具有運動控制觸覺的啟用觸覺的設備的制造方法
【技術領域】
[0001]—種實施例一般地針對移動設備，并且更具體地，針對包括觸覺的移動設備。
【背景技術】
[0002]便攜式/移動電子設備，諸如移動電話、智能電話、照相電話、照相機、個人數字助理(“PDA”)等，通常包括輸出機制以提醒用戶關于設備發生的某些事件。例如，蜂窩電話通常包括用于可聽到地通知用戶到來電話呼叫事件的揚聲器。可聽到的信號可以包括特定的鈴聲、音樂小調、音效等。此外，蜂窩電話可以包括可用于可視地通知用戶到來電話呼叫的顯示屏。
[0003]在一些移動設備中，也向用戶提供動覺反饋(kinesthetic feedback)(諸如主動力和抵抗力反饋)和/或觸知反饋(諸如振動、紋理和熱度)，更一般地統稱為“觸覺反饋”或“觸覺效果”。觸覺反饋可以提供增強和簡化用戶界面的提示。具體而言，振動效果，或振動觸覺效果可以有助于向電子設備的用戶提供提示，以提醒用戶特定的事件，或者提供逼真的反饋以在模擬的或虛擬的環境中產生更強烈的感官沉浸。
【發明內容】
[0004]—種實施例是包括用于控制運動的觸覺輸出設備的啟用觸覺的設備。啟用觸覺的設備確定期望的運動，并且然后在觸覺輸出設備上生成觸覺效果以引起期望的運動。
【附圖說明】
[0005]圖1是根據本發明的一種實施例的啟用觸覺的系統的框圖。
[0006]圖2說明可以根據各種實施例實現的用于系統的一些示例運動。
[0007]圖3根據一種實施例說明在表面上的系統。
[0008]圖4是根據一種實施例的、當通過為通知目的移動系統/設備來提供具有運動控制的觸覺效果時，圖1的運動控制模塊的功能的流程圖。
[0009]圖5是根據一種實施例的、當在把系統/設備移動到充電器時提供具有運動控制的觸覺效果時，圖1的運動控制模塊的功能的流程圖。
[0010]圖6根據本發明的一種實施例說明防止系統從表面墜落的運動控制的例子。
[0011]圖7根據本發明的另一種實施例說明防止系統從表面墜落的運動控制的例子。
[0012]圖8是根據一種實施例的、當為系統提供具有運動控制的觸覺效果以防止系統從表面墜落時，圖1的運動控制模塊的功能的流程圖。
[0013]圖9根據本發明的實施例說明與運動結合的一些示例可視反饋。
【具體實施方式】
[0014]除了如上所述提供提醒之外，根據本發明實施例的觸覺效果還可以用于為移動設備創建運動或控制運動。例如，觸覺效果能夠使移動設備以某種方式移動，以向用戶提供提醒/信息，或者可以被控制，以防止移動設備從表面墜落和被損壞。
[0015]圖1是根據本發明的一種實施例的啟用觸覺的系統10的框圖。系統10包括觸摸敏感表面11或安裝在外殼15內的其它類型的用戶接口，并且可以包括機械式按鍵/按鈕13ο
[0016]系統10的內部是在系統10上產生觸覺效果并且包括處理器或控制器12的觸覺反饋系統。耦合到處理器12的是存儲器20和致動器驅動電路16，致動器驅動電路16耦合到致動器18。處理器12可以是任何類型的通用處理器，或者可以是專門設計成提供觸覺效果的處理器，諸如專用集成電路(“ASIC”)。處理器12可以是操作整個系統10的同一處理器，或者可以是單獨的處理器。處理器12可以基于高層參數確定要播放什么觸覺效果以及這些效果的播放順序。一般地，定義特定觸覺效果的高層參數包括幅度，頻率和持續時間。也可以使用諸如流式(streaming)電機命令的低層參數確定特定的觸覺效果。如果觸覺效果包括當產生觸覺效果時這些參數的一些變化或者這些參數基于用戶交互的變化，那么觸覺效果可以被認為是“動態的”。觸覺反饋系統在一種實施例中在系統10上產生振動30、31。
[0017]處理器12向致動器驅動電路16輸出控制信號，其中致動器驅動電路16包括用來給致動器18提供所需電流和電壓(即，“電機信號”)以引起期望的觸覺效果的電子元件和電路系統。系統10可以包括多于一個的致動器18，并且每個致動器可以包括單獨的驅動電路16，
[0018]所有的驅動電路耦合到公共處理器12。
[0019]存儲器20可以是任何類型的存儲設備或計算機可讀介質，諸如隨機存取存儲器(“RAM”)或只讀存儲器(“ROM”)。存儲器20存儲由處理器12執行的指令。在指令當中，存儲器20包括運動控制模塊22，它是當被處理器12執行時產生具有運動控制的觸覺效果的指令，如下面更詳細地公開的。存儲器20也可以位于處理器12的內部，或者內部和外部存儲器的任意組合。
[0020]系統10還包括耦合到處理器12的傳感器25，它提供可以被處理器12使用以確定產生觸覺效果所需的任何參數或度量的數據。與處理器12通信的傳感器25可以幫助確定系統10的朝向，或到另一個物體或潛在的接觸點的距離(例如，到諸如地面的沖擊表面的距離(或多長時間))。系統10可以包括單個傳感器25或多個傳感器25。傳感器25可以包括加速計、陀螺儀傳感器、距離，位置或朝向傳感器(例如，雷達、超聲波、磁力計)、位置傳感器(例如，全球定位系統(“GPS”)、信號三角測量)、圖像傳感器(例如，照相機)、可用作聲納組合的聲音或音頻傳感器(例如，揚聲器、麥克風)等。傳感器25也可以是隨著系統10被攜帶到各處進行測量的運動傳感器或傳感器陣列，并且該測量可以被處理器12使用以產生直接物理世界的虛擬地圖。
[0021]致動器18可以是例如電機、電磁致動器、音圈(voice coil)、形狀記憶合金、電活性聚合物、螺線管、偏心旋轉質塊電機(“ERM”)、線性共振致動器(“LRA”)、壓電致動器、高帶寬致動器、電活性聚合物(“ΕΑΡ”)致動器、靜電摩擦顯示器或者超聲振動發生器。在備選的實施例中，除致動器18之外，系統10還可以包括一個或多個附加的致動器(沒有在圖1中示出)。致動器18是配置為響應于驅動信號而輸出觸覺效果的觸覺效果輸出設備的例子，其中觸覺效果諸如振動觸覺效果、靜電摩擦觸覺效果或變形觸覺效果。
[0022]除了致動器18或作為其替代，系統10可以包括其它類型的觸覺輸出設備(未示出)，其可以是非機械或非振動設備，諸如使用靜電摩擦(“ESF”)，超聲表面摩擦(“USF”)的設備、利用超聲觸覺換能器感應出聲輻射壓力的設備、使用觸覺基板和可彎曲或可變形表面或形狀改變設備并且可以連接到用戶身體的設備、提供諸如利用空氣噴嘴的一股空氣的噴射的觸覺輸出的設備，等等。
[0023]系統10可以是任何類型的手持/移動設備，諸如蜂窩電話、個人數字助理(“PDA”)、智能電話、計算機平板電腦、游戲控制臺、遠程控制、或者包括包含一個或多個致動器的觸覺效果系統的任何其它類型的設備。系統10可以是可穿戴設備，諸如手腕帶、頭帶、眼鏡、戒指、腿帶、集成到衣服中的衣飾等，或者用戶可以穿在身上或者可以被用戶持握并且啟用觸覺的任何其它類型的設備。系統10的用戶接口可以是觸摸敏感表面，或者可以是任何其它類型的用戶接口，諸如鼠標、觸摸板、迷你操縱桿、滾輪、跟蹤球、游戲板或游戲控制器等。在具有多于一個致動器的實施例中，每個致動器可以具有不同的旋轉能力，以便在設備上創建廣泛的觸覺效果。不是圖1中示出的所有元素將包括在系統10的每個實施例中。在許多實施例中，只需要這些元素的子集。此外，系統10可以是控制和提供信號的中央控制器，其中信號產生觸覺效果以控制遠程耦合的啟用觸覺的設備上的運動。
[0024]在一種實施例中，可以使用一個或多個致動器18或其它觸覺輸出設備的組合來控制/停止系統10的運動。運動可以被控制，以引起系統10的特定移動，或當基于觸覺效果的提醒可以以其它方式產生時防止系統10移動，并且可以使用運動來創建另一種類型的基于觸覺效果的提醒。例如，特定的提醒可能在一個事件中將系統10前后移動或者在另一個事件中將系統10往兩邊移動。系統10可以感測到它在運動，例如將要從儀表板墜落，并使用致動器18或諸如ESF的任何類型的觸覺輸出設備來補償以防止墜落。此外，為了控制致動器18，系統10可以基于設備用戶的朝向智能地調節觸覺力量(例如，如果面朝下則用較弱的觸覺效果(例如，較少的幅度)，以避免打擾用戶)。
[0025]圖2說明可以根據各種實施例實現的用于系統10的一些示例運動。運動一般地通過控制致動器或系統10的其它觸覺輸出設備來實現，包括諸如ERM、壓電的、LRA或ESF的致動器。運動包括在201的旋轉運動、在202的行走運動、在203的直線運動和在204的搖