触觉嘈杂的环境中的触觉反馈制造技术

本公开的一个方面涉及触觉嘈杂的环境中的触觉反馈。提供了用于为产生触觉噪声的设备，诸如具有在操作时产生噪声和振动的电动马达的动力工具，提供触觉反馈的方法。设备的环境条件能够在设备被操作并生成触觉噪声的时候被感测。设备的触觉噪声特征能够被确定。基于环境条件和触觉噪声特征的触觉驱动信号能够被生成。触觉驱动信号能够被施加到与该设备关联的触觉输出设备。

【技术实现步骤摘要】

一种实施例针对触觉输出系统。更具体而言，一种实施例针对用于产生触觉噪声的设备的触觉输出系统。
技术介绍
一些手持式工具通过其正常操作产生触觉输出。例如，动力钻具有产生振动并通过其手柄将那些振动传送给用户的马达。这些由钻孔动作引起的振动可以提供一些触觉信息。例如，对于施加到扳柄(trigger)的某个量的压力和要被钻的材料，熟悉钻具的用户可以辨别何时钻具的马达变得比通常慢。用户可以猜测钻头太热或钝、这种材料比其它材料硬、或者钻具的电池需要充电。不是留给猜测，而是用户可能想要在使用嘈杂的工具同时有更有意义的触觉反馈。虽然可以辨别出一些触觉线索，但嘈杂的工具不提供许多有意义的触觉线索，尤其比它们的手动相似物比较的话。通常，当诸如动力工具的手持式工具操作时，它产生触觉嘈杂的环境。即，它自然地提供这种可以压倒其它触觉反馈的强触觉。例如，钻通木材的用户在钻的时候可能感觉不到其口袋中手机的振动，即使手机的振动的位置不在钻具的附近。对用户来说，从工具接收除由工具自然提供的触觉反馈之外的触觉反馈信息会是方便的。但是，常规的系统只能在不存在手持式工具的另一个触觉输出要应对的时候提供触觉信息。
技术实现思路
实施例包括用于为产生触觉噪声的设备，诸如具有在操作时产生噪声和振动的电动马达的动力工具，提供触觉反馈的方法。设备的环境条件可在设备被操作并生成触觉噪声的时候被感测。设备的触觉噪声特征可被确定。基于环境条件和触觉噪声特征的触觉驱动信号可被生成。触觉驱动信号可被施加到与该设备关联的触觉输出设备。附图说明图1是根据本专利技术一种实施例的触觉启用的系统的框图。图2是根据本专利技术一种实施例的触觉启用的系统的框图。图3是根据本专利技术一种实施例的触觉启用的系统的框图。图4是根据一种实施例、用于在触觉嘈杂的环境中提供触觉效果的流程图。图5是根据一种实施例、用于利用可穿戴设备在触觉嘈杂的环境中提供触觉效果的流程图。图6是根据一种实施例、示出传感器和触觉输出设备的一些可能位置的动力工具的图示。具体实施方式一些设备，诸如动力工具，可以在其以正常或预期方式被使用时产生嘈杂的触觉输出。例如，电动工具通常通过从它们的马达以及与电动工具对其操作的材料的交互产生强振动和响亮的声音，在它们运行时生成大量的触觉噪声。在动力工具操作期间，嘈杂的振动的强度会变化，但一般而言掩盖了在工具操作期间操作者将获得的任何反馈。持续的振动会钝化操作者感知可能有何小反馈的能力。因此，操作者必须依靠视觉和自己的经验来确定工具是否如预期的那样操作。具有很少经验的操作者，诸如业余爱好者或新手，不具备依靠通常提供的微小反馈的技能。甚至熟练和有经验的工人也可以利用与这种设备的操作相关的有帮助的触觉反馈来提高。触觉噪声级别是在任何环境中触觉噪声的背景级别。触觉噪声可以有几个特征，诸如级别、频率、模式，等等。例如，空气调节单元可以操作并在相当低的级别产生一定级别的听觉和振动触感噪声。环境中的其它物品也会产生触觉噪声，这些触觉噪声可以加在一起，一般而言增加环境中触觉噪声的整体级别。例如，建筑施工会在附近的办公室产生噪声和振动，并且计算机风扇会产生噪声和振动。触觉噪声也可以得自对整体背景噪声起作用的设备的使用。例如，钻具将产生噪声和振动，作为触觉噪声。在同一环境中同时运行的锯子也将产生噪声和振动，对环境的触觉噪声起作用。归因于设备的使用的触觉噪声可被特征化。这种类型的触觉噪声是由设备通过其操作产生的并且可以来自设备本身或与该设备交互的材料。触觉噪声可以基于触觉噪声在环境中什么地方产生以及用户离触觉噪声源多远而变化。而且，如果用户与产生触觉噪声的设备直接物理接触，则触觉噪声级别或强度将可察觉到更高。触觉信号是由触觉输出设备提供的。它可以被认为是触觉输出设备的模拟输出。触觉信号的功能可以通过它使用的语境来确定。例如，响应于用户动作而产生的触觉信号可以被认为是“触觉反馈”。伴随视频信号产生的、与视频信号内容相关的触觉信号可以被认为是“触觉效果”。虽然触觉信号可以被看作是期望的触觉输出，但是触觉控制信号可以被认为是控制触觉输出的形状的数字信号。换句话说，触觉控制信号由包含在触觉输出设备上输出触觉信号所必需的信息的存储器或控制器提供。触觉控制信号可以被转换成将是施加到触觉输出设备的实际电压信号的触觉驱动信号。如本文所使用的，“工具”包括任何有用的设备；“动力工具”是包括马达的工具。触觉噪声级别的上升会干扰触觉感知界线。触觉感知界线包括对感知、注意力突破和疼痛的阈值。感知界线是触觉信号变成可让人感知的界线。注意力突破界线是当人的注意力先前在别的东西时触觉信号将使人变得注意到触觉信号以便感知触觉信号的界线。疼痛界线是触觉信号将使人感知到疼痛的界线。这些界线当中每一个可以就各自的阈值来表示，使得当触觉信号超过感知、注意力突破或疼痛的阈值时，它分别打破每个界线。在一些情况下，这些阈值可以是相同的。例如，如果人在安静的房间内，则振动的手机可以在相同的阈值既是可感知的又具有注意力突破。反之，如果人在触觉嘈杂的房间内，则为了实现注意力突破，触觉输出设备可能需要引起疼痛，使得对于注意力突破和疼痛的阈值是相同的并且这两个感知状态基本上是重叠的。感知、注意力突破和疼痛阈值个别地变化，并且依赖于其它因素，诸如体温、手的温度、压力级别、水合，等等。实现感知、注意力突破或疼痛所必需的阈值可以依赖于环境因素，包括触觉噪声。如果触觉噪声的级别低，则一般而言这些阈值可以低。如果触觉噪声的级别高，则一般而言这些阈值可以高。作为相关的例子，假设人在黑暗的房间内并且人的眼睛已经扩张以变得习惯黑暗的房间。有人开灯。引起疼痛所需的光照级别比对于在明亮房间内的人的要低得多。感知、注意力突破和疼痛包括触觉信号的定量和定性两个方面。除其它事项外，定量方面还可以包括触觉信号的强度、量值和/或级别。除其它事项外，定性方面还可以包括触觉信号的频率、模式和/或变化性。触觉信号的定量和定性方面可以针对不同的触觉输出设备有所不同。例如，以较高强度提供的触觉信号可以超过感知阈值，但是，以较低强度提供的触觉信号可以依赖于其位置和特征而超过感知阈值。如果触觉信号的特征与触觉噪声的特征不同，则触觉信号的强度可能不需要像其它情况下的那大。依赖于触觉输出设备，触觉信号可以被建模为具有与环境中的触觉噪声不同的性质。例如，钻混凝土的人可能还会感觉到肩膀上相对轻的轻击。不仅触觉信号(轻击)位于与大多数触觉噪声不同的地方，而且触觉噪声的特征也不同，是轻击而不是振动。与触觉信号类似，除了触觉噪声的定量方面，即，强度或级别，还存在触觉噪声的定性方面。定性方面包括可在触觉噪声环境中存在的不同类型的噪声。白噪声提供在所有频率具有理想地相等功率的平坦功率谱(但不被感知为这样)。粉红噪声提供每倍频程降低3dB的频谱功率密度。红噪声(或布朗噪声)提供每倍频程降低6dB的频谱功率密度。蓝噪声提供每倍频程增加3dB的频谱功率密度。紫噪声提供每倍频程增加6dB的频谱功率密度。灰噪声是接受平等响度曲线以便提供在所有频率都同样响亮的感知的随机白噪声。存在作为上述的变形的其它噪声分布。在一些实施例中，触觉噪声分布可以被比喻为噪声的类型。触觉信号可以被选择为在不同的噪声类型提供触觉效果，以便更加独本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生触觉效果的方法，包括：感测设备的环境条件；确定设备的触觉噪声特征；基于设备的环境条件和触觉噪声特征生成触觉驱动信号；以及向与设备关联的触觉输出设备施加触觉驱动信号。

【技术特征摘要】
2015.09.16 US 14/855,4711.一种产生触觉效果的方法，包括：感测设备的环境条件；确定设备的触觉噪声特征；基于设备的环境条件和触觉噪声特征生成触觉驱动信号；以及向与设备关联的触觉输出设备施加触觉驱动信号。2.如权利要求1所述的方法，其中设备是具有马达的动力工具并且触觉噪声是由马达生成的。3.如权利要求2所述的方法，其中信号是触觉信号并且触觉输出设备与马达不同。4.如权利要求3所述的方法，其中触觉输出设备位于动力工具上或动力工具中。5.如权利要求3所述的方法，其中触觉输出设备远离动力工具定位。6.如权利要求5所述的方法，其中触觉输出设备位于可穿戴设备上。7.如权利要求6所述的方法，还包括：接收手指示设置，所述手指示设置指示可穿戴设备被设置为戴在优势手还是非优势手上；以及触觉驱动信号进一步基于手指示设置生成。8.如权利要求1所述的方法，其中触觉输出设备修改触觉噪声特征。9.如权利要求1所述的方法，其中触觉输出设备对应于触觉噪声源，并且触觉驱动信号包括到触觉噪声源的电输入或控制输入。10.如权利要求8所述的方法，其中触觉输出设备对应于阻尼器，并且所述修改包括：更改设备的至少一个触觉噪声特征，其中所述至少一个触觉噪声特征包括触觉噪声的频率或触觉噪声的强度当中至少一个。11.如权利要求1所述的方法，其中触觉驱动信号是基于与触觉噪声关联的感知的阈值、注意力突破的阈值或者疼痛的阈值生成的。12.如权利要求1所述的方法，其中触觉噪声特征包括强度级别或频率当中至少一个。13.如权利要求1所述的方法，其中触觉噪声特征基于代理传感器值。14.如权利要求1所述的方法，其中触觉噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·克鲁兹赫尔南德斯，V·利沃斯克，J·萨布恩，D·格兰特，R·拉克罗伊克斯，A·哈曼，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US