提供静电触觉效果的表面元件的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了提供静电触觉效果的表面元件的系统和方法。在此公开了一个说明性系统，该系统包括处理器，该处理器被配置为确定基于静电力(ESF)的触觉效果并传送与该基于ESF的触觉效果相关联的触觉信号。该说明性系统还包括与所述处理器进行通信的ESF控制器，该ESF控制器被配置成接收该触觉信号，至少部分地基于该触觉信号来确定ESF信号，并传送该ESF信号。该说明性系统进一步包括被配置为与用户相接触的表面，以及耦接至表面并与该ESF控制器进行通信的ESF设备，该ESF设备被配置为接收ESF信号并在表面上输出基于ESF的触觉效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用户接口设备领域。更具体地，本专利技术涉及提供静电触觉效果的表面 元件。
技术介绍
随着基于计算机的系统愈发普及，人与这些系统进行交互的接口的质量也变得愈 发重要。由于其直观性和交互特性而越来越流行的一个接口是触摸屏显示器。通过触摸屏 显示器，用户可以通过用用户的手指接触触摸屏的区域来执行各种任务。为了产生更直观 更增强的用户体验，设计者经常通过物理交互来利用用户体验。这一般通过用视觉、听觉和 /或触觉反馈来再现与物理世界交互的一些方面来完成。触觉反馈通常采用机械振动的形 式。需要额外的系统和方法来生成触觉反馈。
技术实现思路
本公开的实施例包含计算设备，所述计算设备的特点是提供静电力触觉效果的表 面元件。在一个实施例中，本公开的系统可以包括处理器，该处理器被配置为确定基于ESF 的触觉效果，并传送与基于ESF的触觉效果相关联的触觉信号。该系统还包括与所述处理 器通信的ESF控制器，该ESF控制器被配置为接收所述触觉信号，至少部分地基于触觉信号 来确定ESF信号，并传送该ESF信号。该系统进一步包含被配置为与用户接触的表面，以及 耦接至表面并与所述ESF控制器通信的ESF设备，该ESF设备被配置为接收ESF信号并在 表面上输出基于ESF的触觉效果。 在另一个实施例中，本公开的方法可以包含：确定基于ESF的触觉效果，将与基于 ESF触觉效果相关联的触觉信号传送到ESF控制器，至少部分地基于触觉信号确定ESF信 号，并将与基于ESF触觉效果相关联的ESF信号传送到ESF设备，该ESF设备被配置为输出 基于ESF的触觉效果。所述方法可进一步包含在配置为接触用户的表面上输出基于ESF的 触觉效果。而另一实施例包含用于实现此方法的计算机可读介质。 所提到的这些说明性实施例不是限制或限定本专利技术主题，而是提供示例以帮助对 其的理解。在【具体实施方式】中讨论说明性实施例并提供进一步说明。可以通过检查本说明 书和/或通过实践所要求保护的主题的一个或多个实施例，来进一步理解各种实施例所提 供的优势。【附图说明】 在说明书的剩余部分更加具体地阐述全面且实现的公开。该说明书参考了下面的 附图。图1是示出根据一个实施例提供静电触觉效果的表面元件的系统的框图；图2示出了提供静电触觉效果的表面元件的系统的实施例；图3A示出了根据另一个实施例提供静电触觉效果的表面元件的系统； 图3B示出了图3A所示出的系统的另一个实施例的外视图； 图4示出了根据另一个实施例提供静电触觉效果的表面元件的系统的外视图； 图5示出了提供静电触觉效果的表面元件的系统的外视图的另一个实施例；图6示出了提供静电触觉效果的表面元件的系统的外视图的另一个实施例；以及 图7是根据一个实施例用于执行用于提供提供静电触觉效果的表面元件的方法 的步骤的流程图。【具体实施方式】 现在将详细地参考各种和替代的说明性实施例和附图。以解释的方式来提供每个 示例，而不是作为限制。对本领域技术人员将显而易见的是，可以进行修改和变化。例如， 说明或描述为一个实施例一部分的特征可以用于另一个实施例从而产生又一个实施例。因 此，本公开旨在包括修改和变化，只要所述修改和变化落在所附权利要求及其等同物的范 围内。 提供静电触觉效果的表面元件的说明性示例 本公开的一个说明性实施例包含游戏系统，该游戏系统与用于为用户提供静电 触觉效果的表面元件（下文中为"ESF设备"）通信。该游戏系统包括与用户接口设备通 信的游戏控制台，诸如游戏控制器、智能电话、或平板电脑。这样的游戏系统可以包括例 如通常作为品牌出售的MicrosoftX_b.〇x:?，Sony NintendoWii?，或者 SegaZonet'。该用户接口设备可包含一个或多个用户输入元件和/或与一个或多个用户 输入元件通信。这样的元件可以包括例如按钮、操纵杆、照相机、陀螺仪、加速度计、或触摸 敏感表面，其中任一组件可以单独或互相组合地检测用户输入。 在说明性实施例中，该ESF设备被配置为向与用户接触的表面提供触觉反馈，以 便控制该游戏系统。在该说明性实施例中，该ESF设备包含耦接到绝缘体的电极，且被定位 成使得该绝缘体与用户接触。例如，该ESF设备可以耦接至操纵杆，使得该绝缘体被定位成 可以直接接触用户手。该ESF设备使用静电吸引向操作游戏控制器的用户输出触觉效果。 在这种系统中，该游戏系统使得例如诸如交流信号的电信号施加到电极上。该电信号在电 极上生成电荷，其可以电容性地耦合电极层与靠近或触摸ESF设备的表面的对象（例如，用 户的头或手，或触笔）。该电容耦合产生的触觉效果包含例如模拟振动、所感知的摩擦系数 的变化、或对用户的模拟纹理。 在该说明性实施例中，所述ESF设备响应于事件而输出触觉效果。例如，事件可 以包含用户输入、状态通知、或游戏事件（例如，当用户的虚拟角色被另一个虚拟角色击中 时）。 以上说明性实施例的描述仅被提供作为示例。在此描述的本专利技术的各种其它实施 例以及这些实施例的变化将是本领域技术人员所理解的。可以通过研究本说明书和/或通 过实践所要求保护的主题的一个或多个实施例来进一步理解各种实施例所提供的优势。 提供静电触觉效果的表面元件的说明性系统 图1是示出根据一个实施例提供静电触觉效果的表面元件的系统100的框图。在 所示出的实施例中，系统100包含计算设备110,该计算设备110具有经由总线106与其它 硬件通信的处理器102。计算设备101可以包含例如智能电话、平板电脑、或便携式游戏设 备。虽然图1中将计算设备101示出为单台设备，但是在其它实施例中，该计算设备可以包 括多台设备，诸如游戏控制台和一个或多个游戏控制器。 存储器104体现了配置计算设备101操作的程序组件，存储器104可以包含任何 合适的有形的（并且非暂时性）计算机可读介质，诸如RAM、ROM、EEPR0M等。在所示出的 实施例中，计算设备101还包括一个或多个网络接口设备110、输入/输出（10)接口组件 112、以及储存器114。 网络设备110可以代表有助于网络连接的任何组件中的一个或多个。示例包括但 不限于，诸如以太网、USB、IEEE1394等的有线接口，和/或诸如IEEE802. 11、蓝牙或用于访 问蜂窝电话网络（例如，收发机/用于接入CDMA、GSM、UMTS、或其它移动通信系统的天线） 的无线电接口等的无线接口。 I/O组件112可用于促进连接到设备的有线或无线连接，所述设备诸如一个或多 个显示器、游戏控制器、键盘、鼠标、操纵杆、按钮、扬声器、麦克风和/或用于输入数据或输 出数据的其它硬件。储存器114代表非易失性储存器，诸如磁盘、光盘、或包括在设备101 内或耦接至处理器102的其它存储介质。 系统100还包括触摸敏感表面116,在本示例中，触摸敏感表面116集成进计算设 备101中。触摸敏感表面116代表配置成感测用户的触觉输入的任何表面。一个或多个传 感器108被配置成当对象接触到触摸表面时检测触摸区域的触摸，并提供合适的数据供处 理器102使用。可以使用任何合适数目、类型或布置的传感器。例如，电阻和/或电容传感 器可以嵌套在触摸敏感表面116中并用于确定触摸的位置和诸如压力的其它信息。作为另 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个系统，所述系统包含：处理器，所述处理器被配置为：确定基于静电力(ESF)的触觉效果；以及传送与所述基于ESF的触觉效果相关联的触觉信号；ESF控制器，所述ESF控制器与所述处理器进行通信，所述ESF控制器被配置为：接收所述触觉信号，至少部分地基于所述触觉信号确定ESF信号，并且传送所述ESF信号；表面，所述表面被配置为接触用户；以及ESF设备，所述ESF设备耦合至所述表面并与所述ESF控制器进行通信，所述ESF设备被配置为接收所述ESF信号并在所述表面上输出所述基于ESF的触觉效果。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：君·曼扭尔·克鲁斯赫南德斯，阿利·莫达雷斯，克里斯多佛·乌尔里希，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US