在床104的被褥上方或下方，包括床垫保护器、床单、毯子等。在一些情况下，床上触觉设备100定位在床垫106 上方和被褥的至少一些层的下方。例如，床上触觉设备100可被定位在床垫保护器上方，但在被褥的底下床单下方。在一些情况下，床上触觉设备 100包括沿着一个或多个表面的粘合剂，使得床上触觉设备100可附接或耦接到床垫106或被褥(例如，床垫保护器)。在一些情况下，床上触觉设备100被放置在距离枕头108大约10厘米和40厘米之间。床上触觉设备 100可在用户102的睡眠区域中居中。

床上触觉设备100可以可操作地和/或流体耦接至控制系统150。控制系统150可被配置为将加压空气引入到一个或多个致动单元(例如，引入到床上触觉设备100的囊状物的内部体积中)和/或以预先确定的顺序从床上触觉设备的一个或多个致动单元(例如，从囊状物的内部体积)移除加压空气以提供触觉输出。如下文相对于图4更详细所述，控制系统150可响应于从处理单元(例如，控制系统150的处理单元或另一电子设备的处理单元)接收到信号而导致由床上触觉设备100提供的触觉输出。

控制系统150和/或床上触觉设备100可包括将控制系统流体耦接到床上触觉设备的一个或多个连接器112。控制系统150的连接器112允许控制系统和床上触觉设备100彼此分开定位。在一些情况下，控制系统150可位于离床上触觉设备100(和用户102)足够远的位置，诸如在另一房间中，使得由控制系统150产生的潜在干扰(例如，声音、振动等)可能不会干扰用户102。

图2A示出了图1的床上触觉设备100和控制系统150。如上所述，床上触觉设备100可包括被配置为致动(例如，膨胀、收缩或以其他方式改变形状)以提供触觉输出和/或其部分的致动单元201阵列(在图2A中以虚线示出)。床上触觉设备100可包括壳体214或至少部分地围绕致动单元201和/或床上触觉设备100的其他部件的其他外层。壳体214可包含和/或保护床上触觉设备100的致动单元201和/或其他部件。在一些情况下，壳体214是柔性的。壳体214的一个或多个表面可包括被配置为将床上触觉设备100保持在适当位置的粘合剂或高摩擦材料。

壳体214可限定床上触觉设备100的顶部外表面216。在各种实施方案中，由床上触觉设备100提供的触觉输出可在顶部外表面216处和/或通过顶部外表面216提供。在一些情况下，顶部外表面216限定可修改的轮廓，并且致动单元的致动修改可修改的轮廓以提供触觉输出。在各种实施方案中，壳体214可不完全包封或围绕床上触觉设备100的部件。例如，壳体 214可由顶层和底层限定，其中床上触觉设备100的部件位于两者之间，在这种情况下，床上触觉设备100的侧面可不被壳体214包封。在一些情况下，壳体214具有开放顶部(例如，壳体214不包封床上触觉设备的顶部的至少一部分)。例如，致动单元阵列可限定顶部外表面216的至少一部分。

床上触觉设备100可包括致动单元201阵列，该致动单元被配置为以预先确定的顺序膨胀和/或收缩以提供触觉输出。致动单元阵列中的每个致动单元201可包括一个或多个囊状物，所述一个或多个囊状物限定内部体积并且被配置为充气和/或放气以使致动单元致动以提供触觉输出和/或触觉输出的部分。例如，对一个或多个囊状物的充气可导致致动单元201膨胀，并且对一个或多个囊状物的放气可导致致动单元收缩。每个囊状物可被配置为响应于加压空气(或另一种流体)被引入到内部体积中而充气和/或响应于加压空气从内部体积移除而放气。在一些情况下，致动单元阵列中的每个致动单元201被配置为在基本上横向于顶部外表面216的方向上膨胀，从而增加床上触觉设备100的与该单元201对应的区域的厚度。床上触觉设备100在图2A中被示出为具有以二维阵列排序的二十一个致动单元201。这是一个示例，并且并非旨在进行限制。本文所述的床上触觉设备可包括以任何合适的方式布置的任何合适数量的致动单元。

如上所述，每个致动单元201可被单独寻址。在一些情况下，每个致动单元201可独立于致动单元阵列中的所有其他致动单元进行控制。例如，提供触觉输出可包括对第一致动单元201充气，同时保持相邻致动单元201 处于未充气状态。在一些情况下，可将致动单元201分组为单元组，并且将单元组中的致动单元一起控制，但独立于其他单元组和/或致动单元。为了有利于致动单元201的独立控制，每个致动单元可独立地流体耦接(或能够流体耦接)到控制系统150。例如，每个致动单元201可通过在床上触觉设备100、连接器112和/或控制系统150中限定的一个或多个流体路径流体耦接至控制系统150。在一些情况下，如下文结合图4更详细地讨论，一个或多个阀可沿着每个致动单元201和控制系统150之间的流体路径定位，以控制流体耦接。

致动单元201可导致顶部外表面216的变形和/或位移以提供触觉输出和/或其部分。特定致动单元201的致动可引起顶部外表面216的对应部分的变形和/或位移。例如，致动单元201可(部分地或完全地)充气以提供触觉输出的第一部分(例如，第一局部脉冲)，并且可(部分地或完全地) 放气以提供触觉输出的第二部分(例如，第一局部脉冲)。此外，致动单元201可在触觉输出期间(例如，在充气或放气之间或在一个或多个其他致动单元充气或放气时)保持静止(例如，放气、部分充气或完全充气)。

如上所述，如本文所用，术语“触觉输出”可用于指可沿用户的身体通过触觉感知为本质上大致动态的一系列局部脉冲的设备输出，并且术语“局部脉冲”可用于指沿用户身体的一部分作用的短暂力。触觉输出或其一部分可通过一个或多个致动单元201的致动(例如，充气或放气)来提供。在一些情况下，致动单元201的致动的持续时间，诸如充气周期(例如，致动单元正在充气的持续时间)或放气周期(例如，致动单元正在放气的持续时间)可在持续时间上足够短，使得充气和/或放气被用户感知为局部脉冲。在一些情况下，致动的持续时间小于约0.5秒。在一些情况下，致动的持续时间小于约一秒。在一些情况下，致动的持续时间小于约五秒。

在一些情况下，致动的持续时间可相对较长(例如，大于约五秒、大于约10秒)。相似地，静态周期(例如，致动单元201不充气或放气的持续时间)可相对较短(例如，小于约0.5秒、小于约1秒、小于约5秒)或相对较长(大于约5秒、大于约10秒)。充气周期、放气周期和静态周期的长度可变化以提供变化的触觉输出或触觉输出的部分。例如，相对较短的充气周期、放气周期和/或静态周期可被感知为较高能量脉冲或轻击，而相对较长的充气周期、放气周期和/或静态周期可被感知为较低能量输出。

在一些情况下，触觉输出包括由一个或多个致动单元201产生的局部触觉输出，其中顶部外表面216的一部分相对于顶部外表面的其他部分局部位移(例如，移动)和/或变形(例如，改变形状)。局部触觉输出可模拟脉冲或轻击。在一些情况下，触觉输出包括全局触觉输出，其中许多致动单元201协作以使顶部外表面的全部或基本上全部(例如，大于75％)位移和/或变形。

在一些情况下，多个致动单元201可配合以产生触觉输出。顶部外表面216的多个部分可通过多个不同致动单元201的致动而位移和/或变形以产生触觉输出。在一些情况下，顶部外表面216的多个不同部分根据图案以不同方式位移和/或变形以提供触觉输出。在一些情况下，以预先确定的顺序使致动单元201致动可导致外表面216根据实际或模拟的随机图案 (例如，没有可识别的有序图案)发生位移和/或变形。在一些情况下，例如，实际或模拟的随机图案可模拟雨滴落下的图案。例如，第一组一个或多个致动单元201可在如图2B所示的第一时间或预先确定的顺序的一部分处(部分地或完全地)充气，并且第二组一个或多个致动单元201可在如图2C所示的第二时间或预先确定的顺序的一部分处(部分地或完全地)充气。致动单元阵列中的不同致动单元201在触觉输出期间可具有不同长度的充气周期、放气周期和/或静态周期。类似地，相同的致动单元201在触觉输出期间可具有不同长度的充气周期、放气周期和/或静态周期。在一些情况下，在触觉输出期间，致动单元201的充气周期、放气周期和/或静态周期可在时间上与其他致动单元的充气周期、放气周期和/或静态周期重叠。

在一些情况下，以预先确定的顺序使致动单元201致动可导致外表面 216根据有序(例如，非随机)图案位移和/或变形。多个致动单元201可配合以使外表面216根据有序图案位移和/或变形。例如，如图3A至3C所示，有序图案可使由一个或多个致动单元201形成的特征部318沿着外表面216移动。在一些情况下，例如，有序图案可模拟至少部分地跨床上触觉设备100的外表面216移动的波或其他特征部。

床上触觉设备100、控制系统150和/或包括处理单元和/或可操作地连接到该处理单元的另一设备可包括一个或多个输入设备(例如，接触传感器、力传感器、音频传感器、生物识别传感器、图像传感器、光传感器等)，其被配置为检测由处理单元用来确定提供触觉输出的输入和/或要提供的触觉输出的类型。处理单元可确定触觉输出以响应于一个或多个检测到的输入而提供，并且可控制控制系统150和/或床上触觉设备100(例如，阀、泵等)的各种部件以提供触觉输出。下文参考图4和图5更详细地讨论输入设备和检测到的输入。

如上所述，床上触觉设备可流体耦接至控制系统，所述控制系统被配置为将加压空气引入到致动单元中和/或从致动单元移除加压空气。图4示出了流体耦接到床上触觉设备400的控制系统450的示例性框图。控制系统450和床上触觉设备400可类似于上述控制系统150和床上触觉设备，并且可包括类似的结构和/或功能。

控制系统450可包括高压贮存器454、真空贮存器456、泵458a、458b、阀阵列452和处理单元460。床上触觉设备可包括致动单元401a、401b、 401c、401d阵列，这些致动单元被配置为以预先确定的顺序致动(例如，膨胀、收缩或以其他方式改变形状)以提供触觉输出。在一些情况下，每个致动单元401包括一个或多个囊状物，所述囊状物被配置为充气和/或放气以使致动单元致动。

控制系统450可包括一个或多个贮存器454、456，所述一个或多个贮存器454、456能够有利于致动单元401的囊状物的快速充气和/或放气。在一些情况下，控制系统450包括包含具有压力高于大气压的空气(或另一流体)的一个或多个高压贮存器454和/或包含具有压力低于大气压的空气 (或另一流体)的一个或多个真空贮存器456。贮存器454、456可以是具有固定或可变容积的任何合适的容器，诸如罐、囊状物等。贮存器454、 456可由任何合适的材料形成，包括聚合物(例如PVC、聚氨酯、NOMEX、 HYPALON、热塑性塑料、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素等)、橡胶、合成橡胶、金属(例如铝、铜等)、纤维增强材料、复合材料等。

控制系统450可包括一个或多个泵458a、458b，所述泵被配置为形成和保持贮存器454、456的压力。控制系统450可包括增压泵458a，该增压泵被配置为增加高压贮存器中的压力和/或保持高压贮存器454中的增加的压力。控制系统可包括真空泵458b，该真空泵被配置为降低真空贮存器中的压力和/或保持真空贮存器456中的降低的压力。

使用贮存器454、456对床上触觉设备400的各个致动单元401的囊状物充气和/或放气可允许各个单元比使用泵对囊状物充气和/或放气更快地充气和/或放气。控制系统450的泵458a、458b可在提供触觉输出以对贮存器 454、456进行“充注”之前在长时间段内对贮存器加压或减压，使得可发生更快的压力变化。此外，使用贮存器454、456对床上触觉设备400的囊状物进行充气和/或放气可减少通过使用泵进行充气和/或放气会产生的潜在干扰(例如，声音、振动等)。例如，控制系统450的泵458a、458b可在使用床上触觉设备400之前(例如，当用户不在时)对贮存器454、456加压或减压，从而最小化对用户的干扰。。泵458a、458b可以是任何合适类型的泵或压缩机，包括隔膜型、活塞型或往复运动型、柱塞型、旋转型、滚动型、扩散型、升华型、吸附型、离子型等。在一些情况下，泵458a、 458b被组合在能够对贮存器454、456加压和减压的单个压缩机/真空泵中。泵458a、458b可以足够安静，使得其不会在用户睡觉时打扰用户。例如，泵458a、458b可包括滚动型或旋转型或扩散型压缩机或泵。

床上触觉设备400可通过一个或多个连接器412a、412b、412c、412d 流体耦接至控制系统450。在一些情况下，每个连接器412a、412b、412c、 412d将控制系统450的一个或多个贮存器454、456连接到相应的致动单元401a、401b、401c、401d。如上所述，每个致动单元401可被单独寻址。为了有利于致动单元401的独立控制，每个致动单元可独立地流体耦接(或能够流体耦接)到控制系统450。例如，每个致动单元401可通过在床上触觉设备400、连接器412a、412b、412c、412d和/或控制系统450中限定的一个或多个流体路径流体耦接至控制系统450。连接器412a、412b、 412c和412d中的每一个可限定贮存器454、456与相应致动单元401a、 401b、401c、401d的囊状物之间的流体路径的至少一部分。

在一些情况下，连接器412a、412b、412c和412d与床上触觉设备400 和/或控制系统450中限定的通道配合，以将控制系统450的一个或多个贮存器454、456流体耦接到相应的致动单元401a、401b、401c、401d。控制系统450的连接器412允许控制系统450和床上触觉设备400彼此分开定位。在一些情况下，控制系统450可位于离床上触觉设备400(和用户)足够远的位置，诸如在另一个房间中，使得由控制系统产生的潜在干扰(例如，声音、振动等)可能不会干扰用户。

连接器412a、412b、412c、412d可彼此分开(例如，软管、管等)，或者可以是穿过一个或多个共享部件的通道。连接器412a、412b、412c、 412d由任何合适的材料形成，包括聚合物(例如PVC、聚氨酯、NOMEX、 HYPALON、热塑性塑料、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素等)、橡胶、合成橡胶、金属(例如铝、铜等)、纤维增强材料、复合材料等。

控制系统450可包括被配置为控制每个致动单元401a、401b、401c、401d(例如，每个致动单元401的囊状物)与一个或多个贮存器454、456 之间的流体耦接的一个或多个阀(例如，阀阵列452)。可打开阀阵列452 中的阀以经由一个或多个连接器将一个或多个囊状物流体耦接到贮存器454、 456，使得流体可在囊状物和贮存器之间流动。类似地，阀阵列452中的阀可被关闭以终止流体耦接，使得流体可不在囊状物与贮存器454、456之间流动。控制系统450的处理单元460可使致动单元401的囊状物与高压贮存器454之间的阀打开以对囊状物充气。类似地，控制系统450可使致动单元401的囊状物与真空贮存器456之间的阀对囊状物放气。在一些情况下，阀可用于调节致动单元401和贮存器454、456之间的流量。例如，可使用阀来减小或增加流量。

阀(例如，阀阵列452)可沿流体路径定位在贮存器454、456与一个或多个囊状物之间的任何合适的位置处，包括位于控制系统450、连接器 412、床上触觉设备400或致动单元401内。阀阵列452中的阀可通过连接器464c可操作地耦接到处理单元460。阀阵列可包括一个或多个电机、伺服机构等，以响应于从处理单元460接收的信号来控制(例如，打开、关闭)阀。阀阵列452中的阀可以是任何合适类型的阀，包括球形阀、蝶形阀、节流阀、隔膜阀或薄膜阀、闸门阀、球心阀、刀阀、针阀、夹管阀、活塞阀、旋塞波形阀、电磁阀、短管阀等。

床上触觉设备400可通过连接器464d可操作地耦接至处理单元460。处理单元460可从床上触觉设备400接收信号(例如，传感器信号等)并将信号(例如，阀控制信号等)提供至床上触觉设备。在一些情况下，处理单元460确定响应于从床上触觉设备400接收的信号而提供触觉输出和/ 或待提供的触觉输出的类型。处理单元460可被定位在床上触觉设备400、控制系统450或另一设备(例如，配套设备)内和/或为其部件。

床上触觉设备400、控制系统450和/或包括处理单元和/或可操作地连接到该处理单元460的另一设备可包括一个或多个输入设备(例如，接触传感器、力传感器、音频传感器、生物识别传感器、图像传感器、光传感器等)，其被配置为检测由处理单元用来确定提供触觉输出的输入和/或要提供的触觉输出的类型。处理单元460可确定触觉输出以响应于一个或多个检测到的输入而提供，并且可控制控制系统450和/或床上触觉设备400 (例如，阀、泵等)的各种部件以提供触觉输出。

在一些情况下，输入设备包括用于检测用于提供触觉输出的输入信号的一个或多个力感测机构。力感测机构能够检测用户是否卧床、用户在床上的定位、心脏信息、呼吸信息等。力感测机构可包括电容感测机构、压电式感测机构等。在一些情况下，输入设备包括用于检测用于提供触觉输出的输入信号的一个或多个接触感测机构(例如，触摸和/或接近感测机构)。接触感测机构可能够例如通过检测到用户正在接触床和/或床上触觉设备400来检测用户是否在床上。接触感测机构可另外能够检测用户在床上的定位(例如，用户正仰卧、侧卧还是俯卧、用户在床上的相对定位等)。接触感测机构和/或力感测机构可使用互电容感测技术和/或自电容感测技术。接触感测机构和/或力感测机构可包括基板和电容式、压电式和/或其他感测机构，所述感测机构包括一个或多个电极，该一个或多个电极用于确定用户是否与床上触觉设备400或另一设备接触、邻近和/或在其上施加力。

在一些情况下，输入设备包括用于检测音频输入的麦克风。在一些情况下，音频输入可用于在使用床上触觉设备400时检测打鼾或其他音频数据。

由处理单元460接收的输入可用于确定用于提供触觉输出的触发器。触发器可指示将产生触觉输出和/或触觉输出的特征，并且相对于图5更详细地讨论触发器。响应于检测到或确定一个或多个触发器，处理单元460 可确定要提供的一个或多个触觉输出并使得控制系统450和/或床上触觉设备400提供触觉输出。

图5示出了用于使用床上触觉设备提供触觉输出的示例性方法500的流程图。在框502处，泵(例如，泵458a、458b)在一个或多个贮存器 (例如，贮存器454、456)内充入(例如，加压或减压)空气或另一种流体。例如，如上所述，在一些情况下，控制系统(例如，控制系统450)包括容纳加压空气的高压贮存器和容纳减压空气的真空贮存器。在一些情况下，处理单元(例如，处理单元460)使得泵对贮存器进行充注。如上所述，对贮存器充注可允许对用于提供触觉输出的致动单元进行更快速且更频繁的充气和/或放气。

在框504处，处理单元检测指示应使用床上触觉设备产生触觉输出的触发器。触发器可包括指示用户是入睡还是醒来、在场或不在场、打鼾还是不打鼾等的用户条件。用户条件可通过分析来自输入设备(例如，接触传感器、力传感器、音频传感器、生物识别传感器、图像传感器、光传感器等)的信号来确定。例如，处理单元可以通过确定呼吸信息(例如，瞬时呼吸率、平均呼吸率、最大呼吸率、最小呼吸率)、用户移动或存在信息、从接触传感器、力传感器、音频传感器、生物识别传感器、图像传感器、光传感器等确定的心脏信息(例如，瞬时心率、平均心率、最大心率、最小心率)。触发器还可包括从床上触觉设备和/或其他设备接收的原始输入、由设备提供的输出(例如，音频输出、视频输出、触觉输出、警示或告警等)以及其他条件(例如，一天中的时间、温度、湿度、天气和其他环境条件)。在一些情况下，处理单元可确定所接收的输入或所确定的触发器是否超过阈值水平。在一些情况下，仅当输入或触发器超过阈值水平时该方法才继续。

在框506处，处理单元确定要产生的触觉输出。响应于检测到或确定一个或多个触发器，处理单元可确定要提供的一个或多个触觉输出。例如，处理单元可确定与触觉输出相关联的模式、预先确定的顺序等。在一些情况下，响应于在框504处检测到触发器而确定触觉输出。在一些情况下，触觉输出对应于由输入设备检测到的输入的一个或多个特征。

在一些情况下，确定触觉输出可包括确定要产生的触觉反馈的量(例如，触觉输出的量值、触觉输出的长度等)。处理单元可至少部分地基于由输入设备检测到的输入的特征来确定要产生的触觉反馈的量。

在框508处，处理单元使得加压流体(例如，空气)被引入到床上触觉设备的一个或多个致动单元中以产生触觉输出。如上所述，可根据预先确定的顺序将加压空气引入到一个或多个致动单元中。在一些情况下，提供触觉输出包括使一个或多个致动单元放气(例如，从致动单元移除流体)。例如，致动单元可(部分地或完全地)充气以提供触觉输出的第一部分，并且可(部分地或完全地)放气以提供触觉输出的第二部分。此外，致动单元可在触觉输出期间(例如，在充气或放气之间或在一个或多个其他致动单元充气或放气时)保持静止(例如，放气、部分充气或完全充气)。

如上所述，致使加压流体被引入到致动单元中和/或从致动单元移除可包括打开和/或关闭阀阵列中的一个或多个阀，以控制控制系统的贮存器与致动单元的一个或多个囊状物之间的流体耦接。控制系统的处理单元可使致动单元的囊状物与高压贮存器之间的阀打开以对囊状物充气。类似地，控制系统可致使致动单元的囊状物与真空贮存器之间的阀对囊状物放气。

使用贮存器对床上触觉设备的各个致动单元的囊状物充气和/或放气可允许各个单元比使用泵对囊状物充气和/或放气更快地充气和/或放气。控制系统450的泵可在提供触觉输出以对贮存器进行“充注”之前在长时间段内对贮存器加压或减压，使得可发生更快的压力变化。此外，使用贮存器对床上触觉设备的囊状物进行充气和/或放气可减少通过使用泵进行充气和/ 或放气会产生的潜在干扰(例如，声音、振动等)。例如，控制系统的泵可在使用床上触觉设备之前(例如，当用户不在时)对贮存器加压或减压，从而最小化对用户的干扰。

图6A示出了示例性床上触觉设备600。床上触觉设备600可类似于本文所讨论的床上触觉设备(例如，床上触觉设备100、400)，并且可包括类似的结构和/或功能。床上触觉设备600可包括壳体614，该壳体614限定可提供触觉输出的顶部外表面616。

图6B示出了图6A的示例性床上触觉设备600的分解图。床上触觉设备600可包括限定顶部外表面616的顶层630和限定床上触觉设备600的底部外表面的底层632。顶层630和底层632可配合以限定壳体614的至少一部分。顶层630可由能够变形和/或位移以提供触觉输出的任何合适的柔性材料形成。在一些情况下，顶层630由柔性织物(例如，包括尼龙、聚酯、棉等中的一者或多者的织造织物)形成。在其他情况下，层630可由任何合适的材料形成，包括柔性聚合物(例如，聚氨酯、PVC、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素等)、橡胶、合成橡胶、纤维增强材料、复合材料等。

在一些情况下，底层632被配置为定位在床垫的顶部表面上方并且面向床垫的顶部表面。底层632可由允许床上触觉设备600的底部外表面粘附或夹持所在表面(例如床垫、床单、床、床垫保护器或另一表面)的材料或材料组合形成。底层632可由夹持材料诸如热塑性聚氨酯形成。底层 632可由任何合适的材料形成，包括织物、柔性聚合物(例如，聚氨酯、PVC、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素等)、橡胶、合成橡胶、纤维增强材料、复合材料等。在一些情况下，顶层630的刚度小于底层632的刚度。这可允许致动单元的致动使顶层630变形和/或位移超过底层632，以改善由床上触觉设备600提供的触觉输出。

床上触觉设备600可包括定位在顶层630和底层632之间的致动单元 (例如，囊状物640)阵列。囊状物640可被配置为充气和/或放气以使顶部外表面616变形和/或位移以提供触觉输出。下文相对于图6C更详细地讨论囊状物640。

床上触觉设备600可包括定位在囊状物640下方的通道构件670。每个通道构件670可限定将囊状物640流体耦接到控制系统的一个或多个连接器和/或一个或多个贮存器的一个或多个通道。如图6B所示，每个通道构件670可对应于致动单元阵列中的一行囊状物640。每个通道构件670可限定一个或多个通道，所述一个或多个通道将通道构件670对应的行中的每个囊状物640单独地流体耦接。下文相对于图6D更详细地讨论通道构件 670。

床上触觉设备600可包括定位在顶层630和底层632之间的粘合剂层 638。在一些情况下，粘合剂层638将顶层630粘附至底层632以将床上触觉设备600的部件附接在一起并形成壳体614。在一些情况下，粘合剂层 638和通道构件670定位在单个层中。例如，粘合剂层638可至少部分地围绕一个或多个通道构件670。在一些情况下，粘合剂层638定位在两个或更多个通道构件670之间的空间中。粘合剂层638可由任何合适类型的材料形成，包括热塑性粘合剂、压敏粘合剂、反应性膜粘合剂、热活化膜等。

图6C是图6B的示例性囊状物640的分解图。囊状物640可包括顶片 642、底片646以及附接顶片642和底片646以限定内部体积的粘合剂环 644。底片646可包括用于将内部体积与通道构件670的通道流体耦接的开口647。可使用定位在开口647周围的粘合剂环648将底片646附接到通道构件670。顶片642和底片626可由任何合适的材料形成，包括织物、柔性聚合物(例如，聚氨酯、PVC、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素等)、橡胶、合成橡胶、纤维增强材料、复合材料等。粘合剂环644和648可由任何合适类型的材料形成，包括热塑性粘合剂、压敏粘合剂、反应性膜粘合剂、热活化膜等。

图6D是图6B的示例性通道构件670的分解图。通道构件670可包括顶片671、底片672和设置在顶片和底片之间的沟槽构件676。通道构件 670还可包括粘合剂层674和678，其将顶片671分别附接到沟槽构件676 并且将沟槽构件附接到底片672。沟槽构件676可与顶片671、底片672和/ 或粘合剂层674、678配合以限定从顶片671中限定的开口673和通道构件 670的末端延伸的通道。开口673可将通道流体耦接到囊状物640(例如，经由囊状物的开口647)，并且通道可用于将囊状物640流体耦接到连接器、贮存器等，以用于使用囊状物提供触觉输出。通道构件670的端部可连接到连接器以将囊状物640流体耦接到控制系统。

沟槽构件676可包括从沟槽构件676的一端延伸至与开口673的位置对应的一个或多个沟槽677。图6E示出了图6D的截面1-1的细部图，其示出了沟槽677。沟槽677可包括与开口673对应的部分693。每个沟槽677 的每个部分693可与开口673对准，以将一个或多个囊状物640流体耦接到沟槽677。沟槽677可限定每个通道的侧壁，顶片671可限定每个通道的顶壁，并且底片672可限定每个通道的底壁。

在一些情况下，如图6D所示，粘合剂层674、678可包括与沟槽构件 676的沟槽677对应的沟槽675。这些沟槽可防止粘合剂层674、678导致通道被阻塞。沟槽构件676、顶片671和底片672可由任何合适的材料形成，包括织物、柔性聚合物(例如，聚氨酯、PVC、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素等)、橡胶、合成橡胶、纤维增强材料、复合材料等。在一些情况下，沟槽构件676由热塑性聚氨酯形成。粘合剂层674、678可由任何合适类型的材料形成，包括热塑性粘合剂、压敏粘合剂、反应性膜粘合剂、热活化膜等。

图6F示出了沿图6A的剖面线A-A截取的囊状物640和通道构件670 的局部剖视图。如图6F所示，通道构件670限定通道680a、680b和680c。通道680c将囊状物640流体耦接到控制系统，以用于使用囊状物640提供触觉输出。图6F示出了处于塌缩或未充气状态的囊状物640。图6G示出了处于充气状态的囊状物640，例如在加压空气已被引入到囊状物640的内部体积641之后。

在一些情况下，沟槽(例如，沟槽677)可被配置为至少部分地控制流体流动到一个或多个囊状物。例如，沟槽可具有沿沟槽的长度减小的横截面积。这可限制流体的流动并且导致囊状物沿床上触觉设备的长度在不同的时间和/或速率下充气。例如，第一囊状物可更靠近床上触觉设备的第一端定位，并且流体耦接到囊状物的第一沟槽可在第一囊状物的位置处具有第一横截面积。第二囊状物可位于离床上触觉设备的第一端更远的位置，并且流体耦接到囊状物的第二沟槽可在第二囊状物的位置处具有小于第一横截面积的第二横截面积。第二沟槽在第二囊状物位置处的较小横截面积可导致第二囊状物以比第一囊状物更慢的速率和/或更晚的时间充气。这可用于提供触觉输出，该触觉输出根据沿着床上触觉设备的表面的位置而变化，诸如相对于图3A至图3C所述的波。

在一些情况下，每个囊状物可耦接到两个(或更多个)沟槽。流体耦接到囊状物的第一沟槽的横截面积可沿着沟槽的长度在第一方向上增大，并且流体耦接到囊状物的第二沟槽的横截面积可在第一方向上减小。这样，使用囊状物提供的波或类似触觉输出可以双向方式提供，这取决于使用哪些沟槽将流体引入到囊状物。

在一些情况下，多个沟槽可流体耦接到单个囊状物或多个囊状物。在一些情况下，与触觉输出的第一波形相关联的第一组囊状物可连接到第一公共沟槽，并且与触觉输出的第二波形相关联的第二组囊状物可连接到第二公共沟槽。这样，可基于是否将流体引入到第一公共沟槽和/或第二公共沟槽中来提供第一波形和/或第二波形，而无需复杂的阀控制来单独地控制组中的每个囊状物。

图7A示出了示例性床上触觉设备700。床上触觉设备700可类似于本文所讨论的床上触觉设备(例如，床上触觉设备100、400、600)，并且可包括类似的结构和/或功能。床上触觉设备700可包括壳体714，该壳体限定可提供触觉输出的顶部外表面716。床上触觉设备700可包括定位在顶部外表面716下方的致动单元701阵列(在图7A中以虚线示出)。如本文所述，致动单元701可被配置为充气和/或放气以使顶部外表面716变形和/或位移以提供触觉输出。床上触觉设备700可包括连接接口713，该连接接口将致动单元701流体耦接到一个或多个附加连接器和/或控制系统，诸如本文所述。

图7B示出了图7A的示例性床上触觉设备700的分解图。床上触觉设备可包括构成致动单元701的囊状物740阵列。在一些情况下，每个致动单元701包括叠堆中的多个囊状物740。例如，可堆叠三个囊状物740以形成致动单元701。图7C示出了图7B的截面2-2的细部图，其示出了堆叠在彼此顶部上的三个囊状物740a、740b、740c。在每个致动单元701中包括多个囊状物可增加致动单元可变形和/或使顶表面716位移的量。下文相对于图7E更详细地讨论囊状物740。

床上触觉设备700可包括限定顶部外表面716的至少一部分的顶层730 和限定床上触觉设备700的底部外表面的底层732。床上触觉设备700还可包括限定顶部外表面716的一部分的第二层771。在一些情况下，第二层具有比顶层730更大的表面积，如图7B所示。床上触觉设备700可包括将顶层730附接到第二层771的一个或多个致动部件779。在一些情况下，致动部件779是柔性的并且能够允许顶层730相对于第二层771移动。在一些情况下，致动部件779被配置为至少部分地围绕致动单元701，以防止污染物与致动单元接触和/或防止其他类型的损坏。

顶层730、底层732、第二层771和致动部件779可配合以限定壳体 714的至少一部分。顶层730可由能够变形和/或位移以提供触觉输出的任何合适的柔性材料形成。在一些情况下，顶层730由柔性织物(例如，包括尼龙、聚酯、棉等中的一者或多者的织造织物)形成。在其他情况下，顶层730可由任何合适的材料形成，包括织物、柔性聚合物(例如，聚氨酯、PVC、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素等)、橡胶、合成橡胶、纤维增强材料、复合材料等。底层732可由允许床上触觉设备700的底部外表面粘附或夹持所在表面(例如床垫、床单、床、床垫保护器或另一表面)的材料或材料组合形成。底层732可由夹持材料诸如热塑性聚氨酯形成。底层 732、第二层771和致动部件779可由任何合适的材料形成，包括织物、柔性聚合物(例如，聚氨酯、PVC、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素等)、橡胶、合成橡胶、纤维增强材料、复合材料等。

床上触觉设备700可包括定位在第二层771和底层732之间的沟槽层 776。床上触觉设备700还可包括粘合剂层774和778，所述粘合剂层将第二片771分别附接到沟槽层776并且将沟槽层附接到底片772。沟槽层776 可与第二片771、底片772和/或粘合剂层774、778配合以限定从在第二片 771和连接接口713中限定的开口773延伸的通道。开口773可将通道流体耦接到致动单元701(例如，致动单元的囊状物740)，并且通道可用于将致动单元流体耦接到连接器、贮存器等，以用于使用囊状物提供触觉输出。

沟槽层776可包括从沟槽层776的端部(例如，连接接口713的一部分)延伸到与开口773对应的位置的一个或多个沟槽777。图7C示出了图 7B的截面2-2的细部图，其示出了沟槽777。沟槽777可包括与开口773 对应的部分793。每个沟槽777的每个部分793可与开口773对准以将致动单元701流体耦接到沟槽777。在一些情况下，沟槽层776和一个或多个附加层(例如，第二片771和底片772)可形成通道构件，诸如上文关于图 6A至图6G所述的通道构件670。沟槽777的侧壁可限定每个通道的侧壁，第二片771可限定每个通道的顶壁，并且底片772可限定每个通道的底壁。

在一些情况下，如图7B所示，粘合剂层774、778可包括与沟槽层 776的沟槽777对应的沟槽775。这些沟槽可防止粘合剂层774、778导致通道被阻塞。沟槽层776，其顶部可由任何合适的材料形成，包括柔性聚合物(例如，聚氨酯、PVC、聚乙烯、聚酰亚胺、纤维素等)、橡胶、合成橡胶、纤维增强材料、复合材料等。在一些情况下，沟槽层776由热塑性聚氨酯形成。粘合剂层774、778可由任何合适类型的材料形成，包括热塑性粘合剂、压敏粘合剂、反应性膜粘合剂、热活化膜等。

图7E示出了图7B的致动单元701阵列的分解图。如相对于图7C所述，每个致动单元701包括堆叠在彼此顶部上的三个囊状物740a、740b、 740c。在每个致动单元701中包括多个囊状物可增加致动单元可变形和/或使顶表面716位移的量。每个囊状物740a、740b、740c包括顶部构件742a、 742b、742c、底部构件746a、746b、746c以及将顶部构件附接到底部构件的粘合剂环744a、744b、744c。每个囊状物可包括用于将囊状物流体耦接到致动单元中的其他囊状物和/或床上触觉设备的通道的一个或多个开口。例如，每个囊状物740a可包括位于底部构件746a中的开口747a，以用于将囊状物740a流体耦接到同一致动单元701的囊状物740b。每个囊状物 740b可包括顶部构件742b中的与开口747a对齐的开口749b，以用于将囊状物740b流体耦接到同一致动单元701的囊状物740a。每个囊状物740b 还可包括位于底部构件746b中的开口747b，以用于将囊状物740b流体耦接至同一致动单元701的囊状物740c。每个囊状物740c可包括顶部构件 742c中的与开口747b对齐的开口749c，以用于将囊状物740c流体耦接到同一致动单元701的囊状物740b。每个囊状物740c还可包括在底部构件 746c中的开口747c，以用于将囊状物740c流体耦接至床上触觉设备700中的通道。

每个致动单元701还可包括定位在囊状物740a和囊状物740b之间并且附接囊状物740a和囊状物740b的粘合剂环748a(类似于参照图6C所述的粘合剂环648)。粘合剂环748a可围绕开口747a和开口749b定位。每个致动单元701还可包括定位在囊状物740b和囊状物740c之间并且附接囊状物740b和囊状物740c的粘合剂环748b。粘合剂环748a可围绕开口747b 和开口749c定位。每个致动单元701还可包括粘合剂环748c，该粘合剂环定位在囊状物740c下方并且被配置为将致动单元附接到第二片771。粘合剂环748c可围绕第二片771的开口747c和开口773定位。

如图7C所示，用于多个致动单元701的部件可组合成材料的单个片或部件和/或由材料的单个片或部件形成。例如，用于致动单元阵列中的多个致动单元701的顶部构件742a、742b、742c、底部构件746a、746b、746c 和粘合剂环744a、744b、744c可由单个片形成。这可通过减少用于形成床上触觉设备700的部件的总体数量来简化制造。

如上所述，本文所述的床上触觉设备可包括用于将床上触觉设备的通道耦接到连接器和/或控制系统的连接接口(例如，连接接口713)。图8A 至图9B示出了示例性连接接口。

图8A示出了包括流体耦接到床上触觉设备800的各个通道的多个管状构件的示例性连接接口813。床上触觉设备800可类似于本文所述的触觉设备，并且可包括类似的结构和/或功能。图8B示出了沿图8A的剖面线B-B 截取的床上触觉设备800的剖视图。如图8B所示，管状构件815被定位在触觉设备800的第一层871和第二层832之间。如图8A所示，在一些情况下，管状构件815可从触觉设备800的壳体814延伸。管状构件815可为密封的。例如，管状构件815可由填充管状构件周围的间隙或空隙的固化粘合剂或填料至少部分地封装。

图9A示出了示例性连接接口913，其中床上触觉设备900中限定的通道被延伸以形成连接接口913。床上触觉设备900可类似于本文所述的触觉设备，并且可包括类似的结构和/或功能。图9B示出了沿图9A的剖面线 C-C截取的床上触觉设备900的剖视图。如图9B所示，通道980定位在触觉设备900的第一层971和第二层932之间。

如上所述，本文所讨论的床上触觉设备可流体耦接至控制系统，该控制系统被配置为将加压空气引入到致动单元阵列的囊状物中和/或从致动单元阵列的囊状物移除加压空气以提供触觉输出。图10A至图10B示出了控制系统模块1050的示例性部件的示例性布置。控制系统模块1050可类似于本文所述的控制系统，并且可包括类似的结构和/或功能。控制系统模块 1050的部件可布置在紧凑型封装中以减小控制系统的总体尺寸，这可改善用户体验。控制系统模块1050包括泵1058a、1058b、贮存器1054、1056、阀阵列1052、处理单元1060和连接器1012。图10B示出了沿图10A的剖面线D-D截取的示例性控制系统1050的横截面。如图10B所示，贮存器1054、1056可配合以限定凹陷部，并且处理单元1060可至少部分地定位在凹陷部内。

在一些情况下，可组合多个控制系统模块1050以形成控制系统。例如，控制系统模块1050可与一个或多个附加控制系统模块堆叠或以其他方式布置，以扩展系统的容量和/或扩展可使用控制系统致动的致动单元的数量。

图11示出了床上触觉设备1100和控制系统1150的示例。床上触觉设备1100可包括被配置为致动(例如，膨胀、收缩或以其他方式改变形状) 以提供触觉输出的电子传感器条1101和致动单元1102(在图11中以虚线示出)。床上触觉设备1100可包括至少部分地围绕传感器条1101和/或致动单元1102和/或床上触觉设备1100的其他部件的壳体1110或其他外层。壳体1110可包含和/或保护传感器条1101和/或致动单元1101和/或床上触觉设备1100的其他部件。在一些情况下，壳体1110是柔性的。壳体1110 的一个或多个表面可包括被配置为将床上触觉设备1100保持在适当位置的粘合剂或高摩擦材料。床上触觉设备1100还可包括一个或多个连接器1112，该一个或多个连接器将控制系统1150和/或其他系统部件诸如流体泵、阀、贮存器等耦接到壳体1110。

传感器条1101可包括用于测量定位在条上方的用户的生理参数的一个或多个传感器。在一些实施方案中，传感器条1101可以是压电传感器，诸如差分压电传感器，其可操作以感测用户的移动、呼吸、心跳或其他生理参数。在一些实施方案中，传感器条1101可包括一个或多个温度传感器，该一个或多个温度传感器沿壳体定位并且可操作以检测用户的体温。在另外的示例中，传感器条1101可包括用于检测一个或多个参数诸如用户的重量、位置、姿势和/或移动的电容传感器、应变传感器、加速度计等。在一些情况下，传感器条1101可包括不同类型的传感器的组合，诸如压电传感器、温度传感器、电容传感器、基于应变的传感器等的组合。传感器条 1101可包括集成到单个条中的各种传感器。在其他情况下，传感器条1101 可包括定位在壳体1110内或其上的各个位置处的多个分立传感器。

致动单元1102还可与壳体1110集成。致动单元1102可包括一个或多个密封囊状物，所述一个或多个密封囊状物被配置为响应于加压空气(或另一种气体或流体)被引入到囊状物的内部体积中而膨胀，和/或响应于加压空气从囊状物的内部体积中移除而放气。在一些情况下，致动单元1102 被配置为在基本上横向于床的顶部外表面的方向上膨胀，从而增加床上触觉设备100的区域的厚度。

在一些实施方案中，致动单元1102可操作以向用户提供触觉输出，如本文所述。在其他情况下，致动单元1102可操作以感测用户的一个或多个参数。例如，致动单元1102可操作以测量用户在床上的存在、用户的移动、用户的姿势或位置、床上不同人(或动物)的数量和/或位置、生理参数诸如心率、呼吸速率等，或它们的组合。为了操作致动单元1102以测量用户的一个或多个参数，致动单元1102可部分地充气以保持囊状物内的正气压。囊状物内气压的变化可被测量并用来确定用户的一个或多个参数。例如，可使用一个或多个压力传感器来测量囊状物的流体压力。在一些情况下，压力传感器可包括电阻、电容或其他压力测量技术。在一些情况下，触觉设备1100可包括多个致动单元1102，并且每个单元内的压力可用于确定用户的参数。例如，可比较不同致动单元1102之间的内部压力以确定用户在床上的位置。在其他情况下，致动单元1102可包括通过一个或多个流体通道流体耦接的多个囊状物。在这些情况下，致动单元1102可包括位于囊状物中的不同囊状物处的多个压力传感器，并且来自不同传感器的压力测量可用于确定用户的参数。例如，可使用来自多个压力传感器的比较数据来识别行进穿过囊状物的压力脉冲，该压力脉冲可对应于用户的心跳或其他运动。

控制系统1150可为本文所述的控制系统的示例。控制系统1150可包括一个或多个泵、贮存器、阀阵列、处理单元、压力传感器等。控制系统 1150可通过一个或多个连接器1112耦接到传感器条1101和致动单元1102。在一些情况下，泵、贮存器、阀、压力传感器和/或处理单元中的一者或多者可集成到壳体1110中。

连接器1112可包括将电力电缆、信号线和流体管(例如，气动管或液压管)集成以将控制系统1150耦接到传感器条1102和致动单元1102的混合电缆。在一些情况下，连接器1112可包括包封电力电缆、信号线和气动管或液压管的外壳。在一些情况下，连接器1112可包括多个电力电缆、信号线和/或流体管。

图12A示出了可集成到如本文所述的床上设备中的致动单元1200的示例。致动单元1200可包括囊状物，该囊状物限定被配置为保持流体诸如空气、气体或液体的密封的内部体积。在一些情况下，致动单元1200可形成细长管结构，该细长管结构与床上设备集成以跨睡眠表面诸如床的宽度延伸。致动单元1200可由柔性材料形成，诸如硅树脂、聚氨酯、橡胶、合成橡胶、纤维增强材料、复合材料等。当放气时，致动单元1200可自身塌缩以形成不包含流体(或包含少量或更少流体)的基本上平坦的结构。当充气时，致动单元1200可膨胀以形成如本文所述的凸起结构。在图12A所示的示例中，致动单元1200沿其周边1201密封以限定封闭体积。致动单元 1200的尺寸可被设定成当用户躺在床上设备上时该致动单元延伸跨过用户躯干的全部或一部分。

图12B示出了可集成到如本文所述的床上设备中的致动单元1202的另一示例。致动单元1202可包括囊状物，该囊状物具有一个或多个连接部 1204以在囊状物充气时形成表面特征部。例如，连接部1204可沿着致动单元1202的长度延伸以沿着囊状物的外表面形成多个圆柱形特征部。在一些情况下，这些圆柱形特征部可彼此平行并且平行于致动单元1202的长度尺寸延伸。当充气时，这些表面特征部可通过产生凸起部分和下降部分的不同图案来向用户施加不同的触觉体验，所述凸起部分和下降部分向用户施加不同水平的压力。图12B示出了可形成的表面特征部的一个示例，并且致动单元1202的不同部分可连接以在充气时形成各种不同的表面特征部。当放气时，致动单元1202可自身塌缩以形成不包含流体(或包含少量或更少流体)的基本上平坦的结构。在一些情况下，通过将致动单元的顶部部分耦接到致动单元的底部部分来形成连接部1204，这可使用热粘结技术诸如热密封、粘合剂、机械套管或任何其他合适的技术来实现。

图13A示出了沿图12A所示的线E-E截取的致动单元1200的示例性剖视图。如图13A所示，致动单元1200在充气时可呈现圆形或半圆形构型。可通过沿着接缝1210将顶部区段1206与底部区段1208接合以形成密封的内部体积来形成致动单元1200。就这一点而言，致动单元1200的外轮廓在充气时可基于顶片1206和底片1208的形状和/或不同片密封在一起的位置而呈现不同的形状。例如，图13B示出了致动单元1220的另选的示例性剖视图。致动单元1220可包括多个堆叠结构，其可用于增加致动单元1220 的膨胀高度。致动单元1220可包括被接合以形成密封内部体积的多个圆形或半圆形横截面结构。当致动单元1220充气时，致动单元1220的高度可为圆柱形区段中的每个圆柱形区段的直径的约两倍。图13C示出了可在床上设备中实现的致动单元1230的另一个示例性剖视图。在13C的示例中，致动单元1230可包括用于修改致动单元1230的外轮廓的内部结构1235。例如，内部结构1235可将致动单元1230的相对侧耦接在一起，以在致动单元1230充气时限制这些节段之间的运动。就这一点而言，可通过将一个或多个内部结构1235结合到致动单元1230中来控制致动单元1230的外轮廓。在示出的示例中，可通过限制相对侧远离彼此的运动来增加致动单元 1230的高度。内部结构1235可为流体可渗透的结构，使得致动单元1230 形成单个连续体积。在其他情况下，内部结构1235可为流体不可渗透的，并且用于在致动单元1230内形成多个密封体积。

图14A示出了可在如本文所述的床上设备中实现的致动单元1400的示例。致动单元1400可包括连接多个可充气囊状物1404的密封流体通道1402。可充气囊状物1404在床上设备内的定位可被配置为针对用户形成不同的触觉体验。例如，如图14A所示，可充气囊状物1404可沿着跨越床宽度的第一维度设置。就这一点而言，囊状物1404中的不同囊状物可位于用户下方的不同位置处。因此，当充气或放气时，可充气囊状物1404可产生局限于与用户的特定接触区域的触觉输出。在图14A所示的示例中，多个囊状物1404能够以并联构型耦接到流体通道。在一些情况下，可选的阀和/ 或泵1406可设置在每个可充气单元1404和流体通道之间，所述流体通道可用于对每个可充气囊状物独立地进行充气或放气。例如，流体通道1402 可选择性地耦接到如本文所述的高压贮存器和/或低压贮存器，并且可控制每个阀1406独立地对每个囊状物1404充气或放气。

在一些实施方案中，致动单元1400和流体通道1402限定经由阀与泵和/或贮存器耦接的单个密封体积。在其他情况下，多个阀和/或泵1406可耦接至致动单元1400的各个位置。例如，每个可充气囊状物1404可包括阀1406，所述阀可用于增加致动单元1400的放气速率。在一些情况下，多个阀1406的操作可由控制系统协调，以允许可充气囊状物1404中的一些可充气囊状物在与可充气囊状物1404中的其他可充气囊状物不同的时间和/ 或速率下放气。例如，处理单元可被配置为控制多个阀1406以使各个囊状物1424以限定的顺序放气。就这一点而言，可基于不同的可充气囊状物 1404相对于彼此充气或放气的顺序或速度来形成不同的触觉输出。在另外的示例中，每个可充气囊状物可例如使用专用阀单独控制，该专用阀控制往返于囊状物的气流，如本文所述。使用不同的阀1406单独控制各个囊状物1404的充气或放气可增加致动单元1400的放气速率，这可针对用户产生更明显或更清晰的触觉响应。

图14B示出了可在如本文所述的床上设备中实现的致动单元1420的另一示例。致动单元1420可包括通过一个或多个流体通道1422耦接在一起的多个可充气囊状物1424。在图14B所示的示例中，可充气囊状物1420 能够以串联构型耦接。在一些情况下，所有可充气囊状物1420可形成连续体积，使得它们共同充气和/或放气。在其他示例中，一个或多个阀1426可耦接到单独的可充气囊状物1424和/或耦接在可充气囊状物1424中的各种可充气囊状物之间。在这些情况下，可经由阀控制不同的可充气囊状物 1424或各组可充气囊状物1424的充气和放气。例如，处理单元可被配置为控制多个阀1426以使各个囊状物1424以限定的顺序放气。就这一点而言，可执行不同顺序的充气或放气以形成不同的触觉输出。

图15示出了可结合和/或连接到床上触觉设备的电子设备1500的示例性电气框图。在一些情况下，电子设备可采取任何合适的电子设备的形式，包括如本文所述的床上触觉设备、睡眠监测器、可穿戴电子设备、计时设备、健康监测或健身设备、便携式计算设备、移动电话(包括智能电话)、平板计算设备、数字媒体播放器、虚拟现实设备、音频设备(包括耳塞和耳机)等。电子设备1500可包括显示器1505(例如，发光显示器)、处理单元1510、电源1515、存储器1520或存储设备、传感器1525，输入设备 1530和输出设备1532(例如，床上触觉设备)。

处理单元1510可控制电子设备1500的一些或全部操作。处理单元 1510可直接或间接地与电子设备1500的一些或全部部件通信。例如，系统总线或其他通信机构1535可提供处理单元1510、电源1515、存储器1520、传感器1525、以及输入设备1530和输出设备1532之间的通信。

处理单元1510可被实现为能够处理、接收或传输数据或指令的任何电子设备。例如，处理单元1510可为微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或此类设备的组合。如本文所述，术语“处理单元”意在涵盖单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或其他适当配置的一个或多个计算元件。

应当指出的是，电子设备1500的部件可由多个处理单元控制。例如，电子设备1500的选择部件(例如，传感器1525)可由第一处理单元控制，并且电子设备1500的其他部件(例如，显示器1505)可由第二处理单元控制，其中第一处理单元和第二处理单元可相互通信，也可不相互通信。在一些情况下，处理单元1510可确定电子设备的用户的生物参数，诸如用户的ECG。

电源1515可用能够向电子设备1500提供能量的任何设备来实现。例如，电源1515可为一个或多个电池或可再充电电池。附加地或另选地，电源1515可为将电子设备1500连接到另一电源诸如壁装电源插座的电源连接器或电源线。

存储器1520可存储可由电子设备1500使用的电子数据。例如，存储器1520可存储电数据或内容，例如音频和视频文件、文档和应用程序、设备设置和用户偏好、定时信号、控制信号以及数据结构或数据库。存储器 1520可被配置作为任何类型的存储器。仅以举例的方式，存储器1520可被实现为随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、可移除存储器、其他类型的存储元件或此类设备的组合。

电子设备1500还可包括定位在电子设备1500上的几乎任何位置处的一个或多个传感器1525。传感器1525可被配置为感测一个或多个类型的参数，诸如但不限于压力数据、光数据、触摸数据、热数据、移动数据、相对运动数据、生物计量数据(例如，生物参数)等。例如，传感器1525可包括热传感器、位置传感器、光或光学传感器、加速度计、压力换能器、陀螺仪、磁力仪、健康监测传感器等。此外，所述一个或多个传感器1525 可利用任何合适的感测技术，包括但不限于电容、超声波、电阻、光学、超声、压电和热感测技术。在一些示例中，传感器1525可包括接触传感器、力传感器(例如，压力换能器)和/或本文所述的电极(例如，如本文所述的分层传感器中的一个或多个电极)中的一者或多者。

在各种实施方案中，显示器1505提供例如与电子设备1500的操作系统、用户界面和/或应用程序相关联的图形输出。在一个实施方案中，显示器1505包括一个或多个传感器并且被配置为触敏显示器(例如，单点触摸、多点触摸)和/或力敏显示器以接收来自用户的输入。例如，显示器1505可与触摸传感器(例如，电容式触摸传感器)和/或力传感器集成以提供触敏显示器和/或力敏显示器。显示器1505能够操作地耦接到电子设备1500的处理单元1510。

显示器1505可用任何合适的技术来实现，该技术包括但不限于液晶显示器(LCD)技术、发光二极管(LED)技术、有机发光显示器(OLED) 技术、有机电致发光(OEL)技术或另一类型的显示器技术。在一些情况下，显示器1505定位在形成电子设备1500的壳体的至少一部分的覆盖片下方并且能够透过该覆盖片可见。

在各种实施方案中，输入设备1530可包括用于检测输入的任何合适的部件。输入设备1530的示例包括音频传感器(例如，麦克风)、光学或视觉传感器(例如，相机、可见光传感器或不可见光传感器)、接近传感器、触摸传感器、力传感器、机械设备(例如，冠部、开关、按钮或键)、振动传感器、取向传感器、运动传感器(例如，加速度计或速度传感器)、位置传感器(例如，全球定位系统(GPS)设备)、热传感器、通信设备 (例如，有线或无线通信设备)、电阻传感器、磁传感器、电活性聚合物 (EAP)、应变仪、电极等或它们的某种组合。每个输入设备1530可被配置为检测一个或多个特定类型的输入并提供与所检测的输入对应的信号(例如，输入信号)。例如，可将该信号提供给处理单元1510。

如上所讨论，在一些情况下，输入设备1530包括与显示器1505集成以提供触敏显示器的触摸传感器(例如，电容式触摸传感器)。类似地，在一些情况下，输入设备1530包括与显示器1505集成以提供力敏显示器的力传感器(例如，电容式力传感器)。

输出设备1532可包括用于提供输出的任何合适的部件。输出设备 1532的示例包括本文所讨论的床上触觉设备、音频输出设备(例如，扬声器)、视觉输出设备(例如，灯或显示器)、触感输出设备(例如，触觉输出设备)、通信设备(例如，有线或无线通信设备)等或它们的某种组合。每个输出设备1532可被配置为接收一个或多个信号(例如，由处理单元1510提供的输出信号)并提供对应于该信号的输出。

在一些情况下，输入设备1530和输出设备1532一起实现为单个设备。例如，输入/输出设备或端口可经由通信网络诸如无线和/或有线网络连接传输电信号。无线和有线网络连接的示例包括但不限于蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙、IR和以太网连接。

处理单元1510可能够操作地耦接到输入设备1530和输出设备1532。处理单元1510可适用于与输入设备1530和输出设备1532交换信号。例如，处理单元1510可从输入设备1530接收与由输入设备1530检测到的输入对应的输入信号。处理单元1510可解释所接收的输入信号以确定是否响应于该输入信号提供和/或改变一个或多个输出。处理单元1510随后可向一个或多个输出设备1532发送输出信号，以根据需要提供和/或改变输出。

如上所述，本技术的一个方面在于采集和使用得自各种来源的数据以提供触觉反馈等。本公开预期，在一些实例中，这些所采集的数据可包括唯一地识别或可用于联系或定位特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于定位的数据、电话号码、电子邮件地址、 twitter ID、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如，生命信号测量、药物信息、锻炼信息)、出生日期、或任何其他识别信息或个人信息。

本公开认识到在本技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。例如，个人信息数据可用于提供对用户定制的触觉输出。此外，本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如，健康和健身数据可用于向用户的总体健康状况提供见解，或者可用作使用技术来追求健康目标的个人的积极反馈。

本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地，此类实体应当实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问，并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收集用于实体的合法且合理的用途，并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外，应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。此外，此类实体应考虑采取任何必要步骤，保卫和保障对此类个人信息数据的访问，并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外，这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。此外，应当调整政策和实践，以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据，并适用于包括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如，在美国，对某些健康数据的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖，诸如健康保险流通和责任法案(HIPAA)；而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。因此，在每个国家应为不同的个人数据类型保持不同的隐私实践。

不管前述情况如何，本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件，以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如，在触觉输出的情况下，本技术可被配置为在注册服务期间或随后的任何时间允许用户选择“选择加入”或“选择退出”参与对个人信息数据的收集。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如，可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被访问，然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。

此外，本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据，通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外，并且当适用时，包括在某些健康相关应用程序中，数据去标识可用于保护用户的隐私。可在适当时通过移除特定标识符 (例如，出生日期等)、控制所存储数据的量或特异性(例如，在城市级别而不是在地址级别收集定位数据)、控制数据如何被存储(例如，在用户之间聚合数据)、和/或其他方法来促进去标识。

因此，虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个各种所公开的实施方案，但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此类个人信息数据的情况下被实现。即，本技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。例如，可基于非个人信息数据或绝对最小量的个人信息(诸如与用户相关联的设备处的事件或状态、其他非个人信息或公开可用信息)来提供触觉输出。

上述描述为了进行解释使用了特定命名来提供对所述实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，不需要具体细节即可实践所述实施方案。因此，出于例示和描述的目的，呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。这些描述并非旨在是穷举性的或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。

Claims (26)

1.一种床上触觉设备，特征在于，包括：

致动单元阵列，所述致动单元阵列中的每个致动单元被配置为响应于流体被引入到所述致动单元中而致动；和

一个或多个通道构件，所述一个或多个通道构件定位在所述致动单元阵列下方并且限定一个或多个通道，所述一个或多个通道被配置为将所述致动单元阵列流体耦接到控制系统；其中：

所述控制系统被配置为以预先确定的顺序将加压空气引入到所述致动单元阵列中的各个单元中以提供触觉输出。

2.根据权利要求1所述的床上触觉设备，其中：

所述床上触觉设备包括限定顶部外表面的顶层；

所述致动单元阵列被定位在所述顶部外表面下方并且被配置为使所述顶部外表面局部变形以提供所述触觉输出；

所述致动单元阵列中的每个致动单元包括囊状物，所述囊状物被配置为响应于所述控制系统将所述加压空气引入到所述囊状物的内部体积中而充气；并且

所述致动单元阵列的每个囊状物通过所述一个或多个通道中的相应通道流体耦接到所述控制系统。

3.根据权利要求2所述的床上触觉设备，其中所述致动单元阵列中的每个致动单元被配置为在基本上横向于所述顶部外表面的方向上膨胀，从而增大所述床上触觉设备的与所述致动单元对应的区域的厚度。

4.根据权利要求1所述的床上触觉设备，其中：

所述床上触觉设备限定：

顶部外表面；

与所述顶部外表面相对的底部外表面；和

所述顶部外表面和所述底部外表面之间的厚度；

所述床上触觉设备的所述厚度小于所述床上触觉设备的宽度的百分之五；并且

所述床上触觉设备的所述厚度小于所述床上触觉设备的长度的百分之五。

5.根据权利要求4所述的床上触觉设备，其中：

所述床上触觉设备包括：

底层，所述底层限定所述底部外表面并具有第一刚度；和

顶层，所述顶层限定所述顶部外表面并具有小于所述第一刚度的第二刚度。

6.根据权利要求1所述的床上触觉设备，其中：

所述致动单元阵列包括第一致动单元和与所述第一致动单元相邻的第二致动单元；并且

提供所述触觉输出包括对所述第一致动单元充气，同时保持所述第二致动单元处于未充气状态。

7.根据权利要求1所述的床上触觉设备，其中提供所述触觉输出包括根据实际的随机图案或模拟的随机图案使所述致动单元阵列中的多个致动单元致动。

8.根据权利要求1所述的床上触觉设备，其中提供所述触觉输出包括使所述致动单元阵列中的多个致动单元致动以模拟至少部分地跨所述床上触觉设备的顶部外表面移动的波。

9.一种床上触觉设备，特征在于，包括：

顶层，所述顶层限定顶部外表面；

底层，所述底层限定底部外表面，所述顶层和所述底层限定柔性壳体；

致动单元阵列，所述致动单元阵列定位在所述柔性壳体内；和

一组通道，所述一组通道位于所述顶层和所述底层之间，每个通道将所述致动单元阵列中的相应致动单元流体耦接到控制系统，其中：

所述致动单元阵列被配置为使所述柔性壳体的所述顶层局部变形以提供触觉输出。

10.根据权利要求9所述的床上触觉设备，其中：

所述致动单元阵列中的每个致动单元包括囊状物，所述囊状物被配置为充气，从而使所述顶层的对应部分位移，以在所述顶部外表面处提供所述触觉输出；并且

所述控制系统被配置为将流体引入到所述致动单元阵列以对所述致动单元阵列中的一个或多个致动单元充气。

11.根据权利要求10所述的床上触觉设备，其中：

所述囊状物是第一囊状物；并且

所述致动单元阵列中的每个致动单元包括流体耦接到所述第一囊状物并定位在所述第一囊状物与所述顶层之间的第二囊状物。

12.根据权利要求9所述的床上触觉设备，其中：

所述床上触觉设备还包括位于所述顶层和所述底层之间的沟槽层；

所述沟槽层限定延伸穿过所述沟槽层的一组沟槽；并且

限定所述一组沟槽中的每个沟槽的侧壁限定所述一组通道中的相应通道的侧壁。

13.根据权利要求12所述的床上触觉设备，其中：

所述床上触觉设备的第一元件限定所述一组通道中的每个通道的顶壁；并且

所述床上触觉设备的第二元件限定所述一组通道中的每个通道的底壁。

14.根据权利要求9所述的床上触觉设备，其中：

所述顶层具有第一刚度；并且

所述底层具有大于所述第一刚度的第二刚度。

15.根据权利要求9所述的床上触觉设备，还包括致动部件，所述致动部件将所述顶层耦接到所述底层并且允许所述顶层相对于所述底层移动。

16.根据权利要求9所述的床上触觉设备，其中所述床上触觉设备被配置为被放置在床垫和用户之间。

17.根据权利要求9所述的床上触觉设备，还包括：

压电传感器，所述压电传感器定位在所述柔性壳体内；和

连接器，所述连接器包括耦接到所述压电传感器的电气部件和耦接到所述一组通道中的至少一个通道的流体管。

18.一种用于提供触觉输出的系统，特征在于，包括：

床上触觉设备，所述床上触觉设备包括致动单元阵列，所述致动单元阵列中的每个致动单元被配置为充气；和

控制系统，所述控制系统包括：

贮存器，所述贮存器被配置为容纳流体；

泵，所述泵被配置为对容纳在所述贮存器中的所述流体加压；

阀阵列，所述阀阵列被配置为将所述贮存器流体耦接到所述致动单元阵列；和

处理单元，所述处理单元被配置为使用所述加压流体来控制所述阀阵列以预先确定的顺序对所述致动单元阵列中的各个致动单元充气以提供触觉输出。

19.根据权利要求18所述的系统，其中：

所述贮存器是高压贮存器；

所述流体是第一流体；

所述泵是第一泵，所述第一泵被配置为将所述第一流体的第一压力增大到高于大气压；并且

所述控制系统还包括：

真空贮存器，所述真空贮存器被配置为容纳第二流体；和

第二泵，所述第二泵被配置为将所述第二流体的第二压力降低到低于所述大气压。

20.根据权利要求19所述的系统，其中对于所述致动单元阵列中的每个致动单元：

所述致动单元被配置为通过所述阀阵列中的第一相应阀流体耦接到所述高压贮存器；并且

所述处理单元被配置为打开所述第一相应阀以对所述致动单元充气。

21.根据权利要求19所述的系统，其中对于所述致动单元阵列中的每个致动单元：

所述致动单元被配置为通过所述阀阵列中的第二相应阀流体耦接到所述真空贮存器；并且

所述处理单元被配置为打开所述第二相应阀以对所述致动单元放气。

22.一种床上触觉设备，特征在于，包括：

致动单元，所述致动单元包括多个囊状物；

流体通道，所述流体通道耦接到所述致动单元；

泵，所述泵流体耦接到所述流体通道并且被配置为将加压空气引入到所述致动单元中；

多个阀，所述多个阀包括耦接到所述多个囊状物中的每个囊状物的相应阀；和

处理单元，所述处理单元被配置为控制所述多个阀以限定的顺序对所述多个囊状物中的各个囊状物放气以提供触觉输出。

23.根据权利要求22所述的床上触觉设备，其中：

所述流体通道将所述多个囊状物中的每个囊状物耦接到所述泵；并且

所述多个阀中的每个阀定位在所述流体通道与所述多个囊状物中的相应一个囊状物之间。

24.根据权利要求22所述的床上触觉设备，其中：

所述流体通道是第一流体通道；

所述床上触觉设备包括第二流体通道；

所述第一流体通道将所述多个囊状物中的第一囊状物耦接到所述多个囊状物中的第二囊状物；并且

所述第二流体通道将所述多个囊状物中的所述第二囊状物耦接到所述多个囊状物中的第三囊状物。

25.根据权利要求24所述的床上触觉设备，其中：

所述多个阀中的第一阀耦接到所述第一囊状物；并且

所述多个阀中的第二阀耦接到所述第二囊状物。

26.根据权利要求22所述的床上触觉设备，还包括与所述处理单元可通信地耦接的传感器条，其中：

所述传感器条被配置为检测用户的物理参数并将指示所述物理参数的信号输出到所述处理单元；并且

所述处理单元被配置为响应于指示所述物理参数的所述信号而提供所述触觉输出。

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