利用执行器产生触觉效果的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于触觉效果的执行器控制机制的方法和装置。该装置包括执行器以及用于控制触觉单元的控制器。取块于期望的触觉效果的类型以及系统的阻尼特性，控制器可产生其后跟着主脉冲的跳入脉冲以产生加强的加速度响应，和／或者制动脉冲以提供短触觉效果的机械式阻尼效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子接口设备领域，更具体地，本专利技术涉及触觉接口设备。
技术介绍
随着基于计算机的系统、装置、自动取款机(ATM)、销售点终端等变得愈发普遍，使用方便的人机接口变得越来越重要。这样的接口应该操作直观并且需要很少或者不需要训练就能使得几乎任何人可以操作该接口。市场上存在多种传统的用户接口设备，比如键盘、鼠标、操纵杆以及触摸屏。其中已知最直观和最具有交互性的接口设备是触摸面板，触摸面板可以是触摸屏或触摸板。触摸屏包括通常是夹层结构的触摸感应输入面板和显示设备，并且通过触摸对用户触摸敏感的面板并显示用户“触摸”的内容向用户提供机器接口。传统的触摸板是小平面矩形板，该平面矩形板可被安装到显示器附近、电脑上、汽车上、ATM机上等。传统触摸面板的触敏元件采用各种类型的触摸感测技术，诸如电容传感器、压力传感器以及本领域中熟知用于检测面板按压位置的类似装置。例如，用户一般根据在面板后面的显示设备上显示的图形用指尖接触触摸屏的某一区域以模拟按钮按压和/或在面板上移动他或她的手指。与传统触摸敏感输入面板相关联的问题是延迟的触知效果(tactile effect)。例如，典型的执行器一般需要一些时间才达到完全振动触知效果。同样地，传统的执行器一般也需要一些时间来停止振动效果。
技术实现思路
本专利技术公开了一种适合多点触摸的触知触摸面板的执行器控制方法和装置。该装置包括执行器以及用于控制触觉单元的控制器。根据所需的触觉效果的特定类型以及系统的阻尼特性，控制器可产生其后跟着主脉冲的跳入(kick-in)脉冲以产生加强的加速度响应，和/或制动脉冲以提供短机械式触觉效果的阻尼效果。本专利技术的其他特征和益处将在以下阐述的详细说明，附图以及权利要求中变得显而易见。附图说明从以下给出的详细说明以及本专利技术各实施例的相应附图中将更充分地理解本专利技术，然而详细说明以及附图不应该将本专利技术限制到具体的实施例，而是仅用于解释和理解本专利技术。图1例示了根据本专利技术一个示例性实施例的能够利用执行器提供波状(crisp)触知反馈的触觉接口或系统的例子；图2例示了根据本专利技术一个示例性实施例的能够利用中继机构产生波状触觉反馈的执行器；图3-5例示了根据本专利技术一个示例性实施例的用于执行器的跳入脉冲的图示；-->图6(A-C)例示了根据本专利技术一个示例性实施例阐述了用于执行器的包括制动操作的脉冲的图示；图7例示了根据本专利技术一个示例性实施例的振荡执行器响应的图示；图8示出了根据本专利技术一个示例性实施例的持续振动操作实例的图示；图9示出了根据本专利技术一个示例性实施例的执行器操作方法实例的流程图。图10示出了根据本专利技术一个示例性实施例的利用执行器操作跳入脉冲的方法的流程图。图11示出了根据本专利技术一个示例性实施例的利用执行器操作制动脉冲的方法的流程图。具体实施方式此处在用于多点触摸的触知触摸面板的执行器控制方法、系统和装置的上下文中描述了本专利技术的实施例。本领域的普通技术人员将认识到如下关于本专利技术的细节描述仅仅是用于说明本专利技术而不是要对本专利技术做任何限制。本专利技术的其他实施例将很容易地给受益于此公开的技术人员提供启示。将对如附图例示地本专利技术示例性实施例中的具体实施方式进行引用。贯穿各附图以及下面的详细描述使用相同的参考标记指代相同或类似部件。为了清楚，在此并没有示出和描述的各实施方式的所有标准硬件和常规特征。当然能够理解在任何实际的实现过程中，需要做出许多特定于实施方式的决定以实现开发者的特定目标，诸如应用和商用相关的限制，并且这些特定的目标会根据实施方式以及开发者的不同而改变。另外，可以理解这样一种开发努力将会是复杂和耗时的，但是对于那些受益于本公开的本领域普通技术人员来说不过是例行的常规工程。本专利技术的示例性实施例公开了适合多点触摸执行器触摸面板的执行器以产生宽范围(wide rage)的触觉反馈效果。在这些效果中，可产生波状(crisp)触觉反馈，该波状触觉反馈是一种增强的独特触觉反馈，它例如能够更快地达到完全触觉能力或者更突然地停止触觉效果。例如，当启用了触觉效果时，具有传感器的接口设备(例如，触敏表面，触摸面板等)能同时响应于多个接触来提供多个触觉反馈。这些经由触敏表面的触觉反馈也可称为触知效果、触知反馈，触觉效果(haptic effect)，力反馈或者振动触知反馈。触知触摸面板也可称为触觉触摸板，振动触知触摸面板，力反馈触摸面板，触觉触摸面板等等。在一个实施例中，执行器可由线圈、中心物体(例如，金属)和弹簧组成。线圈环绕在金属上(线圈和金属部分可一并称为“螺线管”)，并且当线圈产生磁场时(例如，当电流穿过线圈终端时)金属发生移动。当移除线圈上的电流时，弹簧可用于将移动的金属或其他中心物体带回静止位置。例如，当执行器由单向电流和/或电压供电或控制时，弹簧能够在移除供电(例如，单向电压)时使得金属移动部分返回到静止位置。、响应时间、带宽及其他执行器特征可以取决于螺线管和弹簧常数产生的力。例如，产生触觉提示的中继系统可以具有产生相对较高的力连同相对较小位移(例如，中心物体位移小于约0.5mm)的特性。此外，固有谐振频率可以与执行器和物理特性(例如，中心物体质量，弹簧特性等)相关联。对于触觉应用，可以利用各种不同类型的执行器，诸如像“关闭(closing)”执行器-->和“释放”执行器。在关闭执行器中，螺线管产生的力高于弹簧完全压缩时储存的力。当这种执行器达到其完全能力并产生碰撞时产生部分的触觉效果，这种碰撞通常在执行器中产生最大的加速度值。在释放执行器中，螺线管产生的力小于或等于弹簧完全压缩时积累的力。在此，螺线管可用于压缩弹簧，当释放弹簧时可产生所需的触觉效果。在一个实施例中，配置执行器用于产生波状(crisp)触觉反馈的触觉过程被配置为监视与接触相关的输入脉冲。例如，所述接触在用户手指按压触知触摸板时产生。在检测到输入脉冲后，所述过程响应于输入脉冲启动执行器。在根据输入脉冲产生用于生成触觉反馈的输出脉冲后，触觉过程产生跳入脉冲，该跳入脉冲能够提高峰-峰加速度值以增强触觉反馈的感觉。可选择地，触觉过程可进一步产生制动脉冲以助于停止执行器的振动。图1例示了根据本专利技术一个示例性实施例的利用一个或多个执行器提供波状触知反馈的触觉接口或系统100的例子。系统100包括触敏面板或触摸面板102、显示面板104以及壳体106。在一例中，触敏面板102由基本透明的材料制成，并且能够透过光线，因此可以透过触敏面板102看见显示在显示器104中的物体或图像。触敏面板102包括绝缘层以及可独立控制的触觉单元120的阵列或格栅，其中触觉单元120被边界124分隔开。显示器104可以是任何类型的显示面板，诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子显示器、平板显示器、柔性显示器等。触敏面板102和显示器104二者都可一起安装在壳体106中和/或集成到同一单元或设备中。在某些应用中，当没有必要显示图像时，可以将显示器104从系统100中移除。例如，由于不需要显示图像，用于笔记本电脑或汽车仪表板上的触摸板可以是不透明的。应该进一步的注意到如果一个或多个模块(电路或层)加入到系统100或从系统100中移除，本专利技术示例性实施例的基本概念不会改变。图2例示了根据本专利技术一个或多个示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生触觉反馈的方法，包括：　　监视根据接触的输入脉冲；　　响应于该输入脉冲启动执行器；　　根据该输入脉冲产生输出脉冲以驱动触觉反馈；以及　　产生能增加峰－峰加速度值的跳入脉冲以增强触觉反馈感觉。

【技术特征摘要】
US 2009-6-9 12/481,0241.一种产生触觉反馈的方法，包括：监视根据接触的输入脉冲；响应于该输入脉冲启动执行器；根据该输入脉冲产生输出脉冲以驱动触觉反馈；以及产生能增加峰-峰加速度值的跳入脉冲以增强触觉反馈感觉。2.如权利要求1所述的方法，还包括检测触知触摸表面上的按压以及响应于该按压产生输入脉冲。3.如权利要求1所述的方法，其中根据接触监视输入脉冲包括检测手指和触觉触摸表面之间的接触。4.如权利要求1所述的方法，其中响应于该输入脉冲启动执行器包括断定由该执行器产生的脉冲频率是否与预定脉冲频率相类似。5.如权利要求1所述的方法，其中根据该输入脉冲产生输出脉冲以驱动触觉反馈还包括根据该输入脉冲激活执行器。6.如权利要求1所述的方法，其中产生能增加峰-峰加速度值的跳入脉冲以增强触觉反馈的感觉还包括增加触觉加速度的动量。7.如权利要求6所述的方法，其中产生能增加峰-峰加速度值的跳入脉冲以增强触觉反馈的感觉包括响应于前面有跳入脉冲的输入脉冲而提供波状触知感觉。8.如权利要求6所述的方法，其中产生能增加峰-峰加速度值的跳入脉冲以增强触觉反馈的感觉包括响应于后面跟随有跳入脉冲的输入脉冲而提供波状触觉感觉。9.一种触觉界面设备，包括：耦合至触觉单元的执行器；以及被配置为发出用于该执行器的控制信号以使触觉单元产生触觉效果的控制器，其中该控制器被配置成：产生用于移动执行器一部分的控制信号的第一脉冲；以及在中心物体返回到静止位置之前，产生用于移动执行器一部分的控制信号的第二脉冲，其中第一脉冲和第二脉冲基本位于共振频率上。10.如权利要求9所述的设备，其中第一脉冲和第二脉冲各自具有范围在0伏至30伏之间的电压。11.如权利要求9所述的设备，其中第一脉冲和第二脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM克鲁兹埃尔南德斯，DA格兰特，RW休贝尔，
申请(专利权)人：英默森公司，
类型：发明
国别省市：US[]