结合拉伸特性的触觉设备制造技术

提供了使用具有拉伸特性的触觉效果输出设备的系统。在一些实施例中，拉伸触觉效果输出设备响应于软件控制提供拉伸效果。在其他实施例中，拉伸触觉效果输出设备同样响应于用户输入提供拉伸效果。而且，在一些实施例中，拉伸触觉效果输出设备同样与非拉伸触觉效果输出相结合、相协调地提供拉伸效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例一般涉及用于设备的用户接口，尤其涉及利用拉伸特性产生动态触觉效果。
技术介绍
电子设备制造商努力为用户产生丰富的接口。常规的设备利用视觉和听觉提示来为用户提供反馈。在一些接口设备中，还为用户提供动觉反馈(诸如作用力反馈和抵制力反馈)和/或触反馈(诸如振动、纹理和热)，更一般地统称为“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈能够提供增强和简化用户接口的提示。具体地，振动效果或振触触觉效果可用于为电子设备的用户提供提示以警告用户特定事件，或者提供现实反馈以在模拟或虚拟环境内产生更大的沉浸感。为了产生触觉效果，许多设备使用某类型的致动器或触觉效果输出设备。通常地，这些触觉效果输出设备已经提供了振动或振触效果。然而，可以利用作为设备部分的拉伸设备或拉伸材料来提供附加效果。而且，提供带触发效果的触觉反馈的传统体系结构是可用。然而，因为用户姿势和系统动画具有可变的定时，与触觉效果的相关性会是静态的和不一致的，因此不大会激发用户的兴趣。提供与用户输入交互的系统因此可用于增强用户体验。因此，需要一种包括拉伸材料作为触觉效果输出设备的提供触觉效果的改进的系统。还需要响应于输入数据而提供触觉效果。专利技术概述在附图和文本中通过举例的方式描述和图示了本专利技术。包括该概述的文本和附图应当理解为示例性的，而不是限制性的。实施例提供了产生触觉效果的方法。处理器接收来自与处理器耦合的可拉伸传感器的拉伸输入信号。处理器判定是否应当发生触觉效果输出响应。响应于判定出应当发生触觉效果输出响应，处理器将信号作为启动信号发送到与处理器耦合的第一触觉效果输出设备。响应于来自处理器的信号，与处理器耦合的第一触觉效果输出设备启动。第一触觉效果输出设备可以是拉伸输出设备或者其可以是非拉伸触觉设备。还可以使用附加的触觉效果输出设备。附图说明在附图中通过举例的方式图示了本专利技术。附图应当理解为示例性的，而不是限制性的。图1示出了管理拉伸输入传感器与触觉效果输出设备之间的交互的过程的实施例。图2示出了管理拉伸输入传感器与触觉效果输出设备之间的交互的过程的实施例。图3示出了带有拉伸传感器和触觉效果输出设备的装置的实施例。图4示出了带有拉伸传感器和触觉效果输出设备的装置的实施例。图5示出了管理拉伸输入传感器与拉伸触觉效果输出设备之间的交互的过程的实施例。图6示出了带有拉伸传感器和拉伸触觉效果设备的装置的实施例。图7示出了带有拉伸传感器和拉伸触觉效果设备的装置的实施例。图8示出了带有拉伸传感器和拉伸触觉效果设备的装置的实施例。图9示出了管理输入传感器和拉伸与非拉伸触觉效果输出设备之间的交互的过程的实施例。图10示出了管理输入传感器和拉伸与非拉伸触觉效果输出设备之间的交互的过程的实施例。图11示出了带有输入传感器和拉伸触觉效果输出设备的装置的实施例。图12示出了带有输入传感器和拉伸触觉效果输出设备的装置的实施例。图13示出了带有输入传感器和拉伸触觉效果输出设备的装置的实施例。图14示出了带有输入传感器和拉伸触觉效果输出设备的装置的实施例。图15示出了带有输入传感器和拉伸触觉效果输出设备的装置的实施例。图16示出了通过装置实施例中的拉伸触觉效果输出设备的实现和致动的实例的实施例。专利技术详述提供了用于结合拉伸特性的触觉设备的系统、方法和装置。在该文档中描述的具体实施例代表了本专利技术的示例性的实例，本质上是示例性的，而不是限制性的。在下面的说明中，为了说明的目的，为提供对本专利技术的充分理解，阐述了多个具体的细节。然而，本领域技术人员显而易见的是，本专利技术能够在不具有这些具体细节的情况来实施。在其他实例中，为避免使本专利技术不清晰，以框图形式示出了结构和设备。在说明书中提到“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例所描述的特定的特征、结构或特性包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”不一定都指代同一实施例，也不是与其他实施例相互排斥的分离的或可替代的实施例。拉伸(stretch)触觉输出设备具有张紧、压缩、摩擦和纹理的品质，其根据所进行的拉伸动作的速度或距离来提供自然的和立即的触反馈感。这本身具有在与所进行的拉伸的速度或距离相关联的控件交互中为用户提供立即的或同时的触反馈的价值。例如，设备可以根据诸如开/关、容量升/降、速率控制滚动、游戏中角色移动的一个或多个速度或距离参数来提供拉伸触觉效果，例如产生有利的直观触觉交互。在另一实施例中，诸如振触、动觉或热反馈的非拉伸触觉输出与拉伸触觉输出配合以产生组合的触觉效果。拉伸触觉输出效果一般是由于拉伸触觉输出致动器或拉伸触觉输出设备的张紧或压缩的变化引起的，因此提供信号给用户。这些设备在下面称为拉伸输出设备。在一个实施例中，非可编程可拉伸表面层应用于触摸交互表面，类似在诸如移动电话/平板设备、可佩戴设备或其他设备的手持式、移动或非移动设备上的触摸交互表面，利用拉伸交互来启动UI控制元件。拉伸触觉响应可以是在控制交互过程中表面材料的固有拉伸感觉，或者还可以具有互补致动器响应以增加拉伸控制动作/输入的确认或者作为附加触觉反馈。值得注意的是，可拉伸层无需应用于显示器，而是可以应用于任何表面。例如，可拉伸区域或层可以与任何设备的背面或侧面相关联，设备包括例如移动设备或非移动设备、游戏控制器、或可佩戴衣物。此外，可拉伸层可以是透明的、半透明的或全不透明。在实施例中，可编程可拉伸表面层应用于诸如移动电话/平板设备、可佩戴设备或其他设备的手持式的、移动或非移动设备上的触摸交互表面，并且利用拉伸交互来启动UI控制元件。该拉伸系统的触觉响应取决于拉伸表面的编程响应。在该情况下，拉伸响应的物理属性能够改变，类似于当施加电压时压电或EAP元件的物理状态的变化。例如，可以通过编程来改变经由可拉伸层的摩擦系数。在又一实施例中，可编程可拉伸表面层应用于诸如移动电话/平板设备、可佩戴设备或其他设备的手持式、移动或非移动设备上的触觉交互表面，并且利用拉伸交互来启动UI控制元件。该拉伸系统的触觉响应取决于拉伸表面的编程响应以及与拉伸表面协调的非拉伸触觉设备。拉伸响应的物理属性可以例如通过编程方式来改变。在该实施例中，互补致动器还能够用于给予拉伸控制动作/输入的确认或者作为附加的触觉反馈。...

【技术保护点】
一种产生触觉效果的方法，包括：通过与处理器耦合的可拉伸传感器在所述处理器处接收拉伸输入信号；在所述处理器处判定是否应当发生触觉效果输出响应；响应于判定出所述触觉效果输出响应是否应当发生，将来自所述处理器的信号作为启动信号发送到与所述处理器耦合的第一触觉效果输出设备；以及响应于来自所述处理器的所述信号而启动与所述处理器耦合的所述第一触觉效果输出设备。

【技术特征摘要】
2013.12.29 US 14/142,9211.一种产生触觉效果的方法，包括：
通过与处理器耦合的可拉伸传感器在所述处理器处接收拉伸输入信
号；
在所述处理器处判定是否应当发生触觉效果输出响应；
响应于判定出所述触觉效果输出响应是否应当发生，将来自所述处理
器的信号作为启动信号发送到与所述处理器耦合的第一触觉效果输出设
备；
以及
响应于来自所述处理器的所述信号而启动与所述处理器耦合的所述
第一触觉效果输出设备。
2.如权利要求1所述的方法，其中：
所述第一触觉效果输出设备选自包括偏心旋转质量块、直线谐振致动
器、压电材料、电活性聚合物、形状记忆合金、静电摩擦设备、超声表面
摩擦设备、超声触觉换能器、触觉基板和可变形表面的组合或空气喷嘴的
组中之一。
3.如权利要求1所述的方法，其中：
可拉伸传感器选自包括压电材料、电活性聚合物、形状记忆合金或可
变形表面的组中之一。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
通过与所述处理器耦合的通信接口将信号从所述处理器发送到外部
组件；
通过与所述处理器耦合的所述通信接口，在所述处理器处接收来自所
述外部组件的信号；
以及
其中在所述处理器处判定是否应当发生触觉效果输出响应是基于在
所述处理器处从所述外部组件接收的信号。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：
响应于判定出是否应当发生所述触觉效果输出响应，将信号作为启动
信号从所述处理器发送到与所述处理器耦合的第二触觉效果输出设备；
以及
响应于来自所述处理器的所述信号，启动与所述处理器耦合的所述第
二触觉效果输出设备。
6.一种产生触觉效果的方法，包括：
通过与处理器耦合的可拉伸传感器，在所述处理器处接收拉伸输入信
号；
在所述处理器处判定是否应当发生可拉伸触觉效果输出响应；
响应于判定出是否应当发生所述可拉伸触觉效果输出响应，将信号作
为启动信号从所述处理器发送到与所述处理器耦合的可拉伸触觉效果输
出设备；
以及
响应于来自所述处理器的所述信号，启动与所述处理器耦合的所述可
拉伸触觉效果输出设备。
7.如权利要求6所述的方法，其中：
所述可拉伸触觉效果输出设备选自包括压电材料、电活性聚合物、形
状记忆合金、静电摩擦设备、超声表面摩擦设备或触觉基板和可变形表面
的组合的组中之一。
8.如权利要求6所述的方法，其中：
所述可拉伸传感器选自包括压电材料、电活性聚合物、形状记忆合金
或可变形表面的组中之一。
9.如权利要求6所述的方法，还包括：
通过与所述处理器耦合的通信接口，将信号从所述处理器发送到外部
组件；
通过与所述处理器耦合的所述通信接口，在所述处理器处接收来自所
述外部组件的信号；
以及
其中在所述处理器处判定是否应当发生触觉效果输出响应是基于在
所述处理器处从所述外部组件接收到的所述信号。
10.如权利要求6所述的方法，还包括：
响应于判定出是否应当发生所述触觉效果输出响应，将信号作为启动
信号从所述处理器发送到与所述处理器耦合的第二触觉效果输出设备；
以及
响应于来自所述处理器的所述信号，启动与所述处理器耦合的所述第
二触觉效果输出设备。
11.如权利要求10所述的方法，其中：
所述第二触觉效果输出设备选自包括偏心旋转质量块、直线谐振致动
器、压电材料、电活性聚合物、形状记忆合金、静电摩擦设备、超声表面
摩擦设备、超声触觉换能器、触觉基板和可变形表面的组合或空气喷嘴的
组中之一。
12.如权利要求6所述的方法，其中：
所述处理器、可拉伸传感器和所述可拉伸触觉效果输出设备均嵌入到
可佩戴物体中。
13.如权利要求6所述的方法，其中：
所述处理器、可拉伸传感器和所述可拉伸触觉效果输出设备均包括在
控制器中。
14.如权利要求6所述的方法，其中：
启动所述可拉伸触觉输出设备包括产生在所述可拉伸触觉输出设备
的外表面上形成刚性轮廓的触觉效果。
15.如权利要求6所述的方法，其中：
启动所述可拉伸触觉输出设备包括产生在所述可拉伸触觉输出设备
的外表面上形成可压缩表面的触觉效果。
16.如权利要求6所述的方法，其中：
启动所述可拉伸触觉输出设备包括产生在所述可拉伸触觉输出设备
的外表面上形成预定图案的触觉效果。
17.一种产生触觉效果的方法，包括：
通过与处理器耦合的传感器，在所述处理器处接收输入信号；
在所述处理器处判定是否应当发生可拉伸触觉效果输出响应；
响应于判定出是否应当发生所述可拉伸触觉效果输出响应，将信号作
为启动信号从所述处理器发送到与所述处理器耦合的可拉伸触觉效果输
出设备；
以及
响应于来自所述处理器的所述信号，启动与所述处理器耦合的所述可
拉伸触觉效果输出设备。
18.如权利要求17所述的方法，其中：
所述可拉伸触觉效果输出设备选自包括压电材料、电活性聚合物、形
状记忆合金、静电摩擦设备、超...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·W·海贝尔，F·约瑟，
申请(专利权)人：伊默森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US