沉浸式环境中的非同一位置触觉提示制造技术

本公开涉及沉浸式环境中的非同一位置触觉提示。具体提供了一种用于递送非同一位置触觉反馈的装置，该装置包括：至少一个触觉回放装置，和用于控制该触觉回放装置的驱动电路。耦接至该驱动电路的处理器基于从用户接口接收的数据来接收操纵触觉信息。该处理器基于该操纵触觉信息来生成触觉信号。该触觉信号被提供给该驱动电路以产生该非同一位置触觉反馈。

Tactile cues of different positions in immersive environment

【技术实现步骤摘要】
沉浸式环境中的非同一位置触觉提示本分案申请是2015年5月18日递交的题为“沉浸式环境中的非同一位置触觉提示”的中国专利申请NO.201510251106.3的分案申请。
一个实施例致力于触觉使能装置。更具体地说，一个实施例致力于非同一位置(non-collocated)触觉使能装置。
技术介绍
电子装置制造者努力制造用于用户的丰富接口。常规装置使用可视且可听提示来向用户提供反馈。在一些用户接口中，还将动觉反馈(如主动力和阻力反馈)和/或触觉反馈(如振动、肌理、以及热)提供给用户，其更一般地共同已知为“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈可以提供增强和简化用户接口的提示。例如，振动效果或振动触觉式触觉效果可用于向电子装置的用户提供提示以向该用户警告特定事件，或者提供逼真反馈，以在仿真或虚拟环境内创建更大的感官沉浸。为了生成振动或其它效果，许多装置利用某一类型的致动器或其它触觉输出装置。用于该目的的已知致动器包括：诸如螺线管致动器的电磁致动器、通过电动机移动偏心质量的偏心旋转质量(“ERM”)致动器、线性谐振致动器振动电动机(“LRA”)、电活性聚合物致动器、以及压电致动器。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种用于递送非同一位置触觉反馈的装置，该装置包括：至少一个触觉回放装置，和用于控制该触觉回放装置的驱动电路。电耦接至该驱动电路的处理器基于从用户接口接收的数据来接收操纵触觉信息。该处理器基于该操纵触觉信息来生成触觉信号。该处理器将该触觉信号提供给该驱动电路，以生成该非同一位置触觉反馈。附图说明图1是根据一个实施例的触觉式使能系统的框图。图2示出了根据一些实施例的被设置成佩戴的示例ERM型致动器。图3示出了根据一些实施例的、利用采用带式配置的多个ERM型致动器的示例致动器阵列。图4示出了根据一些实施例的、可以利用非同一位置致动器进行的示例交互的屏幕截图。图5例示了根据一些实施例的、具有多致动器可佩戴腕带的虚拟框。图6是例示根据一些实施例的触觉回放装置的功能的流程图。具体实施方式诸如头戴式虚拟现实显示器的沉浸式显示器向游戏应用提供全新水平的图形沉浸感。由于该可视和可听感觉被深度接合，因而可以通过提供与用户的虚拟交互具有基本关系的“触觉提示”来添加针对用户的令人信服的触觉体验。由此，鉴于典型触觉反馈在触摸屏上向诸如手指的交互部位提供触感，触觉提示可以向附近的“非同一位置”部位(如手腕)提供反馈，以实现令人信服的触觉体验。一个实施例是诸如致动器的触觉回放装置，其可以播放基于用户与一应用的交互而生成的触觉信号。传感器可以确定用户与该应用的交互，并且触觉回放信号可以被提供，以通过触觉回放装置来提供触觉反馈。除了触觉回放装置与用户的交互部位(如手指或手)接触，触觉回放装置可以在与该交互部位不同的物理位置处与该用户接触。由此，触觉回放装置可以不与交互部位在同一位置。可以生成触觉信号并将其提供给触觉回放装置，以在另选物理位置处生成触觉反馈，来提供可感知的虚拟接触。图1是根据一个实施例的触觉式使能系统10的框图。系统10包括用户接口11，并且可以包括机械键/按钮13。系统10包括在系统10上生成振动的触觉反馈系统。该触觉反馈系统包括处理器或控制器12。耦接至处理器12的是存储器20和耦接至致动器18的致动器驱动电路16。致动器18可以是任何类型的电动机，包括而不限于：偏心旋转质量(“REM”)、线性谐振致动器振动电动机(“LRA”)、压电电动机、或螺线管致动器。除了或代替致动器18，系统10还可以包括可以是非机械或非振动装置的其它类型的触觉输出装置(未示出)，如使用静电摩擦(“ESF”)、超声表面摩擦(“USF”)的装置，利用超声触觉换能器来感应声辐射压的装置，使用触觉基板和可以附着至用户身体的柔性或可变形表面或形状改变装置的装置，利用空气喷射来提供诸如喷气的投射式触觉输出的装置，提供肌肉电刺激的装置等。致动器驱动电路16和致动器18中的一个或两个可以包含在反馈装置15中，该反馈装置15是可佩戴的(如带、手套、衣服制品)或者通过粘合剂或机械装置直接附着至用户皮肤，或者是不可佩戴的(如定位在座位中)或远离用户身体设置。处理器12可以是任何类型的通用处理器，或者可以是被专门设计成提供触觉效果的处理器，如专用集成电路(“ASIC”)。处理器12可以是操作整个系统10的同一处理器，或者可以是分离处理器。处理器12可以基于高级参数来判定回放什么触觉效果和播放该效果的次序。一般来说，限定特定触觉效果的高级参数包括量值、频率、以及持续时间。诸如流式电动机命令的低级参数还可以被用于确定特定触觉效果。如果触觉效果包括这些参数在生成该触觉效果时的某一变化或者这些参数基于用户的交互的变化，则该触觉效果可以被视为“动态的”。处理器12向致动器驱动电路16输出控制信号，该致动器驱动电路16包括电子组件和电路，其被用于向致动器18提供所需电流和电压(即，“电动机信号”)，以造成希望触觉效果。系统10可以包括一个以上的致动器18，并且每一个致动器可以包括分离驱动电路16，这些驱动电路都耦接至公共处理器12。存储器装置20可以是任何类型的存储装置或计算机可读介质，如随机存取存储器(“RAM”)或只读存储器(“ROM”)。存储器20存储通过处理器12执行的指令。在这些指令当中，存储器20包括触觉效果模块22，该触觉效果模块22是在通过处理器12执行时生成用于提供触觉效果的致动器18的驱动信号的指令，如下更详细公开。存储器20还可以位于处理器12内部，或者内部和外部存储器的任何组合。致动器18可以是无线的，包含用于接收来自处理器12的触觉回放信号的无线接收器。用户接口11识别用户交互，如利用装置触摸或者操纵虚拟现实应用中的虚拟对象。“操纵”虚拟对象可以包括利用虚拟世界中用户可用并且可控制的“虚拟手”(或其它虚拟实现)与虚拟对象的任何感知接触。在其它应用中，“操纵”可以包括用户利用用户接口来控制该应用的一元素。该应用典型地向用户提供可视反馈，其跟踪用户交互并且利用其反馈引导用户。用户接口11识别触摸的实施例还可以识别触摸在触摸表面上的位置、压力量值、以及持续时间中的任一者。用户接口11识别操纵虚拟现实应用中的虚拟对象的实施例可以识别手或手指的位置，或者可以接收来自用于操纵虚拟对象的鼠标器或其它输入接口的输入。与用户交互相对应的数据可以被称为操纵触觉信息或数据，并且被发送至处理器12，或者系统10内的另一处理器。处理器12解释该用户交互并且响应地生成触觉效果信号。用户接口11可以利用任何感测技术(包括电容式感测、电阻式感测、表面声波感触、压力感测、光学感测等)来感测触摸。用户接口11可以感测多触摸接触，并且能够辨别多触摸和同时出现的触摸的位置。用户接口11可以是生成并向用户显示用于与诸如键、刻度盘等交互的图像的触摸屏，或者可以是具有最小图像或没有图像的触摸板。用户接口11可以利用附着至手套的传感器或者利用跟踪手或手指在空中的位置的视觉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于传递触觉反馈的设备，包括：/n可穿戴设备；/n包含在可穿戴设备中并位于多个位置处的多个触觉回放设备；/n用于控制触觉回放设备的驱动电路；和/n电子耦合到驱动电路的处理器，被配置用于：/n基于来自用户界面的数据接收指示与虚拟环境中的虚拟对象的虚拟物理交互的操纵触觉信息，/n基于操纵触觉信息生成第一触觉信号，作为与虚拟对象的虚拟物理交互的指示；/n基于与虚拟对象相关联的虚拟环境的状态生成第二触觉信号；/n将第一触觉信号提供给驱动电路，以在多个触觉回放设备中的第一个中产生第一触觉反馈；/n将第二触觉信号提供给驱动电路，以在多个触觉回放设备中的第二个中产生第二触觉反馈。/n

【技术特征摘要】
20140519 US 14/280,7261.一种用于传递触觉反馈的设备，包括：
可穿戴设备；
包含在可穿戴设备中并位于多个位置处的多个触觉回放设备；
用于控制触觉回放设备的驱动电路；和
电子耦合到驱动电路的处理器，被配置用于：
基于来自用户界面的数据接收指示与虚拟环境中的虚拟对象的虚拟物理交互的操纵触觉信息，
基于操纵触觉信息生成第一触觉信号，作为与虚拟对象的虚拟物理交互的指示；
基于与虚拟对象相关联的虚拟环境的状态生成第二触觉信号；
将第一触觉信号提供给驱动电路，以在多个触觉回放设备中的第一个中产生第一触觉反馈；
将第二触觉信号提供给驱动电路，以在多个触觉回放设备中的第二个中产生第二触觉反馈。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个触觉回放设备包括至少两个触觉回放设备，被配置为产生所述第一触觉反馈和所述第二触觉反馈，以及
其中，处理器还被配置为选择多个触觉回放设备中的第一个，以在多个位置中的输出位置处提供第一触觉反馈，以与和虚拟物理交互相关联的虚拟对象的移动方向相对应。


3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述处理器还被配置为根据所述可穿戴设备的取向来调节所述多个位置中的输出位置，使得所述输出位置与所述移动方向处于相同的取向。


4.根据权利要求1所述的设备，其中与所述虚拟对象的所述虚拟物理交互引起所述虚拟环境的状态的改变，并且所述第二触觉信号被配置为指示所述虚拟环境的状态的改变。


5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述虚拟环境的状态由所述虚拟对象的状态表示。


6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器还被配置为根据所述虚拟环境的状态来调整所述第二触觉信号的大小。


7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个触觉设备中的第二个包括两个或更多个触觉设备，并且
处理器还被配置为生成第二触觉信号，以在两个或更多个触觉设备中顺序地产生第二触觉反馈，以表示虚拟环境的状态。


8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一触觉信号被配置为引起所述多个触觉设备中的第一个的过驱动和制动，以产生短脉冲触觉提示以模拟按压触觉效果。


9.一种用于传递触觉反馈的方法，包括：
经由处理器基于来自用户界面的数据接收指示与虚拟环境中的虚拟对象的虚拟物理交互的操纵触觉信息，
由处理器基于操纵触觉信息生成第一触觉信号，作为与虚拟对象的虚拟物理交互的指示；
由处理器基于与虚拟对象相关联的虚拟环境的状态生成第二触觉信号；
由处理器将第一触觉信号提供给驱动电路，该驱动电路被配置为控制包含在可穿戴设备中并位于可穿戴设备内的多个位置处的多个触觉回放设备，以在多个触觉回放设备中的第一个中产生第一触觉反馈；
由处理器将第二触觉信号提供给驱动电路，以在多个触觉回放设备中的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·格兰特，C·J·尤尔里奇，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US