用于针对触觉反馈的闭环控制的系统和方法技术方案

公开了用于针对触觉反馈的闭环控制的示例系统和方法。一个示例方法包括以下步骤：输出第一信号，该第一信号配置成使触觉输出设备向表面输出触觉效果；确定响应于触觉效果朝向表面吸引的对象的表面的一个或多个第一速度；响应于第一速度降低至大约零，停止输出第一信号；确定响应于停止输出第一信号远离表面回弹的对象的表面的一个或多个第二速度；响应于第二速度降低至大约零，确定对象的表面对触觉效果的响应性；以及基于响应性输出第二信号。

【技术实现步骤摘要】
用于针对触觉反馈的闭环控制的系统和方法
本申请总体上涉及触觉反馈，并且更具体地涉及用于针对触觉反馈的闭环控制的系统和方法。
技术介绍
许多用户设备(诸如，智能手机)包括触觉能力。例如，常规寻呼机可包括由电池供电的偏心旋转块，该偏心旋转块能在被激活时生成振动效果。也可并入其他类型的触觉设备，诸如静电摩擦触觉输出设备。ESF设备在表面上生成高电压静态场(例如，2千伏(kV))，该高电压静态场例如可朝向该表面吸引用户手指上的皮肤。
技术实现思路
针对用于触觉反馈的闭环控制的系统和方法，描述了多种示例。一个示例公开的方法包括以下步骤：输出第一信号，该第一信号配置成使触觉输出设备向表面输出触觉效果；确定响应于触觉效果的对象的表面的一个或多个第一特性；响应于第一特性达到第一阈值，停止输出第一信号；确定响应于停止输出第一信号的对象的表面的一个或多个第二特性；响应于第二特性达到第二阈值，确定对象的表面对触觉效果的响应性；以及基于该响应性输出第二信号，该第二信号配置成使触觉输出设备向表面输出第二触觉效果。一个示例设备包括：表面；传感器；触觉输出设备，与该表面通信；处理器，与该输出设备和传感器通信，所述处理器配置成：向输出设备输出第一信号，所述第一信号配置成使触觉输出设备向表面输出触觉效果；基于从传感器接收到的一个或多个第一传感器信号，确定响应于触觉效果的对象的表面的第一特性；响应于第一特性达到第一阈值，停止输出第一信号；基于从传感器接收到的一个或多个第二传感器信号，确定响应于停止第一信号的对象的表面的第二特性；响应于第二特性达到第二阈值，确定对象的表面对触觉效果的响应性；基于该响应性调整触觉效果参数；以及基于该响应性输出第二信号，该第二信号配置成使触觉输出设备向表面输出第二触觉效果。一个示例非瞬态计算机可读介质包括处理器可执行的程序代码，其中该程序代码配置成：使处理器向输出设备输出第一信号，该第一信号配置成使输出设备向表面输出触觉效果；确定响应于触觉效果的对象的表面的一个或多个第一特性；响应于第一特性达到第一阈值，停止输出第一信号；确定响应于停止第一信号的对象的表面的一个或多个第二特性；响应于第二特性达到第二阈值，确定对象的表面对触觉效果的响应性；基于该响应性调整触觉效果参数；以及基于该响应性输出第二信号，该第二信号配置成使触觉输出设备向表面输出第二触觉效果。提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开的范围，而是为了提供示例以便辅助其理解。在具体实施方式中讨论说明性示例，提供进一步的描述。多种示例提供的优点可进一步通过检阅本说明书来理解。附图说明并入且构成本说明书的一部分的所附附图描绘了一个或多个特定示例，并且连同示例的描述一起用来解释这些特定示例的原理和实现方式。图1A-1C示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例系统；图2示出对象的表面的速度在一时间段上的示例曲线图；图3示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例方法；图4-5E示出用于输出ESF触觉效果的示例信号；图6示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例方法；图7A示出对象的表面在一时间段上的示例频率响应；图7B-7C示出对象的表面的示例频率响应模型；图8A-8C示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例系统；以及图9A-10示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例系统。具体实施方式本文在用于针对触觉反馈的闭环控制的系统和方法的范围中描述了多个示例。本领域技术人员将认识到以下描述仅仅是说明性的并且不意在以任何方式做限制。现将详细参考如在附图中描绘的示例的实现方式。将在全部附图以及以下描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的物项。为了清楚，并不示出且描述本文描述的示例的全部例行特征。当然，将认识到在任何这样的实际实现方式的开发中，必须做出许多实现方式特定的决定以实现开发者的特定目标，诸如与应用和商业有关的制约的顺应性，并且认识到这些特定目标将依实现方式和开发者而变化。用于针对触觉反馈的闭环控制的说明性示例方法在说明性示例中，用户用她的指尖触摸智能手机上的位置，该智能手机捕捉她的指纹并且自动解锁智能手机并且激活手机上的用户配置文件(userprofile)。用户然后开始使用她的智能手机，该智能手机装备有静电力生成(“ESF”)触觉输出设备，该触觉输出设备可向智能手机的显示器的表面应用基于ESF的触觉反馈。当用户使用智能手机时，不同的应用使ESF触觉输出设备输出多种ESF触觉效果以提供触觉反馈。然而，当智能手机输出ESF效果时，它监测在应用这些效果时用户指尖上的皮肤的运动以确定皮肤对于多种ESF效果的响应性。例如，智能手机可输出ESF触觉效果，这涉及向ESF触觉输出设备发送方波驱动信号。当输出效果时，智能手机使用小相机捕捉用户指尖上的皮肤的运动的图像，该小相机定位在智能手机的顶部处并且定向成沿着显示器的表面捕捉图像。因此，智能手机能够在应用效果时捕捉用户指尖的侧视图的一系列图像。根据捕捉的图像，智能手机能够确定用户指尖上的皮肤响应于所应用的ESF触觉效果有多快。在捕捉图像后，并且当触觉效果正在被输出时，智能手机确定由方波产生的触觉效果不允许皮肤返回到其静止位置，例如，当朝向表面再次吸引指尖的皮肤之前方波向ESF触觉输出设备输出“0”时。因此，智能手机确定方波的周期太短，并且由用户感受到的触觉效果不是最佳的。智能手机然后降低方波的频率并且捕捉附加的图像以确定方波的频率是否应该进一步被调谐以提供更强的触觉效果。当智能手机继续调谐方波时，它发展用户皮肤的模型，当将来再次输出触觉效果时，可重新使用该模型。在此说明性示例中，该模型包括关于指尖上的皮肤的共振频率的信息以及针对其他频率的频率响应信息(诸如增益信息)，并且将该模型与智能手机上的用户配置文件相关联。在之后的时间，用户与提供不同强度的ESF效果的应用交互。为了生成适当的信号以驱动ESF触觉输出设备，应用访问用户配置文件以获取用户皮肤的模型以识别输出ESF触觉效果的最佳频率并且基于该模型生成驱动信号。例如，为了输出最强的可能效果，应用可识别用户皮肤的共振频率并且生成驱动信号以在该频率输出ESF触觉效果。然而，为了输出较温和的效果，应用可代替地选择对应于用户皮肤的差的频率响应的频率。进一步，在一些示例中，确定特定对象的特性可与提供数据的一个或多个表结合使用，该数据指示特定应用的效果的一个或多个感知阈值与可应用效果的一个或多个频率之间的对应性。这样的示例示出针对触觉反馈的闭环控制。此说明性示例不意在以任何方式做限制，而是意在提供对本申请的主题的介绍。下文描述针对触觉反馈的闭环控制的其他示例。现在参考图1A-1C，图1A-1C示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例系统100。以截面图的方式并且在用户指尖的模拟表面(皮肤)130的情况下示出系统100图1A-1C所示的系统包括表面110、触觉输出设备120和传感器140。在此示例中，触觉输出设备120包括ESF触觉输出设备，并且传感器140包括定向成当用户指尖的皮肤130的表面110响应于ESF效果而变形时沿着它捕捉图像的图像传感器。在一些示例中，传感器140可包括多个红外传感器，布置在一行或多行中并且定向成感测在表面11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：输出第一信号，所述第一信号配置成使触觉输出设备向表面输出触觉效果；确定响应于所述触觉效果的对象的表面的一个或多个第一特性；响应于所述第一特性达到第一阈值，停止输出所述第一信号；确定响应于停止输出所述第一信号的所述对象的表面的一个或多个第二特性；响应于所述第二特性达到第二阈值，确定所述对象的表面对所述触觉效果的响应性；以及基于所述响应性输出第二信号，所述第二信号配置成使所述触觉输出设备向所述表面输出第二触觉效果。

【技术特征摘要】
2016.06.20 US 15/186,7271.一种方法，包括：输出第一信号，所述第一信号配置成使触觉输出设备向表面输出触觉效果；确定响应于所述触觉效果的对象的表面的一个或多个第一特性；响应于所述第一特性达到第一阈值，停止输出所述第一信号；确定响应于停止输出所述第一信号的所述对象的表面的一个或多个第二特性；响应于所述第二特性达到第二阈值，确定所述对象的表面对所述触觉效果的响应性；以及基于所述响应性输出第二信号，所述第二信号配置成使所述触觉输出设备向所述表面输出第二触觉效果。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括迭代地执行以下步骤：输出所述第一信号；确定所述第一特性；停止输出所述第一信号；以及确定所述第二特性以确定所述对象的表面的近似共振频率。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触觉输出设备包括静电摩擦(ESF)触觉输出设备，并且其中所述触觉效果包括ESF触觉效果。4.如权利要求1所述的方法，进一步包括迭代地执行以下步骤：输出所述第一信号；确定所述第一特性；停止输出所述第一信号；以及确定所述第二特性以生成所述对象的表面的频率响应模型。5.如权利要求4所述的方法，进一步包括生成并输出第三触觉效果，所述第三触觉效果基于所述对象的表面的所述频率响应模型。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一和第二特性是基于来自图像传感器的图像。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一和第二特性是基于来自一个或多个接近传感器的传感器信号。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一和第二特性是基于来自一个或多个压力传感器的传感器信号。9.一种设备，包括：表面传感器；触觉输出设备，与所述表面通信；处理器，与所述输出设备和所述传感器通信，所述处理器配置成：向所述触觉输出设备输出第一信号，所述第一信号配置成使所述触觉输出设备向所述表面输出触觉效果；基于从所述传感器接收到的一个或多个第一传感器信号，确定响应于所述触觉效果的对象的表面的第一特性；响应于所述特性达到第一阈值，停止输出所述第一信号；基于从所述传感器接收到的一个或多个第二传感器信号，确定响应于停止所述第一信号的所述对象的表面的第二特性；响应于所述第二特性达到第二阈值，确定所述对象的表面对所述触觉效果的响应性；基于所述响应性调整触觉效果参数；以及基于所述响应性向所述触觉输出设备输出第二信号，所述第二信号配置成使所述触觉输出设备向所述表面输出第二触觉效果。10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步配置成迭代地：输出所述第一信号；确定所述第一特性；停止输出所述第一信号；以及确定所述第二特性以确定所述对象的表面的近似共振频率。11.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述触觉输出设备包括静电摩擦(ESF)...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·利沃斯克，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国,US