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Arm专利了一种利用超声波减少XR运动病的方法

Arm最近获得的一项专利描述了一种头戴式系统,该系统分析传送到显示器的图像中的运动,然后向超声波换能器发送控制信号,以刺激佩戴者的前庭系统并控制他们的平衡感。其基本目标是减轻应用程序所关联的佩戴者所见与其平衡系统反馈之间的不匹配所引起的不适、头晕和运动病。

该专利“最小化头戴式扩展现实中的运动病的方法”于2023年7月24日在美国首次提交,并于2026年6月16日正式授予。Arm是软银的子公司,是一家半导体设计公司,其技术是现代大多数移动设备(如智能手机和XR头盔)中使用的处理器的基本基础,包括Snapdragon和苹果硅等处理器品牌。当你听到某个CPU被描述为“基于Arm”的时候,这家公司就是所指的对象。

在Arm新获得的专利中,头戴式设备将显示图像序列中的视觉运动与一个阈值进行比较。当比较结果需要时,处理和控制电路会生成用于多个换能器的信号,以刺激佩戴者的前庭系统。换句话说:如果虚拟世界的移动方式可能与佩戴者的感觉移动产生冲突,则系统被设计为通过与平衡相关的感官系统做出响应。

该申请特别讨论了低强度聚焦超声(LiFU)和超声波换能器。一个描述的场景将小幅左侧视觉运动映射到相应的左侧实际感觉;更大的视觉运动则会使用更大的声辐射力来刺激前庭系统以进行匹配。专利还描述了每只耳朵配备一个或多个换能器的阵列,可能使用波束成形技术来锁定内耳的特定部分。

前庭刺激并不是该申请提出的唯一反应。描述的系统还可以请求XR应用程序减少视觉运动、使显示图像褪色、引入暗角,或将显示的运动与佩戴者的感觉运动对齐。该专利还描述了根据佩戴者的姿态或运动、配置的偏好和传感器采集信号来进行刺激;如果感测到的用户运动与预期的视觉运动不一致,则建议重新校准。

这种组合暗示该专利关注的是一种自适应的舒适管理形式,而不是单一的解决方案;能够调整视觉内容、物理平衡提示或两者的解决方案。一个重要的未解问题是,基于耳机的超声系统是否能够在不同的佩戴者和真实的XR体验中提供那种精确、舒适的前庭反应。

这并不是我们第一次看到将前庭刺激作为应对运动病的方法提出。其他方法考虑过使用电刺激而不是超声波。但到目前为止,没有任何商业可用的XR设备包含任何形式的直接前庭刺激。

专利申请显示了一家公司希望保护的内容,但这并不是证明所描述的技术将出现在产品中的证据。