用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】公開了用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)和方法。一種系統(tǒng)可以包括第一傳感器，被配置成檢測(cè)與觸摸面的用戶交互，以及傳送與用戶交互有關(guān)的第一傳感器信號(hào)；第二傳感器，被配置成檢測(cè)與觸摸面有關(guān)的特征以及傳送與特征有關(guān)的第二傳感器信號(hào)；與第一傳感器和第二傳感器通信的處理器，該處理器被配置成：基于用戶交互，確定第一觸覺效果；部分基于第一觸覺效果和特征，確定改進(jìn)的觸覺效果；輸出與改進(jìn)的觸覺效果有關(guān)的觸覺信號(hào)；以及與處理器通信并且耦接到觸摸面的觸覺輸出設(shè)備，該觸覺輸出設(shè)備被配置成接收觸覺信號(hào)并且將改進(jìn)的觸覺效果輸出到觸摸面。
【專利說(shuō)明】用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及觸覺反饋，更具體地說(shuō)，涉及用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]支持觸摸的設(shè)備已經(jīng)日益變得普遍。例如，移動(dòng)和其他設(shè)備配置有觸敏顯示器，使得用戶能通過(guò)觸摸部分觸敏顯示器來(lái)提供輸入。作為另一示例，與顯示器分離的支持觸摸的表面可以用于輸入，諸如觸摸板、鼠標(biāo)或其他設(shè)備。此外，一些支持觸摸的設(shè)備利用觸覺效果，例如，配置成模擬觸摸面上的質(zhì)感或摩擦的觸覺效果。這種類型的觸覺效果能用來(lái)為用戶提供信息。然而，有時(shí)，其他因素會(huì)影響這些效果的用戶感知，由此需要補(bǔ)償這些因素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實(shí)施例包括特征在于模擬觸摸區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)特征的基于表面的觸覺效果的設(shè)備。這些觸覺效果可以包括但不限于質(zhì)感改變、摩擦系數(shù)改變，和/或邊界、障礙或通過(guò)使用與表面接觸的對(duì)象感知的觸摸面中的其他不連續(xù)性的模擬。包括基于表面的觸覺效果的設(shè)備可以更用戶友好并且可以提供更引人注目的用戶體驗(yàn)。
[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，本公開的系統(tǒng)可以包括第一傳感器，配置成檢測(cè)與觸摸面的用戶交互以及傳送與用戶交互有關(guān)的第一傳感器信號(hào)；第二傳感器，配置成檢測(cè)與觸摸面有關(guān)的特征以及傳送與該特征有關(guān)的第二傳感器信號(hào)；與第一傳感器和第二傳感器通信的處理器，該處理器配置成:基于用戶交互，確定第一觸覺效果；部分基于第一觸覺效果和特征，確定改進(jìn)的觸覺效果；輸出與改進(jìn)的觸覺效果有關(guān)的觸覺信號(hào)，以及觸覺輸出設(shè)備，與處理器通信并耦接到觸摸面，觸覺輸出設(shè)備被配置成接收觸覺信號(hào)并且將改進(jìn)的觸覺效果輸出到觸摸面。
[0005]該示例性實(shí)施例不限于所提及或定義本主題的限制，而是提供幫助對(duì)其加以理解的示例。在詳細(xì)描述中論述示例性實(shí)施例，以及在此提供進(jìn)一步描述。通過(guò)檢驗(yàn)本說(shuō)明書和/或通過(guò)實(shí)施所要求的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，可以進(jìn)一步理解由各個(gè)實(shí)施例提供的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]在本說(shuō)明書的剩余部分，更具體地闡述全面和有效的公開。本說(shuō)明書參考下述附圖。
[0007]圖1A示出用于提供觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的示例性系統(tǒng)；
[0008]圖1B示出圖1A中所示的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的外部視圖；
[0009]圖1C示例在圖1A中所示的系統(tǒng)的另一實(shí)施例的外部視圖；
[0010]圖2A示例用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的示例實(shí)施例；
[0011]圖2B示例用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的示例實(shí)施例；
[0012]圖3A示例用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的另一示例實(shí)施例；
[0013]圖3B示例用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的另一示例實(shí)施例；
[0014]圖4示例用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的另一示例實(shí)施例；
[0015]圖5用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的另一示例實(shí)施例；
[0016]圖6是用于根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，執(zhí)行觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的方法的流程圖；
[0017]圖7示例用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的另一示例實(shí)施例；以及
[0018]圖8示例用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的另一示例實(shí)施例；

【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在，詳細(xì)地參考本發(fā)明的各個(gè)和替代示例性實(shí)施例以及附圖。通過(guò)說(shuō)明，提供每一示例，但不作為限制。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，能做出改進(jìn)和改變是顯而易見的。例如，示例或描述為一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可以用在另一實(shí)施例上來(lái)產(chǎn)生又一實(shí)施例。由此，期望本公開包括落在所附權(quán)利要求及它們的等效的范圍內(nèi)的改進(jìn)和改變。
[0020]用于提供觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備的示例性示例
[0021]本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例包括計(jì)算系統(tǒng)，諸如智能電話、平板電腦，或便攜式音樂(lè)設(shè)備。計(jì)算系統(tǒng)能包括諸如加速度計(jì)的一個(gè)或多個(gè)傳感器，以及用于確定相對(duì)于對(duì)應(yīng)于本示例中的顯示的屏幕的顯示區(qū)的觸摸位置的(例如光學(xué)、電阻或電容的)傳感器和/或可以與之通信。
[0022]當(dāng)用戶與設(shè)備交互時(shí)，一個(gè)或多個(gè)觸覺輸出設(shè)備，例如致動(dòng)器用來(lái)提供觸覺效果。例如，可以輸出觸覺效果來(lái)模擬設(shè)備的表面上的質(zhì)感的存在。在一個(gè)這種實(shí)施例中，當(dāng)用戶的手指在表面上移動(dòng)時(shí)，可以輸出振動(dòng)、電場(chǎng)或其他效果來(lái)模擬在設(shè)備的表面上的質(zhì)感的感覺。類似地，在另一實(shí)施例中，當(dāng)用戶在設(shè)備上移動(dòng)手指時(shí)，能基于手指的位置、速度和/或加速度或手指與設(shè)備接觸的時(shí)間長(zhǎng)度，改變(例如增加或減小)所感知的屏幕的摩擦系數(shù)。在又一實(shí)施例中，設(shè)備可以基于時(shí)間改變摩擦。例如，在一些實(shí)施例中，當(dāng)某一事件發(fā)生時(shí)，諸如越過(guò)觸摸面上的邊界，在某一時(shí)間段中(例如，50ms)輸出觸覺效果。在其他實(shí)施例中，觸覺效果可以隨固定周期改變，例如，在實(shí)施例中，可以輸出以10Hz的速率，例如，10Hz正弦波改變的質(zhì)感。
[0023]在一些實(shí)施例中，觸覺效果可以與諸如系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)(例如，諸如電池的硬件、信號(hào)強(qiáng)度、處理器負(fù)荷或存儲(chǔ)器容量的狀態(tài))或在系統(tǒng)上執(zhí)行的軟件的狀態(tài)(例如，過(guò)程是否完成、完成過(guò)程剩余的時(shí)間量、過(guò)程是否可用，或與在設(shè)備上執(zhí)行的軟件有關(guān)的一些其他狀態(tài))的因素有關(guān)。在一些實(shí)施例中，觸覺效果可以改變摩擦系數(shù)，以及取決于如何改變摩擦，用戶可以感知觸覺表面的特征，否則如果未改變表面摩擦，以相同的方式(或根本)無(wú)法感知該特征。作為具體示例，可以改變摩擦，使得用戶感知凸起、邊框，或?qū)?yīng)于屏幕上的按鈕的邊緣的其他障礙)。
[0024]當(dāng)用戶與設(shè)備交互時(shí)，某些特征會(huì)影響觸覺效果的用戶感知。例如，一些用戶可能會(huì)比其他用戶更猛烈地將他們的手指按壓在顯示器上。由此，這些用戶會(huì)與其他用戶不同地感知觸覺效果。例如，用戶會(huì)施加過(guò)大的壓力，以致用戶“壓制”該觸覺效果，由此不能感到預(yù)期的效果。類似地，用戶可以具有軟接觸，使得用戶不能感知預(yù)期的觸覺效果。此外，在一些實(shí)施例中，其他特征會(huì)影響用戶的觸覺效果的感知。例如，在一些實(shí)施例中，環(huán)境條件會(huì)影響用戶的觸覺效果的感知。例如，當(dāng)前溫度、濕度或大氣壓會(huì)影響用戶的觸覺效果的感知。此外，如果用戶當(dāng)前正在移動(dòng)(例如車中、火車、輪船或飛機(jī)上)，這會(huì)影響用戶的觸覺效果的感知。類似地，其他振動(dòng)，諸如可聽噪聲會(huì)影響觸覺效果。
[0025]在一些實(shí)施例中，因素會(huì)分散用戶的注意力，因此，影響(例如減少或增加)用戶的觸覺效果的感知。例如，在一些實(shí)施例中，可聽噪聲、振動(dòng)、環(huán)境因素、加速度或其他因素會(huì)分散用戶對(duì)設(shè)備的注意力，因此，妨礙用戶的觸覺效果的感知。或者，在一些實(shí)施例中，因素會(huì)直接影響觸覺效果，例如，在一些實(shí)施例中，諸如環(huán)境條件的因素可能會(huì)直接影響觸覺效果的感知。
[0026]因此，示例性設(shè)備可以包括配置成檢測(cè)影響用戶的觸覺效果的感知或分散用戶對(duì)觸覺效果的注意力的一個(gè)或多個(gè)特征的傳感器。例如，示例性設(shè)備可以包括壓力傳感器，配置成檢測(cè)用戶將多少力施加到觸摸屏顯示器的表面上(例如，用戶多猛烈地按壓)。此外，示例性設(shè)備可以包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)境傳感器(例如溫度計(jì)、濕度計(jì)、氣壓計(jì)、電場(chǎng)傳感器、磁場(chǎng)傳感器、振動(dòng)傳感器、噪聲傳感器等等)，配置成檢測(cè)環(huán)境條件。類似地，示例性設(shè)備可以包括配置成檢測(cè)移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)或加速度的傳感器。在另外的實(shí)施例中，傳感器可以包括配置成從與各種特征有關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器可以包括配置為訪問(wèn)環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)或地面數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)接口。在其他的實(shí)施例中，傳感器可以被配置成檢測(cè)用戶和電接地之間的連接的存在(例如檢測(cè)用戶是否接地)。
[0027]基于從這些傳感器接收的信號(hào)，示例性設(shè)備可以確定配置成補(bǔ)償該特征的改進(jìn)的觸覺效果。例如，如果示例性設(shè)備檢測(cè)到用戶正比某一閾值更猛烈地按壓，示例性設(shè)備可以確定配置成補(bǔ)償該額外壓力的更強(qiáng)觸覺效果。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，濕度傳感器可以確定示例性設(shè)備處于非常潮濕的環(huán)境中。在這種實(shí)施例中，示例性設(shè)備可以將觸覺信號(hào)改進(jìn)成具有更高強(qiáng)度，以便克服額外濕度的任何影響。類似地，示例性設(shè)備可以檢測(cè)和補(bǔ)償許多其他特征，包括但不限于:磁場(chǎng)、電場(chǎng)、加速度、振動(dòng)、環(huán)境條件(例如，溫度、濕度、風(fēng)速或氣壓)、高度、運(yùn)動(dòng)或位置。
[0028]此外，在實(shí)現(xiàn)基于靜電的效果的一些實(shí)施例中，完全地感知該效果所需的功率可能與用戶和電接地之間的連接質(zhì)量有關(guān)。例如，在一些實(shí)施例中，當(dāng)用戶完全接地時(shí)(例如通過(guò)觸摸連接到地的金屬殼體)，靜電觸覺效果可能需要處于用戶完全地感知該效果的僅一半功率。此外，在這種實(shí)施例中，當(dāng)用戶未完全地接地時(shí)(例如，用戶未觸摸金屬殼體)，觸覺效果可能需要為該功率的兩倍)。在一些實(shí)施例中，電接地可以不包括大地。相反，在一些實(shí)施例中，用戶可以處于與手持設(shè)備的接地電接觸。在一些實(shí)施例中，該接地是“懸浮的”。例如，在一些實(shí)施例中，移動(dòng)設(shè)備的電接地可以不連接到大地。
[0029]如將在下文更詳細(xì)論述，多個(gè)特征會(huì)影響用戶的觸覺效果的感知。本公開的實(shí)施例提供用于補(bǔ)償這些特征來(lái)提供更引人注目的觸覺效果的系統(tǒng)和方法。
[0030]用于提供觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的示例性系統(tǒng)
[0031]圖1A示出了一種示例性系統(tǒng)100，用于提供觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化。具體地，在本示例中，系統(tǒng)100包括具有經(jīng)總線106，與其他硬件接口連接的處理器102的計(jì)算設(shè)備101。能由任何適當(dāng)?shù)挠行?和非瞬時(shí))計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如RAM、R0M、EEPR0M等等組成的存儲(chǔ)器104包含有配置計(jì)算設(shè)備的操作的程序部件。在該示例中，計(jì)算設(shè)備101進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備110、輸入/輸出(I/O)接口部件112和另外的儲(chǔ)存器114。
[0032]網(wǎng)絡(luò)設(shè)備110能表示便于網(wǎng)絡(luò)連接的任何部件的一個(gè)或多個(gè)。示例包括但不限于有線接口，諸如以太網(wǎng)、USB、IEEE1394和/或無(wú)線接口，諸如IEEE802.11、藍(lán)牙，或用于接入蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線電接口(例如用于接入CDMA、GSM、UMTS或其他一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)信機(jī)/天線)。
[0033]I/O部件112可以用來(lái)便于與諸如一個(gè)或多個(gè)顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、照相機(jī)和/或用來(lái)輸入數(shù)據(jù)或輸出數(shù)據(jù)的其他硬件的設(shè)備連接。儲(chǔ)存器114表示非易失存儲(chǔ)器，諸如磁、光或包括在設(shè)備101中的其他存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0034]系統(tǒng)100進(jìn)一步包括觸摸面116，在該示例中，集成到設(shè)備101中。觸摸面116表示被配置成感測(cè)用戶的觸摸輸入的任何表面。一個(gè)或多個(gè)傳感器108被配置成檢測(cè)當(dāng)對(duì)象接觸觸摸面時(shí)，觸摸區(qū)中的觸摸，并且提供適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，以由處理器102使用。能使用任何適當(dāng)數(shù)量、類型、或排列的傳感器。例如，可以將電阻和/或電容傳感器嵌入觸摸面116中，并且用來(lái)確定觸摸的位置和其他信息，諸如壓力。作為另一示例，可以使用以觸摸面為目的的光傳感器來(lái)確定觸摸位置。在一些實(shí)施例中，傳感器108和觸摸面116可以包括觸摸屏或觸摸板。例如，在一些實(shí)施例中，觸摸面116和傳感器108可以包括安裝在被配置成接收顯示信號(hào)和向用戶輸出圖像的顯示器的上面的觸摸屏。在其他實(shí)施例中，傳感器108可以包括LED檢測(cè)器。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸面116可以包括安裝在顯示器的側(cè)面上的LED手指檢測(cè)器。在一些實(shí)施例中，處理器與單個(gè)傳感器108通信，在其他實(shí)施例中，處理器與多個(gè)傳感器108，例如第一觸摸屏和第二觸摸屏通信。傳感器108被配置成檢測(cè)用戶交互，并且基于該用戶交互，將信號(hào)傳送到處理器102。在一些實(shí)施例中，傳感器108可以被配置成檢測(cè)用戶交互的多個(gè)方面。例如，傳感器108可以檢測(cè)用戶交互的速度和壓力，以及將該信息結(jié)合到接口信號(hào)中。
[0035]系統(tǒng)100進(jìn)一步包括被配置成檢測(cè)特征的傳感器130。在一些實(shí)施例中，特征可以包括與觸摸面116有關(guān)的特征。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，特征可以包括用戶施加到觸摸面116的壓力。在該實(shí)施例中，傳感器130可以檢測(cè)用戶施加到觸摸面116的向下壓力。在另一實(shí)施例中，傳感器130可以檢測(cè)用戶與觸摸面116的接觸面積(例如，用戶的手指有多少平方cm與觸摸面116接觸)。在一些實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)與觸摸面116有關(guān)的特定條件的傳感器。例如，在一些實(shí)施例中，傳感器可以包括被配置成檢測(cè)觸摸面116的當(dāng)前溫度的傳感器。在另一實(shí)施例中，傳感器可以包括被配置成檢測(cè)觸摸面116的表面上的水分的壓力的傳感器。在其他實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)觸摸面116的表面上的其他物質(zhì)(諸如屏幕保護(hù)膜、油、膠、手指印或可能在觸摸面的表面上找到的其他物質(zhì))的存在的傳感器。在一些實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)與觸摸面有關(guān)的其他詳情(例如，年齡、制成的物質(zhì)、制造商、編程、重量、厚度、尺寸或與觸摸面有關(guān)的其他特性)的傳感器。在另一實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)用戶的條件，例如，用戶的手指的溫度、用戶手指上的水分的存在、用戶手指上的物質(zhì)(例如，膠、糖漿、油，或化妝品或藥品)，或至用戶手指的屏障(例如手套)的傳感器。在另一實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)用戶皮膚的干燥度或含水量的傳感器。例如，在一些實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)表皮的外層(例如皮膚的角質(zhì)層)的含水量的傳感器。在一些實(shí)施例中，傳感器130可以包括諸如皮膚水分測(cè)試儀(corneometer)的傳感器，被配置成檢測(cè)用戶的皮膚的電容變化。在一些實(shí)施例中，這些電容變化可以用來(lái)確定用戶的皮膚的含水量的水平。在又一實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)用戶的皮膚，或用戶皮膚表面上的任何物質(zhì)(例如，液體、化學(xué)品、油、化妝品或藥品或手套)的電導(dǎo)的傳感器。
[0036]在一些實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)與觸摸面116有關(guān)的其他因素，諸如觸摸面116周圍的環(huán)境的傳感器。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器130可以包括運(yùn)動(dòng)傳感器(例如，GPS傳感器、加速度計(jì)，或檢測(cè)速度的傳感器)。在又一實(shí)施例中，傳感器130可以包括環(huán)境傳感器，例如，溫度傳感器、濕度傳感器、大氣壓傳感器、電場(chǎng)傳感器、磁場(chǎng)傳感器、風(fēng)速傳感器或被配置成檢測(cè)設(shè)備101四周的當(dāng)前環(huán)境條件的一些其他傳感器。在其他實(shí)施例中，傳感器130可以被配置成檢測(cè)觸摸面116和用戶的手指(例如手套、保護(hù)屏障(諸如屏幕保護(hù)膜)、油、水分或用戶的手指上的一些殘留物)之間的干擾。在又一實(shí)施例中，傳感器130可以包括力傳感器，例如，被配置成檢測(cè)用戶的手指和觸敏界面的表面之間的摩擦力。在其他實(shí)施例中，不是作為獨(dú)立的部件，傳感器130可以包括由設(shè)備101使用的另一傳感器，例如，傳感器130可以包括I/O部件112、觸摸面116、一個(gè)或多個(gè)傳感器108或一個(gè)或多個(gè)觸覺輸出設(shè)備118中的一個(gè)。
[0037]在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)用戶和電接地之間的連接的質(zhì)量的傳感器。在一些實(shí)施例中，傳感器130可以通過(guò)測(cè)量導(dǎo)電率或電容，檢測(cè)與電接地的連接質(zhì)量。在其他實(shí)施例中，傳感器130可以檢測(cè)與用戶有關(guān)的特定接地裝置，例如，殼體、手鐲、椅子、地板、導(dǎo)線或一些其他類型的電接地。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器130可以包括與靜電摩擦顯示器的電流輸出或電壓有關(guān)的、從觸覺輸出設(shè)備118接收的測(cè)量。在其他實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成檢測(cè)用戶和電接地之間的連接質(zhì)量的機(jī)械傳感器，例如，被配置成檢測(cè)與用戶接觸的手鐲或殼體中的開關(guān)。
[0038]在另一實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成從遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成從環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)接收環(huán)境數(shù)據(jù)，諸如天氣服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)接口。在另一實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成訪問(wèn)與多個(gè)因素中的一個(gè)或多個(gè)有關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)接口。
[0039]設(shè)備101進(jìn)一步包括觸覺輸出設(shè)備118。在圖1A所示的示例中，觸覺輸出設(shè)備118與處理器102通信并且耦接到觸摸面116。在一些實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118被配置成響應(yīng)觸覺信號(hào)，輸出模擬觸摸面上的質(zhì)感的觸覺效果。另外或者替代地，觸覺輸出設(shè)備118可以提供以受控方式，移動(dòng)觸摸面的振動(dòng)觸覺效果。一些觸覺效果可以利用耦接到設(shè)備的外殼的致動(dòng)器，以及一些觸覺效果可以依次和/或共同地使用多個(gè)致動(dòng)器。例如，在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)以不同頻率振動(dòng)表面，模擬表面質(zhì)感。在這種實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以包括例如壓電致動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)、電磁致動(dòng)器、音圈、形狀記憶合金、電活性聚合物、螺線管、偏心旋轉(zhuǎn)質(zhì)量電動(dòng)機(jī)(ERM)，或線性諧振致動(dòng)器(LRA)中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以包括多個(gè)致動(dòng)器，例如ERM和LRA。
[0040]盡管在此示出了單個(gè)觸覺輸出設(shè)備118，但實(shí)施例可以使用相同或不同類型的多個(gè)觸覺輸出設(shè)備來(lái)輸出觸覺效果，以例如模擬表面質(zhì)感或改變所感知的觸摸面的摩擦系數(shù)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，壓電致動(dòng)器可以用來(lái)以超聲頻率垂直和/或水平地位移一些或全部觸摸面116，諸如在一些實(shí)施例中，通過(guò)使用以大于20-251^取的頻率移動(dòng)的致動(dòng)器。在一些實(shí)施例中，多個(gè)致動(dòng)器，諸如偏心旋轉(zhuǎn)質(zhì)量電動(dòng)機(jī)和線性諧振致動(dòng)器能單獨(dú)或共同使用來(lái)提供不同的質(zhì)感、摩擦系數(shù)的變化或其他觸覺效果。
[0041]在其他的實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以應(yīng)用靜電摩擦或吸弓丨，例如通過(guò)使用靜電表面致動(dòng)器，以模擬觸摸面116的表面上的質(zhì)感。類似地，在一些實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以使用靜電吸引來(lái)改變用戶在觸摸面116的表面上感受到的摩擦。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以包括靜電顯示器或應(yīng)用電壓和電流，而不是機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)生成觸覺效果的任何其他設(shè)備。在這種實(shí)施例中，靜電致動(dòng)器可以包括導(dǎo)電層和絕緣層。在這種實(shí)施例中，導(dǎo)電層可以是任何半導(dǎo)體或其他導(dǎo)電材料，諸如銅、鋁、金或銀。絕緣層是玻璃、塑料、聚合物或任何其他絕緣材料。此外，處理器102可以通過(guò)將電信號(hào)施加到導(dǎo)電層來(lái)操作靜電致動(dòng)器。電信號(hào)可以是AC信號(hào)，在一些實(shí)施例中，通過(guò)在觸摸面116附近或接觸觸摸面116的對(duì)象,與導(dǎo)電層電容稱合。在一些實(shí)施例中，由高壓放大器生成AC信號(hào)。在其他實(shí)施例中，電容耦合可以模擬觸摸面116的表面上的摩擦系數(shù)或質(zhì)感。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸面116的表面可以是平滑的，但電容耦合可以在觸摸面116的表面附近的對(duì)象之間產(chǎn)生吸引力。在一些實(shí)施例中，改變對(duì)象和導(dǎo)電層之間的吸引水平會(huì)改變?cè)谟|摸面116的表面上移動(dòng)的對(duì)象上的模擬質(zhì)感或改變當(dāng)對(duì)象在觸摸面116的表面上移動(dòng)時(shí)感受到的摩擦系數(shù)。此外，在一些實(shí)施例中，靜電致動(dòng)器可以結(jié)合傳統(tǒng)的致動(dòng)器一起使用來(lái)改變觸摸面116的表面上的模擬質(zhì)感。例如，致動(dòng)器可以振動(dòng)來(lái)模擬觸摸面116的表面的質(zhì)感的變化，同時(shí)，靜電致動(dòng)器可以模擬觸摸面116的表面上的不同質(zhì)感或其他效果。
[0042]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到除改變摩擦系數(shù)外，能使用其他技術(shù)或方法來(lái)例如模擬表面上的質(zhì)感。在一些實(shí)施例中，可以使用被配置成基于與表面可重配置觸覺基板(包括但不限于例如光纖、納米管、電活性聚合物、壓電元件或形狀記憶合金)或磁流變液的接觸，改變其質(zhì)感的柔性表面層，來(lái)模擬或輸出質(zhì)感。在另一實(shí)施例中，可以通過(guò)提高或降低一個(gè)或多個(gè)表面特征，例如，利用變形機(jī)構(gòu)、空氣或液體袋、材料的局部變形、諧振機(jī)械元件、壓電材料、微機(jī)電系統(tǒng)(“MEMS”)元件、熱流體袋、MEMS泵、可變多孔性膜或?qū)恿髡{(diào)制，來(lái)改變表面質(zhì)感。
[0043]在一些實(shí)施例中，可以使用靜電致動(dòng)器來(lái)通過(guò)模擬觸摸面116附近或與其接觸的本體的部分，生成觸覺效果。例如，在一些實(shí)施例中，靜電致動(dòng)器可以模擬用戶的手指的皮膚的神經(jīng)末梢或能響應(yīng)靜電致動(dòng)器的鐵筆中的部件。例如，皮膚中的神經(jīng)末梢可以被模擬并且感測(cè)靜電致動(dòng)器(例如電容耦合)，作為振動(dòng)或一些更具體的感覺。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，靜電致動(dòng)器的導(dǎo)電層可以接收與用戶的手指的導(dǎo)電部分耦合的AC電壓信號(hào)。當(dāng)用戶觸摸該觸摸面116并且在觸摸面上移動(dòng)他或她的手指時(shí)，用戶可以感測(cè)多刺、粒狀、凸起、粗糙、黏性的質(zhì)感或一些其他質(zhì)感。
[0044]在一些實(shí)施例中，可以使用多個(gè)觸覺輸出設(shè)備118來(lái)提高致動(dòng)期間的功率效率。例如，在一些實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以包括靜電致動(dòng)器和超聲頻率致動(dòng)器兩者。在這種實(shí)施例中，處理器102可以被配置成確定超聲頻率致動(dòng)器或靜電致動(dòng)器對(duì)輸出某種觸覺效果是否更有效。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，由于環(huán)境條件，諸如周圍電場(chǎng)或高濕度，超聲頻率致動(dòng)器在輸出特定觸覺效果時(shí)更有效。在這種實(shí)施例中，處理器102可以例如基于從一個(gè)或多個(gè)傳感器130接收的傳感器信號(hào)來(lái)做出該決定。
[0045]此外，在一些實(shí)施例中，被配置成改變表面的摩擦系數(shù)的觸覺輸出設(shè)備僅當(dāng)操作時(shí)消耗功率。然而，靜電致動(dòng)器可以配置成僅增加所感知的摩擦系數(shù)。類似地，超聲頻率致動(dòng)器可以配置成僅減小摩擦系數(shù)。在這種實(shí)施例中，在摩擦系數(shù)通常低并且僅偶爾增加的實(shí)施例中，使用靜電摩擦致動(dòng)器可以降低功率消耗。例如，在這種實(shí)施例中，具有模擬按鈕的表面可以包括在除按鈕的位置以外的每一位置中的低摩擦系數(shù)。由此，僅當(dāng)用戶正與按鈕交互時(shí)，處理器102可以將電力施加到靜電致動(dòng)器。在其他實(shí)施例中，摩擦系數(shù)通常高并且僅偶爾降低。在這種實(shí)施例中，超聲振動(dòng)會(huì)更有效。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，具有一塊冰的粗糙表面可以包括在除冰塊外的每一位置的高摩擦系數(shù)。在這種實(shí)施例中，僅當(dāng)用戶正與冰塊交互時(shí)，處理器102可以將電力施加到超聲頻率致動(dòng)器。在一些實(shí)施例中，這兩種致動(dòng)器可以結(jié)合來(lái)支持兩種效果，而不危及功耗。
[0046]此外，在一些實(shí)施例中，可以使用多個(gè)致動(dòng)器來(lái)減少和增加觸摸面116上的摩擦系數(shù)。這可以用來(lái)增加觸覺輸出設(shè)備118能輸出到觸摸面116的摩擦系數(shù)的范圍。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸面116可以包括具有高摩擦系數(shù)的虛擬按鈕和具有低摩擦系數(shù)的虛擬滑塊的圖像。在另一實(shí)施例中，觸摸面116可以包括通過(guò)使摩擦系數(shù)從最小值(例如，當(dāng)超聲致動(dòng)器100%地操作時(shí)的摩擦量)突然地增加到最大值(例如，當(dāng)靜電致動(dòng)器100%地操作時(shí)的摩擦量)的觸覺效果擴(kuò)大的邊緣。在一些實(shí)施例中，因?yàn)槟Σ料禂?shù)的范圍較大(例如，最小摩擦到最大摩擦的差較大)，用戶可以感知較強(qiáng)觸覺效果。
[0047]在一些實(shí)施例中，處理器102可以利用超聲頻率致動(dòng)器和靜電致動(dòng)器兩者，以便最小化總功耗，同時(shí)保持效果的寬范圍。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，觸摸面116可以包括相對(duì)于中性背景而設(shè)定的多個(gè)虛擬按鈕。在這種實(shí)施例中，一些虛擬按鈕可以是靈敏的(例如可用于用戶輸入)，因此，包括高摩擦，使得它們能相對(duì)于中性背景易于被找到。類似地，在這種實(shí)施例中，不靈敏的按鈕(例如，不可用于用戶輸入的那些按鈕)可以包括低摩擦，使得能易于忽略它們。在一些實(shí)施例中，當(dāng)用戶與高摩擦按鈕交互時(shí)，處理器102可以通過(guò)使用靜電摩擦輸出效果，節(jié)省能量，當(dāng)與低摩擦按鈕交互時(shí)，使用超聲振動(dòng)輸出效果，以及當(dāng)用戶與背景交互時(shí)，不輸出效果。利用這種實(shí)現(xiàn)方式可以使處理器102通過(guò)僅當(dāng)用戶與某些部件交互時(shí)，才輸出觸覺效果來(lái)節(jié)省能量。
[0048]轉(zhuǎn)到存儲(chǔ)器104，描繪了示例性程序部件124、126和128來(lái)示例如何將設(shè)備配置成提供觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化。在該示例中，檢測(cè)模塊124配置處理器102來(lái)經(jīng)由傳感器108監(jiān)視觸摸面116以確定觸摸的位置。例如，模塊124可以采樣傳感器108以便跟蹤存在或不存在觸摸，如果觸摸存在，跟蹤位置、路徑、速度、加速度、壓力和/或隨時(shí)間的觸摸的其他特性的一個(gè)或多個(gè)。
[0049]觸覺效果確定模塊126表示分析有關(guān)觸摸特性的數(shù)據(jù)來(lái)選擇待生成的觸覺效果的程序部件。具體地，模塊126包括基于觸摸的位置，確定將在觸摸面上生成的模擬特征的代碼。模塊126可以進(jìn)一步包括選擇待提供的一個(gè)或多個(gè)觸覺效果以便模擬該特征的代碼。例如，可以將觸摸面116的區(qū)域的一些或全部映射到圖形用戶界面?？梢曰谟|摸的位置，選擇不同的觸覺效果，以便通過(guò)模擬觸摸面116的表面上的質(zhì)感，模擬特征的存在，使得當(dāng)在界面上看見特征的相應(yīng)表示時(shí)，感受到該特征。然而，即使在界面中不顯示相應(yīng)要素時(shí)，也可以經(jīng)觸摸面116提供觸覺效果(例如，即使未顯示邊界，如果越過(guò)界面中的邊界，也可以提供觸覺效果)。
[0050]觸覺效果生成模塊128表示使處理器102生成觸覺信號(hào)并且將其傳送到觸覺輸出設(shè)備118，使得觸覺輸出設(shè)備118生成所選擇的觸覺效果的編程。例如，生成模塊128可以訪問(wèn)所存儲(chǔ)的波形或命令來(lái)發(fā)送到觸覺輸出設(shè)備118。作為另一示例，觸覺效果生成模塊128可以接收所需質(zhì)感類型并利用信號(hào)處理算法來(lái)生成發(fā)送到觸覺輸出設(shè)備118的適當(dāng)信號(hào)。作為另一示例，所需質(zhì)感可以連同質(zhì)感的目標(biāo)坐標(biāo)和發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器的適當(dāng)波形一起加以指示，以生成表面(和/或其他設(shè)備部件)的適當(dāng)位移從而提供質(zhì)感。一些實(shí)施例可以共同利用多個(gè)觸覺輸出設(shè)備來(lái)模擬特征。例如，質(zhì)感中的變化可以用來(lái)模擬橫跨界面上的按鈕之間的邊界，而振動(dòng)觸覺效果模擬當(dāng)按壓按鈕時(shí)的響應(yīng)。
[0051]觸摸面可以覆蓋或可以不覆蓋(或者否則對(duì)應(yīng)于)顯示器，取決于計(jì)算系統(tǒng)的具體配置。在圖1B中，示出了計(jì)算系統(tǒng)100B的外部視圖。計(jì)算設(shè)備101包括結(jié)合觸摸面和設(shè)備的顯示器的支持觸摸的顯示器116。觸摸面可以對(duì)應(yīng)于在實(shí)際顯示部件外的顯示器或?qū)嶋H顯示部件上的一個(gè)或多個(gè)材料層。
[0052]圖1C示例觸摸面不覆蓋顯示器的支持觸摸的計(jì)算系統(tǒng)100C的另一示例。在該示例中，計(jì)算設(shè)備101的特征在于觸摸面116，該觸摸面116被映射到在與設(shè)備101接口連接的計(jì)算系統(tǒng)120中包括的顯示器122中提供的圖形用戶界面。例如，計(jì)算設(shè)備101可以包括鼠標(biāo)、觸控板或其他設(shè)備，而計(jì)算系統(tǒng)120可以包括臺(tái)式或膝上型計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒(例如，DVD播放器、DVR、閉路電視盒)，或其他計(jì)算系統(tǒng)。作為另一示例，觸摸面116和顯示器122可以位于同一設(shè)備中，諸如包括顯示器122的膝上型計(jì)算機(jī)中的支持觸摸的觸控板。不管是否與顯示器一體化，在此的示例中的平面觸摸面的描述不意味著限制。其他實(shí)施例包括進(jìn)一步被配置成提供基于表面的觸覺效果的彎曲或不規(guī)則的支持觸摸的表面。
[0053]圖2A-2B示例可以提供觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備的示例。圖2A是示例由包括支持觸摸的顯示器202的計(jì)算設(shè)備201組成的系統(tǒng)200的外部視圖的圖。圖2B示出設(shè)備201的截面圖。設(shè)備201可以被配置成與圖1A的設(shè)備101類似，盡管為了清楚起見，在該視圖中，未示出諸如處理器、存儲(chǔ)器、傳感器等等的部件。
[0054]如在圖2B看到的，設(shè)備201的特征在于多個(gè)觸覺輸出設(shè)備218和附加觸覺輸出設(shè)備222。觸覺輸出設(shè)備218-1可以包括被配置成將垂直力施加到顯示器202的致動(dòng)器，而218-2可以橫向移動(dòng)顯示器202。在該示例中，觸覺輸出設(shè)備218和222被直接耦接到顯示器，但應(yīng)當(dāng)理解觸覺輸出設(shè)備218和222能耦接到另一觸摸面，諸如顯示器202的頂面上的材料層。此外，應(yīng)當(dāng)理解，如上所述，一個(gè)或多個(gè)觸覺輸出設(shè)備218或222可以包括靜電致動(dòng)器。此外，觸覺輸出設(shè)備222可以耦接到包含設(shè)備201的部件的外殼。在圖2A-2B的示例中，顯示器202的區(qū)域?qū)?yīng)于觸摸區(qū)域，盡管該原理能應(yīng)用于與顯示器完全分離的觸摸面。
[0055]在一個(gè)實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備218均包括壓電致動(dòng)器，而附加觸覺輸出設(shè)備222包括偏心旋轉(zhuǎn)質(zhì)量電動(dòng)機(jī)、線性諧振致動(dòng)器，或另一壓電致動(dòng)器。觸覺輸出設(shè)備222能被配置成響應(yīng)來(lái)自處理器的觸覺信號(hào)，提供振動(dòng)觸覺效果。振動(dòng)觸覺效果能與基于表面的觸覺效果結(jié)合使用，和/或用于其他目的。例如，每一致動(dòng)器可以相互協(xié)調(diào)地使用以模擬質(zhì)感或改變顯示器202的表面上的摩擦系數(shù)。
[0056]在一些實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備218-1和218-2的每一個(gè)或兩者能包括除壓電致動(dòng)器外的致動(dòng)器。致動(dòng)器的任何一個(gè)可以包括例如壓電致動(dòng)器、電磁致動(dòng)器、電活性聚合物、形狀記憶合金、柔性復(fù)合壓電致動(dòng)器(例如，由柔性材料組成的致動(dòng)器)、靜電和/或磁致伸縮致動(dòng)器。另外，示出了觸覺輸出設(shè)備222，盡管多個(gè)其他觸覺輸出設(shè)備能耦接到設(shè)備201的外殼和/或在另外的地方耦接觸覺輸出設(shè)備222。設(shè)備201還可以包括在不同位置耦接到觸摸面的多個(gè)觸覺輸出設(shè)備218-1/218-2。
[0057]轉(zhuǎn)到圖3A，系統(tǒng)300是用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)的示例性示例。圖3A是示例包括特征在于觸敏界面，諸如觸摸屏或觸摸板的計(jì)算設(shè)備301的系統(tǒng)300的外部視圖的圖。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以包括多功能控制器。例如，用在書報(bào)亭、ATM或其他計(jì)算設(shè)備中的控制器。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以包括用在車輛中的控制器。
[0058]如圖3A所示，示出了將高壓施加到計(jì)算設(shè)備301的用戶305。在這種實(shí)施例中，觸敏界面可以通過(guò)檢測(cè)與觸敏界面接觸的用戶的手指的區(qū)域，檢測(cè)該高壓。例如，將大于一定閾值的壓力施加到觸摸屏?xí)?dǎo)致用戶的手指上的皮膚變平并且覆蓋觸摸屏的大部分。或者，在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以包括配置成檢測(cè)由用戶305施加的壓力的另一種傳感器。
[0059]在一些實(shí)施例中，然后，計(jì)算設(shè)備301可以確定由用戶施加的壓力是否大于某一閾值。在一些實(shí)施例中，該閾值可以包括高于允許用戶完全感知相關(guān)觸覺效果的水平的壓力。在這種實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出告警來(lái)提醒用戶降低所施加的壓力。例如，在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出可聽告警來(lái)提醒用戶更輕柔地按壓在觸敏界面上。在另一實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出不同的觸覺效果來(lái)提醒用戶施加較低壓力水平。在其他實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出可視警告來(lái)提醒用戶305更輕柔地按壓。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，顯示器可以輸出被配置成模擬裂紋形成的外觀的圖像或配置成模擬顯示器在該壓力下正在彎曲的圖像。
[0060]在另一實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以改進(jìn)觸覺效果來(lái)補(bǔ)償用戶305施加到顯示器的壓力。例如，在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出具有較高或較低頻率或強(qiáng)度的觸覺效果，以便補(bǔ)償由用戶305施加的壓力。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出基于較高功率靜電摩擦的效果來(lái)補(bǔ)償由用戶305施加的高壓。
[0061]轉(zhuǎn)到圖3B，系統(tǒng)325是用于觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的示例系統(tǒng)。圖3B是示例上文參考圖3A所述的計(jì)算設(shè)備301的另一外部視圖的圖。如圖3B所示，示出了用戶310將非常輕的壓力施加到計(jì)算設(shè)備301。在這種實(shí)施例中，觸敏界面可以檢測(cè)該輕微壓力，例如，通過(guò)檢測(cè)用戶的手指的僅小的區(qū)域(或沒有區(qū)域)與觸敏界面接觸?；蛘?，在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以包括被配置成檢測(cè)由用戶310施加的壓力的另一種傳感器。
[0062]在一些實(shí)施例中，然后，計(jì)算設(shè)備301可以確定由用戶施加的壓力是否低于某一閾值。在一些實(shí)施例中，該閾值可以包括低于允許用戶完全感知相關(guān)觸覺效果的水平的壓力。在這種實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出告警來(lái)提醒用戶增加所施加的壓力。例如，在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出可聽告警來(lái)提醒用戶將更多壓力施加到觸敏界面上。在另一實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出不同的觸覺效果來(lái)提醒用戶施加更多壓力。在其他實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出用戶應(yīng)當(dāng)施加更多壓力的可視警告。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，顯示器可以輸出被配置成模擬向用戶擴(kuò)展的顯示器的外觀的圖像(例如，就像充氣氣球的外部)。
[0063]在另一實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以改進(jìn)觸覺效果來(lái)補(bǔ)償用戶施加到觸敏界面的壓力。例如，在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出具有較高或較低頻率或強(qiáng)度的觸覺效果，以便補(bǔ)償由用戶301施加的壓力。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備301可以輸出基于高功率靜電摩擦的效果來(lái)補(bǔ)償由用戶310施加的低水平壓力。
[0064]在圖3A和圖3B所述的實(shí)施例中，可以基于多個(gè)因素，確定壓力的閾值水平。例如，在一些實(shí)施例中，不同類型的致動(dòng)器可以包括壓力的不同閾值水平以感知觸覺效果。此外，在一些實(shí)施例中，不同類型的觸覺效果可以與不同閾值相關(guān)。在其他實(shí)施例中，不同材料可以包括在其下輸出觸覺效果的壓力的不同閾值水平。在另外的實(shí)施例中，環(huán)境因素，諸如溫度、濕度、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、其他振動(dòng)或噪聲會(huì)影響閾值。
[0065]此外，在上述實(shí)施例中，當(dāng)用戶施加的壓力改變時(shí)，會(huì)調(diào)制觸覺效果的強(qiáng)度。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)用戶施加較小壓力時(shí)，計(jì)算設(shè)備可以輸出較低動(dòng)力的觸覺效果。類似地，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)用戶施加額外的壓力時(shí)，計(jì)算設(shè)備會(huì)輸出較高功率觸覺效果。在又一實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備可以停止改變觸覺效果，只要用戶施加的壓力在用于完全感知預(yù)期觸覺效果的范圍內(nèi)。類似地，在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備可以輸出告警或觸覺效果來(lái)提醒用戶他或她正施加適當(dāng)量的壓力。
[0066]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，圖4示出包括具有支持觸摸的顯示器402的計(jì)算設(shè)備401的系統(tǒng)400。在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備401可以包括手持計(jì)算設(shè)備，例如移動(dòng)電話、平板電腦、音樂(lè)播放器或膝上型計(jì)算機(jī)。在另一實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備401可以包括多功能控制器。例如，用在書報(bào)亭、ATM或其他計(jì)算設(shè)備中的控制器。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備401可以包括用在車輛中的控制器。
[0067]如圖4所示，支持觸摸的顯示器402包括水分404。在一些實(shí)施例中，水分404可以包括支持觸摸的顯示器402的表面上的凝結(jié)。在其他實(shí)施例中，水分404可能不是物理地存在于支持觸摸的顯不器402的表面上,而是包括環(huán)境中的周圍水分。在一些實(shí)施例中，可以由參考圖I所述的類型的一個(gè)或多個(gè)傳感器130，檢測(cè)濕度。
[0068]基于所檢測(cè)的濕度，計(jì)算設(shè)備401可以確定改進(jìn)的觸覺效果，以便補(bǔ)償該濕度。在一些實(shí)施例中，這些改進(jìn)的觸覺效果可以允許用戶感知預(yù)期觸覺效果。例如，在一些實(shí)施例中，可以輸出較高強(qiáng)度振動(dòng)觸覺效果來(lái)補(bǔ)償所檢測(cè)的濕度的變化。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備401可以檢測(cè)非常高的周圍濕度，并且相應(yīng)地，可以輸出較高強(qiáng)度振動(dòng)觸覺效果。在其他實(shí)施例中，用戶可以基于周圍濕度，不同地感知觸覺效果。此外，在一些實(shí)施例中，諸如環(huán)境條件的因素會(huì)分散用戶對(duì)觸覺效果的注意力。由此，在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備401可以被配置成基于環(huán)境條件，諸如周圍濕度，選擇不同的致動(dòng)器。
[0069]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，圖5示出包括具有支持觸摸的顯示器502的計(jì)算設(shè)備501的系統(tǒng)500。計(jì)算設(shè)備501可以包括與上文參考圖4所述的計(jì)算設(shè)備類似的計(jì)算設(shè)備。
[0070]如圖5所示，系統(tǒng)500進(jìn)一步包括擾動(dòng)504。在一些實(shí)施例中，擾動(dòng)504可以包括周圍噪聲源，諸如報(bào)警器、揚(yáng)聲器、音樂(lè)、由人群制造的噪聲、背景噪聲（例如，HVAC系統(tǒng)、汽車、火車、飛機(jī)、TV、鄰居、或?qū)櫸铮?，或一些其他噪聲源。在另一?shí)施例中，擾動(dòng)504可以包括周圍振動(dòng)源。例如，在一些實(shí)施例中，擾動(dòng)504可以包括在火車、飛機(jī)、汽車、公共汽車、輪船、跑步機(jī)或其他訓(xùn)練器械或走路時(shí)經(jīng)受的振動(dòng)。此外，在一些實(shí)施例中，不是直接影響觸覺效果，相反擾動(dòng)504會(huì)分散用戶完全地感知觸覺效果的注意力。
[0071]在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備501可以包括被配置成檢測(cè)擾動(dòng)504的傳感器。并且基于從該傳感器接收的傳感器信號(hào)，計(jì)算設(shè)備501可以確定改進(jìn)的觸覺效果。在一些實(shí)施例中，該改進(jìn)的觸覺效果可以被配置成使用戶繼續(xù)感知某一觸覺效果。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備501可以包括移動(dòng)汽車中的移動(dòng)設(shè)備。在這種實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備501可以輸出基于靜電摩擦的效果。然而，當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)高音警報(bào)器時(shí)（例如消防車的警報(bào)器）時(shí)，噪聲會(huì)影響用戶的觸覺效果的感知。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，由于消防車的周圍噪聲，用戶會(huì)感知較弱的觸覺效果。由此，在這種實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備501可以確定被配置成補(bǔ)償該警報(bào)器的改進(jìn)的觸覺效果。例如，計(jì)算設(shè)備501可以輸出較高電壓靜電效果，使得用戶繼續(xù)感知初始的觸覺效果，不管由噪聲引起的干擾如何。類似地，在其他實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備501可以確定被配置成補(bǔ)償環(huán)境振動(dòng)，諸如就像汽車經(jīng)過(guò)崎嶇道路的改進(jìn)的觸覺效果。
[0072]用于提供觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的示例性方法
[0073]圖6是示出用于提供觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的示例性方法600的流程圖。在一些實(shí)施例中，圖6中的步驟可以用由處理器，例如，通用計(jì)算機(jī)、移動(dòng)設(shè)備或服務(wù)器中的處理器執(zhí)行的程序代碼實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，這些步驟可以由一組處理器實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，圖6所示的步驟可以以不同的順序執(zhí)行。或者，在一些實(shí)施例中，可以跳過(guò)圖6中所示的一個(gè)或多個(gè)步驟，或可以執(zhí)行圖6中未示出的另外的步驟。參考上文有關(guān)圖I中所示的系統(tǒng)100所述的部件，描述下述步驟。
[0074]602，當(dāng)傳感器108檢測(cè)與觸摸面的交互時(shí)，方法400開始。傳感器108可以包括本領(lǐng)域已知的多種傳感器中的一個(gè)或多個(gè)，例如，電阻和/或電容傳感器可以嵌入觸摸面116中并且用來(lái)確定觸摸的位置和其他信息，諸如壓力。作為另一示例，以觸摸面為目的的光學(xué)傳感器可以用來(lái)確定觸摸位置。在其他實(shí)施例中，傳感器108和觸摸面116可以包括觸摸屏顯示器。
[0075]604，當(dāng)傳感器116檢測(cè)到特征時(shí)，方法600繼續(xù)。在一些實(shí)施例中，特征可以包括與觸摸面116有關(guān)的特征。在一些實(shí)施例中，特征可以包括通過(guò)一個(gè)或多個(gè)觸覺輸出設(shè)備118，影響用戶對(duì)觸摸面116上輸出的觸覺效果的感知的特征。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，特征可以包括用戶施加到觸摸面116的壓力。在這種實(shí)施例中，傳感器130可以檢測(cè)用戶施加到觸摸面116的向下壓力。在另一實(shí)施例中，傳感器130可以檢測(cè)用戶與觸摸面116的接觸面積（例如，用戶的手指有多少平方cm與觸摸面116接觸）。在另一實(shí)施例中，傳感器130可以包括運(yùn)動(dòng)傳感器（例如，GPS傳感器、加速度計(jì)，或檢測(cè)速度的傳感器）。在又一實(shí)施例中，傳感器130可以包括環(huán)境傳感器，例如溫度傳感器、濕度傳感器、大氣壓傳感器、電場(chǎng)傳感器、磁場(chǎng)傳感器、風(fēng)速傳感器或被配置成檢測(cè)設(shè)備101周圍的當(dāng)前環(huán)境條件的一些其他傳感器。在另一實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成從遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成從環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)接收環(huán)境數(shù)據(jù)，諸如天氣服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)接口。在另一實(shí)施例中，傳感器130可以包括被配置成訪問(wèn)與上述多個(gè)因素中的一個(gè)或多個(gè)的相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)接口。在又一實(shí)施例中，傳感器130可以包括力傳感器，例如被配置成檢測(cè)用戶施加到觸敏界面的表面的摩擦力的傳感器。在其他實(shí)施例中，不是單獨(dú)的部件，相反，傳感器130可以包括由設(shè)備101使用的另一傳感器，例如，傳感器130可以包括I/O部件112、觸摸面116、一個(gè)或多個(gè)傳感器108或一個(gè)或多個(gè)觸覺輸出設(shè)備118中的一個(gè)。
[0076]在一些實(shí)施例中，會(huì)有分散用戶注意力的因素，因此，影響（例如減小或增加）用戶的觸覺效果的感知。例如，在一些實(shí)施例中，可聽噪聲、振動(dòng)、環(huán)境因素、加速度，或其他因素會(huì)分散用戶的注意力，因此，影響（例如減小或增加）用戶的觸覺效果的感知。在其他實(shí)施例中，因素會(huì)直接影響那一觸覺效果（例如，觸摸面116的表面上的水分會(huì)影響基于摩擦的觸覺效果）。
[0077]606，當(dāng)處理器102確定第一觸覺效果時(shí)，方法600繼續(xù)。在一些實(shí)施例中，第一觸覺效果可以包括觸摸面116上的摩擦系數(shù)的變化。在其他實(shí)施例中，觸覺效果可以包括觸摸面116的表面上的模擬質(zhì)感（例如，水、玻璃、冰、金屬、沙子、碎石、磚塊、毛皮、皮革、皮膚、織物、橡膠、樹葉或任何其他可用質(zhì)感）。在一些實(shí)施例中，處理器102可以依賴于包含在觸覺效果確定模塊126中的編程來(lái)確定該觸覺效果。例如，處理器102可以訪問(wèn)在存儲(chǔ)器104中存儲(chǔ)的并且與特定觸覺效果有關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。作為另一示例，可以通過(guò)訪問(wèn)所存儲(chǔ)的算法和輸入與效果有關(guān)的參數(shù)，生成信號(hào)。例如，算法可以輸出用在基于振幅和頻率參數(shù)，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的數(shù)據(jù)。作為另一示例，觸覺信號(hào)可以包括發(fā)送到致動(dòng)器以便由致動(dòng)器解碼的數(shù)據(jù)。例如，致動(dòng)器本身可以響應(yīng)指定參數(shù)，諸如振幅和頻率的命令。
[0078]此外，在一些實(shí)施例中，用戶能選擇質(zhì)感或其他觸覺效果，以便定制計(jì)算設(shè)備101。例如，在一些實(shí)施例中，用戶可以選擇諸如表面質(zhì)感的觸覺效果以允許觸摸界面的感覺的個(gè)性化。在一些實(shí)施例中，用戶可以通過(guò)改進(jìn)設(shè)定值或下載與特定效果有關(guān)的軟件，選擇這些個(gè)性化的觸覺效果或表面質(zhì)感。在其他實(shí)施例中，用戶可以通過(guò)所檢測(cè)的與設(shè)備的交互，指定效果。在一些實(shí)施例中，該個(gè)性化的觸覺效果會(huì)增加用戶的擁有感以及用戶和他或她的設(shè)備之間的聯(lián)系。
[0079]在其他實(shí)施例中，設(shè)備制造商或軟件開發(fā)商可以選擇獨(dú)特的觸覺效果，諸如表面質(zhì)感來(lái)為他們的設(shè)備或用戶界面添加商標(biāo)。在一些實(shí)施例中，這些觸覺效果對(duì)添加商標(biāo)的設(shè)備可能是唯一的或類似于可以增加品牌意識(shí)的其他獨(dú)特元素。例如，許多移動(dòng)設(shè)備和平板電腦會(huì)包括定制或添加商標(biāo)的主屏環(huán)境。例如，在一些實(shí)施例中，由不同制造商生產(chǎn)的設(shè)備仍然可以包括相同的操作系統(tǒng)，然而，制造商會(huì)通過(guò)修改他們的主屏環(huán)境來(lái)區(qū)分他們的設(shè)備。由此，在一些實(shí)施例中，一些設(shè)備制造商或軟件開發(fā)商品可以在主屏或其他用戶界面中使用諸如基于質(zhì)感或摩擦的效果的觸覺效果來(lái)創(chuàng)建獨(dú)特和不同的用戶體驗(yàn)。
[0080]608，當(dāng)處理器102輸出與第一觸覺效果有關(guān)的觸覺信號(hào)時(shí)，方法600繼續(xù)。處理器102將觸覺信號(hào)輸出到被配置成輸出觸覺效果的觸覺輸出設(shè)備118。在一些實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以將觸覺效果輸出到觸摸面116上。在一些實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以包括耦接到觸摸面116的傳統(tǒng)的致動(dòng)器，諸如壓電致動(dòng)器或電動(dòng)機(jī)，或計(jì)算設(shè)備101內(nèi)的其他部件。在其他實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以包括被配置成模擬質(zhì)感或使用電場(chǎng)，改變摩擦系數(shù)的靜電致動(dòng)器。在一些實(shí)施例中，處理器102可以控制多個(gè)觸覺輸出設(shè)備來(lái)模擬多個(gè)觸覺效果。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，處理器102可以控制靜電致動(dòng)器來(lái)模擬觸摸面116的表面上的質(zhì)感以及處理器102可以進(jìn)一步控制其他觸覺輸出設(shè)備118來(lái)模擬其他特征。例如，觸覺輸出設(shè)備118可以包括被配置成輸出其他效果，諸如被配置成模擬屏障、制動(dòng)器、運(yùn)動(dòng)或?qū)τ|摸面116的影響的致動(dòng)器。在一些實(shí)施例中，處理器102可以協(xié)調(diào)效果，使得當(dāng)與觸摸面116交互時(shí)，用戶能同時(shí)感到多種效果。
[0081]610，當(dāng)處理器102確定改進(jìn)的觸覺效果時(shí)，方法600繼續(xù)。在一些實(shí)施例中，改進(jìn)的觸覺效果可以包括被配置成補(bǔ)償上文參考步驟604所述的特征的觸覺效果。例如，在一些實(shí)施例中，改進(jìn)的觸覺效果可以包括與第一觸覺效果不同強(qiáng)度或頻率的觸覺效果。在一些實(shí)施例中，該不同的強(qiáng)度或頻率可以被配置成使用戶基本上感知相同的觸覺效果，而無(wú)論該特征的影響如何。例如，如果該特征包括用戶快速加速，該改進(jìn)的觸覺效果可以包括補(bǔ)償該加速度的變化強(qiáng)度的觸覺效果。
[0082]此外，在實(shí)現(xiàn)基于靜電的效果的一些實(shí)施例中，完全感知該效果所需的功率可能與用戶和電接地之間的連接質(zhì)量有關(guān)。例如，在一些實(shí)施例中，當(dāng)用戶與電接地?zé)o良好連接時(shí)，例如，當(dāng)用戶與電接地的連接是通過(guò)橡膠墊、塑料椅或一些其他不良導(dǎo)電體時(shí)，觸覺效果會(huì)需要以非常高的功率輸出。在其他實(shí)施例中，當(dāng)用戶與地具有良好連接時(shí)，例如，因?yàn)橛脩襞c地的連接是通過(guò)強(qiáng)導(dǎo)體，例如，金屬椅，觸覺效果會(huì)需要處于非常低的功率，例如，為當(dāng)用戶與電接地沒有良好連接時(shí)的功率的一半。
[0083]此外，在一些實(shí)施例中，改進(jìn)的觸覺效果可以包括由處理器做出的決定以使用一個(gè)或多個(gè)不同類型的致動(dòng)器。例如，在一些實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備118可以包括靜電致動(dòng)器和超聲頻率致動(dòng)器。在這種實(shí)施例中，可以將處理器102配置成確定超聲頻率致動(dòng)器或靜電致動(dòng)器是否對(duì)輸出某種觸覺效果更有效。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，由于諸如周圍電場(chǎng)或高濕度的環(huán)境條件，超聲頻率致動(dòng)器在輸出特定觸覺效果時(shí)更有效。在這種實(shí)施例中，處理器102可以例如基于從一個(gè)或多個(gè)傳感器130接收的傳感器信號(hào),做出該決定。
[0084]612，當(dāng)處理器102輸出與改進(jìn)的觸覺效果有關(guān)的觸覺信號(hào)時(shí)，方法600繼續(xù)。處理器102將觸覺信號(hào)輸出到被配置成輸出該觸覺效果的觸覺輸出設(shè)備118。在一些實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備包括輸出第一觸覺效果的同種類型的觸覺輸出設(shè)備。在其他實(shí)施例中，觸覺輸出設(shè)備包括不同觸覺輸出設(shè)備。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以由被配置成輸出基于靜電摩擦的效果的致動(dòng)器，輸出第一觸覺效果。在這種實(shí)施例中，改進(jìn)的觸覺效果可以包括由超聲頻率致動(dòng)器輸出的效果。在其他實(shí)施例中，可以由同一觸覺輸出設(shè)備輸出第一觸覺效果和改進(jìn)的觸覺效果兩者（例如，可以由超聲頻率致動(dòng)器輸出第一觸覺效果和改進(jìn)的觸覺效果兩者）。
[0085]觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的其他示例性實(shí)施例
[0086]圖7示例觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的示例實(shí)施例。如圖7所示,系統(tǒng)700示出支持觸摸的顯示器702和兩個(gè)力傳感器704。在一些實(shí)施例中，支持觸摸的顯示器702可以包括上述類型的計(jì)算設(shè)備的部件。在圖7所示的實(shí)施例中，當(dāng)用戶與支持觸摸的顯示器702交互時(shí)，力傳感器704檢測(cè)由用戶施加的力。例如，在一些實(shí)施例中，力傳感器704被配置成檢測(cè)用戶施加到支持觸摸的顯示器702的表面上的力。在其他實(shí)施例中，力傳感器704被配置成檢測(cè)用戶在垂直于支持觸摸的顯示器702的表面的平面中所施加的力。在一些實(shí)施例中，可以同時(shí)使用側(cè)向力和法向力來(lái)確定用戶705和支持觸摸的顯示器702的表面之間的摩擦力。在一些實(shí)施例中，與支持觸摸的顯示器有關(guān)的計(jì)算設(shè)備可以使用該力確定來(lái)改變基于摩擦或質(zhì)感的觸覺效果以便補(bǔ)償上述類型的特征（例如環(huán)境特征）。
[0087]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖8，圖8是示例由包括支持觸摸的顯示器802組成的計(jì)算設(shè)備801的系統(tǒng)800的外部視圖的圖。在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備801包括在前述段落中所述的類型的計(jì)算設(shè)備。
[0088]如圖8所示，支持觸摸的顯示器802示出兩個(gè)不同的控制804和806，可以包括例如收音機(jī)控制。在這種實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備802可以被配置成控制車輛的無(wú)線電廣播。例如，控制器804可以包括被配置成控制收音機(jī)的設(shè)定值的旋鈕的圖像，S卩，調(diào)諧無(wú)線電臺(tái)、選擇新歌或調(diào)節(jié)收音機(jī)的音量的旋鈕。類似地，控制器806可以包括被配置成調(diào)節(jié)收音機(jī)的其他特征的滑塊的圖像。
[0089]在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備801可以被配置成當(dāng)用戶觸摸或移動(dòng)控制804和806的每一個(gè)時(shí)，輸出觸覺效果。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)用戶觸摸旋鈕804時(shí)，計(jì)算設(shè)備801可以輸出被配置成讓用戶知道他或她正觸摸旋鈕804的某一觸覺效果。類似地，在這種實(shí)施例中，當(dāng)用戶觸摸滑塊806時(shí)，計(jì)算設(shè)備801可以輸出被配置成讓用戶知道他或她正觸摸滑塊806的某一觸覺效果。
[0090]在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備801可以包括兩種或多種觸覺輸出設(shè)備。在一些實(shí)施例中，處理器可以基于效果的類型，確定使用哪一觸覺輸出設(shè)備。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，旋鈕804可以與高摩擦系數(shù)有關(guān)以及滑塊806可以與低摩擦系數(shù)有關(guān)。在這種實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備801可以在超聲頻率致動(dòng)器和靜電致動(dòng)器之間切換，以便最小化總功耗同時(shí)仍然保持寬的效果范圍。例如，僅當(dāng)用戶正與旋鈕804交互時(shí)，計(jì)算設(shè)備801才可以向靜電致動(dòng)器輸出功率。類似地，僅當(dāng)用戶正與滑塊806交互時(shí)，計(jì)算設(shè)備801才向超聲頻率致動(dòng)器輸出功率。
[0091]觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)點(diǎn)
[0092]觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，在一些實(shí)施例中，感知標(biāo)準(zhǔn)化可以導(dǎo)致更引人注目的觸覺效果。用戶會(huì)習(xí)慣于某一效果的感受。例如，用戶可能期望某一圖標(biāo)將具有已知感覺。這會(huì)使用戶能夠與那一圖標(biāo)交互，而視覺上不集中于支持觸摸的顯示器（例如當(dāng)駕駛時(shí)）。然而，取決于環(huán)境和其他因素，用戶可能不總是感知相同的觸覺效果。因此，本公開的實(shí)施例通過(guò)補(bǔ)償這些因素，解決了這一問(wèn)題，即使變化的條件，仍然為用戶提供用戶感知為未改變的觸覺效果。
[0093]此外，觸覺效果的感知標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施例會(huì)導(dǎo)致節(jié)能，因?yàn)榭梢曰诋?dāng)前的條件，選擇多個(gè)不同的觸覺輸出設(shè)備。這可以使設(shè)備能夠具有寬的可用觸覺效果的范圍，同時(shí)使設(shè)備能夠?qū)μ囟ㄐЧ蜅l件，選擇更高效的致動(dòng)器。當(dāng)使用包含本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的設(shè)備時(shí)，這會(huì)影響移動(dòng)設(shè)備的整個(gè)電池壽命，以及增加用戶的樂(lè)趣。
[0094]一般考慮
[0095]上述方法、系統(tǒng)和設(shè)備是示例性的。適當(dāng)時(shí)，各種配置可以省略、替代或添加不同的過(guò)程或部件。例如，在替代配置中，可以以不同于上述的順序，執(zhí)行方法，和/或可以添力口、省略和/或組合不同的步驟。同時(shí)，參考某些配置所述的特征可以結(jié)合在不同的其他配置中?？梢砸灶愃频姆绞浇M合配置的不同方面和要素。同時(shí)，技術(shù)在發(fā)展，由此，許多的要素是示例性的，不限制本公開或權(quán)利要求的范圍。
[0096]在說(shuō)明書中給出具體的細(xì)節(jié)以便提供示例性配置（包括實(shí)現(xiàn)方式）的全面理解。然而，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下，也可以實(shí)施配置。例如，在沒有非必要細(xì)節(jié)的情況下，已經(jīng)示出了公知的電路、過(guò)程、算法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以避免混淆配置。本說(shuō)明書僅提供示例性配置，以及不限制權(quán)利要求的范圍、可用性或配置。相反，配置的前述描述將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供用于實(shí)現(xiàn)所述技術(shù)的開放描述。在不背離本公開的精神或范圍的情況下，可以在元件的功能或排列方面做出各種改變。
[0097]同時(shí)，配置可以描述為圖示為流程圖或框圖的過(guò)程。盡管每一配置可以將操作描述為順序過(guò)程，但可以并行或同時(shí)地執(zhí)行許多操作。此外，可以重新排列操作的次序。過(guò)程可以具有未包括在圖中的另外的步驟。此外，可以用硬件、軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語(yǔ)言或其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)方法的示例。當(dāng)用軟件、固件、中間件或微代碼實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以將執(zhí)行必要任務(wù)的程序代碼或代碼段存儲(chǔ)在非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如存儲(chǔ)介質(zhì)中。處理器可以執(zhí)行所述任務(wù)。
[0098]已經(jīng)描述了若干示例配置，在不背離本公開的精神的情況下，可以使用各種改進(jìn)、替代結(jié)構(gòu)和等效。例如，上述元件可以是較大系統(tǒng)的部件，其中，其他規(guī)則可以優(yōu)先于或者否則改進(jìn)本發(fā)明的應(yīng)用。同時(shí)，在考慮上述元件前、期間或之后，可以進(jìn)行許多步驟。因此，上述描述不限定權(quán)利要求書的范圍。
[0099]在此使用“用來(lái)”或“被配置成”意為不排除用來(lái)或被配置成執(zhí)行另外的任務(wù)或步驟的設(shè)備的開放和包含性語(yǔ)言。此外，使用“基于”是指開放和包含性的，即，“基于”一個(gè)或多個(gè)所述條件或值的過(guò)程、步驟、計(jì)算或其他動(dòng)作實(shí)際上可以基于除那些所述的外的另外的條件或值。其中所包括的標(biāo)題、列表和編號(hào)僅為了易于說(shuō)明而不打算限制。
[0100]能在數(shù)字電子電路中、計(jì)算機(jī)硬件、固件、軟件中或前述的組合中實(shí)現(xiàn)根據(jù)本主題的方面的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器。處理器包括或可以存取計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如耦接到處理器的隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器（RAM)。處理器執(zhí)行在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序指令，諸如執(zhí)行包括傳感器采樣例程、選擇例程和執(zhí)行上述方法的其他例程的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序。
[0101]這些處理器可以包括微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP)、專用集成電路（ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA)和狀態(tài)機(jī)。這些處理器可以進(jìn)一步包括可編程電子設(shè)備，諸如PLC、可編程中斷控制器（PIC)、可編程邏輯設(shè)備（PLDs)、可編程只讀存儲(chǔ)器（PROM)、電子可編程只讀存儲(chǔ)器（EPR0M或EEPR0M)或其他類似的設(shè)備。
[0102]這些處理器可以包括可以存儲(chǔ)當(dāng)由處理器執(zhí)行時(shí)，能使處理器執(zhí)行如由處理器執(zhí)行或輔助的在此所述的步驟的介質(zhì)或可以與其通信，所述介質(zhì)例如為有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)施例可以包括但不限于能為處理器，諸如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的處理器提供計(jì)算機(jī)可讀指令的所有電子、光學(xué)、磁性或其他存儲(chǔ)設(shè)備。介質(zhì)的其他示例包括但不限于軟盤、CD-ROM、磁盤、存儲(chǔ)器芯片、ROM、RAM、ASIC、配置的處理器、所有光學(xué)介質(zhì)、所有磁帶或其他磁性介質(zhì)、或計(jì)算機(jī)處理器能讀取的任何其他介質(zhì)。同時(shí)，各種其他設(shè)備可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如路由器、專用或公用網(wǎng)絡(luò)，或其他傳輸設(shè)備。所述的處理器或處理可以在一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)中，以及可以分散在一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)中。處理器可以包括用于執(zhí)行在此所述的一個(gè)或多個(gè)方法（或部分方法）的代碼。
[0103]盡管已經(jīng)參考具體實(shí)施例詳細(xì)地描述了本主題，但將意識(shí)到本領(lǐng)域的技術(shù)人員在完成上文的理解后，可以易于產(chǎn)生對(duì)這些實(shí)施例的變更、變形和等效。因此，應(yīng)理解為示例性而不是限制目的給出了本公開，以及如對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見的，不排除包括對(duì)本主題的這些改進(jìn)、變形和/或增加。
【權(quán)利要求】
1.一種用于輸出觸覺效果的系統(tǒng)，包括: 第一傳感器，所述第一傳感器被配置成檢測(cè)與觸摸面的用戶交互，以及傳送與所述用戶交互有關(guān)的第一傳感器信號(hào)； 第二傳感器，所述第二傳感器被配置成檢測(cè)與所述觸摸面有關(guān)的特征以及傳送與所述特征有關(guān)的第二傳感器信號(hào)； 處理器，所述處理器與所述第一傳感器和所述第二傳感器通信，所述處理器被配置成: 基于所述用戶交互，確定第一觸覺效果； 部分基于所述第一觸覺效果和所述特征，確定改進(jìn)的觸覺效果； 輸出與所述改進(jìn)的觸覺效果有關(guān)的觸覺信號(hào)；以及觸覺輸出設(shè)備，所述觸覺輸出設(shè)備與所述處理器通信并且耦接到所述觸摸面，所述觸覺輸出設(shè)備被配置成接收所述觸覺信號(hào)并且將所述改進(jìn)的觸覺效果輸出到所述觸摸面。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述特征包括用戶與電接地連接的質(zhì)量。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述特征包括施加到所述觸摸面的壓力。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述特征包括所述觸摸面上的接觸面積。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述特征包括可聽噪聲。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述特征包括與下述一個(gè)或多個(gè)有關(guān)的特征:所述觸摸面的溫度、所述觸摸面上的水分的檢測(cè)、所述觸摸面上的覆蓋物、所述觸摸面的加速度，或用戶的條件。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，用戶的所述條件包括下述的一個(gè)或多個(gè):用戶手指的溫度、用戶手指上的水分、用戶手指上的物質(zhì)、用戶皮膚上的水分，或至用戶手指的屏障。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述特征包括環(huán)境條件。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述環(huán)境條件包括下述的一個(gè)或多個(gè):測(cè)量的濕度、測(cè)量的溫度、測(cè)量的大氣壓、測(cè)量的磁場(chǎng)、測(cè)量的電場(chǎng)、測(cè)量的振動(dòng)或測(cè)量的風(fēng)速。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述觸覺輸出設(shè)備包括被配置成以超聲頻率輸出振動(dòng)的致動(dòng)器。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述觸覺輸出設(shè)備包括被配置成生成靜電場(chǎng)的致動(dòng)器。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述改進(jìn)的觸覺效果包括比所述第一觸覺效果更高的強(qiáng)度。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述觸覺輸出設(shè)備包括第一觸覺輸出設(shè)備和第二觸覺輸出設(shè)備，并且其中，由所述第一觸覺輸出設(shè)備輸出所述第一觸覺效果，以及由所述第二觸覺輸出設(shè)備輸出所述改進(jìn)的觸覺效果。
14.一種用于輸出觸覺效果的方法，包括: 檢測(cè)與觸摸面的用戶交互； 檢測(cè)與所述觸摸面有關(guān)的特征； 基于所述用戶交互，確定第一觸覺效果； 部分基于所述特征和所述第一觸覺效果，確定改進(jìn)的觸覺效果； 輸出與所述改進(jìn)的觸覺效果有關(guān)的觸覺信號(hào)；以及 通過(guò)耦接到所述觸摸面的觸覺輸出設(shè)備，將所述改進(jìn)的觸覺效果輸出到所述觸摸面。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述特征包括用戶與電接地連接的質(zhì)量。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述特征包括施加到所述觸摸面的壓力。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述特征包括所述觸摸面上的接觸面積。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述特征包括與下述一個(gè)或多個(gè)有關(guān)的特征:所述觸摸面的溫度、所述觸摸面上的水分的檢測(cè)、所述觸摸面上的覆蓋物、所述觸摸面的加速度，或用戶的條件。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，用戶的所述條件包括下述的一個(gè)或多個(gè):用戶手指的溫度、用戶手指上的水分、用戶手指上的物質(zhì)、用戶皮膚上的水分，或至用戶手指的屏障。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述特征包括可聽噪聲。
21.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述特征包括環(huán)境條件。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述環(huán)境條件包括下述的一個(gè)或多個(gè):測(cè)量的濕度、測(cè)量的溫度、測(cè)量的大氣壓、測(cè)量的磁場(chǎng)、測(cè)量的電場(chǎng)、測(cè)量的振動(dòng)或測(cè)量的風(fēng)速。
23.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述改進(jìn)的觸覺效果包括比所述第一觸覺效果更高的強(qiáng)度。
24.一種非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括程序代碼，當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)，所述程序代碼用來(lái)使所述處理器: 檢測(cè)與觸摸面的用戶交互； 檢測(cè)與所述觸摸面有關(guān)的特征； 基于所述用戶交互，確定第一觸覺效果； 部分基于所述特征和所述第一觸覺效果，確定改進(jìn)的觸覺效果； 輸出與所述改進(jìn)的觸覺效果有關(guān)的觸覺信號(hào)；以及 將所述改進(jìn)的觸覺效果輸出到所述觸摸面。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK104281257SQ201410311959
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】文森特·萊韋斯克, 阿利·莫達(dá)雷斯, 尼爾·奧利恩, 丹尼·格雷特, 艾林·拉姆塞, 大衛(wèi)·比恩鮑姆, 阿馬亞·韋德爾 申請(qǐng)人:意美森公司