向用户操作的开关提供触觉反馈制造技术

此处公开了用于给由用户切换的机电开关生成触觉反馈、可触知反馈或力反馈的系统和方法。在许多可能的实施例中的一个特定例子中，公开了一种开关反馈系统。该开关反馈系统包括用户操作的开关，该用户操作的开关可操作以便在断开状态和闭合状态之一间切换。该开关反馈系统还包括与用户操作的开关电气通信的电路，其中所述电路配置为对用户操作的开关的状态改变做出反应。该系统还包括与用户操作的开关电气通信并与用户操作的开关物理通信的触觉反馈设备。该触觉反馈设备配置为检测用户操作的开关的状态改变，并且响应于检测到的状态改变向用户操作的开关提供触觉反馈。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般地涉及可以在断开状态和闭合状态之间手动切换的开关。更具体地， 本公开涉及用于向这种开关提供触觉反馈的系统和方法。
技术介绍
机电开关常见于电路中，以便使得用户能够控制电路的某些方面。一般地，机电开 关包括由用户操作的机械组件。该机械组件通常被配置为移动可以在两个金属触点之间形 成电连接或断开电连接的电气组件。机电开关的一些例子包括切换开关、条形开关、按钮开 关、摇杆开关、键盘开关等。在日常生活中可以遇到这些和其它类型的开关，并且可以在安 装在墙壁上的灯开关、电梯按钮、照明开关、电话按钮等中发现它们的应用。随着近年来许多电子设备的设计已被微型化，已经开发了较新类型的开关。例如， 手持电子设备，诸如视频游戏设备、智能电话、个人数字助理(PDA)等，通常包括小按钮开 关的阵列，以便允许用户输入。在许多应用中，使用揿按(snap)圆顶开关，以便当按钮被按 压时向用户提供能够触知的“揿按”感觉。这种感觉给予用户输入已被接受的一种类型的 确认。然而，在诸如触摸屏的其它应用中，并且在某些手持设备中，屏幕或按钮可能被设计 为不提供用户可触知的感觉。不幸的是，用户可能难以知道何时输入被实际接收，并且可能 必须反复按压或触摸屏幕，以便成功地进行输入。
技术实现思路
本公开描述了用于向用户操作的开关提供触觉反馈的系统和方法。在此处公开的 几种可能实施例中的一个实施例中，开关反馈系统包括用户操作的开关，该开关可操作用 以在断开状态和闭合状态之一间切换。该系统还包括与用户操作的开关进行电气通信的电 路。该电路被配置为对用户操作的开关的状态改变做出反应。该系统还包括与用户操作的 开关电气通信并且与用户操作的开关物理通信的触觉反馈设备。该触觉反馈设备被配置为 检测用户操作的开关的状态的改变，并且响应于检测到的状态改变，向用户操作的开关提 供触觉反馈在审阅下面的详细描述和附图之后，本领域的普通技术人员将明了此处未明确公 开的本公开的其它特征、优点和实现。本公开的这些隐含实现旨在被包含在此。附图说明下列附图中的组件不必是按比例绘制的。而是，重点在于清楚地示出本公开的一 般原理。出于一致性和清楚起见，在必要时在所有附图中重复指示相应组件的参考字符。图1是示出了根据一个实施例的开关反馈系统的方框图；图2是示出了根据一个实施例的图1所示的触觉反馈设备的方框图；图3是示出了根据一个实施例，开关和执行器之间的机械耦合的例子的图示；和图4是示出了根据一个实施例，用于向开关提供触觉反馈感觉的方法的流程图。具体实施例方式虽然各种电子设备通常包括允许用户输入信息的不同类型的按钮和/或开关，但 是许多按钮和开关不是特别用户友好的。对于数据输入，某些电子设备包括触摸屏，触摸屏 包括可以显示可由用户选择的若干选项的显示设备。这些触摸屏对施加在屏幕上的按压敏 感，所述按压作为对一个选项的选择而被接收。然而，由于用户可能不知道屏幕的触摸灵敏 性，输入信息的尝试可能未被记录。在其它应用中，手持设备通常包括具有小外型因子的按钮和/或开关的阵列。许 多这些设备被设计为不具有与通常在较大尺寸比例上遇到的按钮或开关相同的机械感觉。 机电开关通常包括机械组件，这些组件具有点击停止、机械阻力或用于向用户证实输入已 被接收的其它感觉。由于在不知道开关对触摸的灵敏性时使用这些开关和按钮的困难，用 户可能必须多于一次地按压按钮才能输入所希望的输入。本申请公开了用于通过向用户正在操作的开关提供触觉反馈，克服这些缺陷的系 统和方法。当用户手动改变开关的状态时，可以使用触觉提供反馈。触觉还可被用于指示 开关何时是有效的或无效的。在其它应用中，可以使用触觉传达一个值或功能何时在最小 和最大界限内被改变。 不可避免地，将在开关的实际转换和开关状态改变被处理以便创建触觉反馈的时 刻之间体验到延迟。然而，本公开描述了可以具有短的延迟，从而用户可以在用户仍然触摸 按钮或开关时感觉到反馈感觉的系统。在非常短的延迟内诸如大约25-30ms左右提供的反 馈通常被察觉为与切换开关的实际物理动作同时发生。在这样短的延迟内，用户通常仍然 与开关物理接触，从而能够感觉到该反馈。下面的描述包括用于向用户操作的开关提供触 觉反馈的可操作实施例和实现。图1是示出了开关反馈系统10的实施例的方框图，开关反馈系统10被配置为向 开关提供触觉或可触知的感觉。在这个实施例中，开关反馈系统10包括用户操作的开关 12、电路14和触觉反馈设备16。用户操作的开关12例如可以是机械开关、电气开关、机电 开关或其它适合类型的开关。机械开关的一些例子包括可按压按钮、键盘或小键盘上的按 键、瞬态(常开或常闭)开关、切换开关等。在其它实施例中，用户操作的开关12可以是膜 片开关.用户操作的开关12的其它例子可以包括作为触摸屏设备，或具有与触摸响应输入 机制相结合的输出显示器的其它交互式显示设备的一部分的设备。用户通过诸如以手指接触用户操作的开关12的机械部分来操作该用户操作的开 关12。用户的接触可以是诸如通常用于按钮或按键按压力，或诸如通常用于切换开关的横 向力的形式。另外，用户操作的开关12可以包括用于基于用户手指与传感器的接触，感测 电阻或电容的改变的传感器。另外，可由开关感测来自用户手指的热的测量。用户操作的 开关12可以包括用于感测用户何时接通或关闭开关的这些或其它适合的特征。作为用户激活的结果，用户操作的开关12可以改变状态。例如，用户操作的开关 12可以处于“断开”状态，其相应于不导电状态。另一方面，用户操作的开关12可以处于 “闭合”状态，其相应于导电状态。在某些实施例中，用户操作的开关12可被配置为瞬态开 关。在这种情况下，用户临时改变开关的状态，直到用户释放对开关的按压，此时开关返回 其正常状态。在其它实现中，用户操作的开关12可以是能够有一种或几种可能配置的多状态开关。在一种典型方 式中，用户操作的开关12控制电流到电路14的流动。电路14可以 代表任意适合的电子设备或电路，其中一个或多个开关可被手动的从一个状态切换到另一 个状态，或被瞬态转换到另一个状态。对此而言，电路14可以是任意常规或标准电路。用 户操作的开关12的状态的改变以二进制方式，即导电或不导电方式来控制电路14。除了图1的实施例的常规组件之外，开关反馈系统10还包括与用户操作的开关12 连接的触觉反馈设备16。例如，触觉反馈设备16可与电路14并联。在其它实施例中，触觉 反馈设备16可被连接到用户操作的开关12的不同部分，以便检测开关何时相对于电路14 改变状态。触觉反馈设备16还可被连接到电路14的上游，并且可以根据电路14或其它相 关电路内的某些系统状态、网络事件等做出响应。响应于检测用户操作的开关12何时改变状态，触觉反馈设备16向用户操作的开 关12提供触觉或可触知的感觉。因此，触摸用户操作的开关12的用户可以感觉到由触觉 反馈设备16产生的感觉。另外，可以相对于用户操作的开关12改变状态的时刻以非常小 的延迟提供触觉感觉，以便用户可以在接触用户操作的开关12的同时感觉到该感觉。具体 地，触觉反馈设备16能够自用户改变用户操作的开关12的状态的时刻起在少至大约IOms 内提供触觉感觉。图2是参考用户操作的开关12的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关反馈系统，包括：配置为在至少两种状态之间转换的用户操作的开关；与所述用户操作的开关电气通信的电路，该电路配置为对所述用户操作的开关的状态改变做出反应；和与所述用户操作的开关电气通信并且与所述用户操作的开关机械通信的触觉反馈设备；其中所述触觉反馈设备配置为检测所述用户操作的开关的状态改变，并且响应于检测到的状态改变，向所述用户操作的开关提供触觉反馈。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CJ尤尔里奇，S金斯勒琼斯，M莱文，
申请(专利权)人：英默森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]