提供触觉通知的系统和方法
【专利说明】提供触觉通知的系统和方法
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求2013年12月31日提交的美国临时专利申请N0.61/922，600的优先权，该申请的整个内容在此引为参考。
技术领域
[0003]本发明涉及提供触觉通知的系统和方法。
【背景技术】
[0004]目前，当用户主动使用包括配置成产生给用户的触觉效果的触觉输出装置的设备时，可向用户提供触觉反馈。例如，当用户接触触摸屏，以向包括触觉输出装置的设备，比如麦克风提供输入时，用户可接收呈振动形式的触觉反馈，作为所述输入被所述设备成功接收的确认。
[0005]在日常的一天中，人们可能甚至毫不知晓地按照其皮肤贴着物体的各种表面滑动的方式，例行地与所述表面相互作用。例如，当敲击计算机的键盘时，取决于使用的计算机的种类，人们常常把他/她双手的手掌搁在支承键盘的桌子的上表面上，或者搁在膝上型计算机的机壳的上表面上。人的手指在键盘上的移动使手掌贴着支承手掌的表面滑动。
[0006]理想的是通过向各种设备增加触觉输出装置，借助触觉反馈，利用与通常被动的表面的这种相互作用向用户提供信息，比如通知。
【发明内容】
[0007]按照本发明的一个方面，提供一种系统，所述系统包括配置成感测表面和用户的皮肤之间的相对运动的传感器；配置成在所述表面产生触觉效果的触觉输出装置；和处理器，所述处理器被配置成接收来自传感器的输入信号，所述输入信号指示感测的所述表面与用户皮肤之间的运动，判定是否要向用户发送通知，和如果判定要向用户发送通知，那么根据所述通知，把输出信号输出给触觉输出装置，从而产生触觉效果。
[0008]在实施例中，触觉输出装置包括静电摩擦输出装置，触觉效果是表面的摩擦的变化。在实施例中，触觉效果包括超声波振动。在实施例中，触觉输出装置被配置成使表面变形，从而提供触觉效果。
[0009]在实施例中，所述表面在计算机的机壳上。在实施例中，所述通知包括电池电量低报警。在实施例中，所述通知提供用户收件箱中的未读消息的数目的指示。
[0010]在实施例中，所述表面和触觉输出装置是可穿戴设备的一部分。在实施例中，可穿戴设备选自包括手表、手镯、项链和眼镜的组。
[0011]在实施例中，所述通知以选自包括时间、优先级和数量的组中的至少一个参数为基础。
[0012]按照本发明的一个方面，提供一种方法，所述方法包括感测表面和用户皮肤之间的运动；判定是否要向用户发送通知；和如果判定要向用户发送通知，那么在所述表面产生触觉效果。
[0013]在实施例中，产生触觉效果包括改变表面的摩擦。在实施例中，产生触觉效果包括使表面变形。
[0014]当参考构成本说明书的一部分的附图，仔细考虑以下说明和附加的权利要求时，本发明的这些和其它方面、特征和特性，以及结构的相关元件的操作方法和功能，和部件的组合及制造的经济将变得更明显。然而，应明白附图只是用于图解说明，并不意图作为对本发明的限制。说明书和权利要求书中的单数形式包括复数形式，除非上下文明确地另有说明。
【附图说明】
[0015]为了强调本公开的一般原理，图解说明了附图的各个组件，所述各个组件不一定是按比例绘制的。为了一致和清楚起见，在各个附图中，酌情重复指示对应组件的附图标记。
[0016]图1是按照本发明的实施例的系统的示意图；
[0017]图2是图1的系统的处理器的示意图；
[0018]图3是按照本发明的实施例的图1的系统的输入/输出装置的示意图；
[0019]图4A — 4E图解说明适合于本发明的实施例的实现的用户双手搁置在的物体的表面；
[0020]图5A-5D图解说明适合于本发明的实施例的实现的用户穿戴的可穿戴物品的表面；
[0021]图6A-6D图解说明适合于本发明的实施例的实现的用户拿着的手持物体的表面；
[0022]图7A-7C图解说明在支承表面中实现的本发明的实施例；
[0023]图8A-8D图解说明在眼镜中实现的本发明的实施例；
[0024]图9A和9B图解说明在可穿戴物品中实现的本发明的实施例；
[0025]图10A-10D图解说明在手持物体中实现的本发明的实施例；
[0026]图11图解说明在传送带中实现的本发明的实施例。
【具体实施方式】
[0027]图1是按照本发明的实施例的系统100的示意图。如图所示，可呈电子设备形式的系统100包括通过总线140互连的处理器110、存储装置120和输入/输出装置130。在实施例中，输入/输出装置130包括至少一个传感器150和至少一个触觉输出装置160和/或其它人机接口装置。
[0028]处理器110可以是用于控制系统100的操作和功能的通用或专用处理器或微控制器。例如，处理器110可被特别设计成专用集成电路(“ASIC”)，以控制给输入/输出装置130的输出信号，从而提供触觉效果。处理器110可被配置成根据预定因素，决定将根据处理器110接收或确定的触觉信号而产生什么触觉效果，产生触觉效果的顺序，和触觉效果的大小、频率、持续时间和/或其它参数。处理器110还可被配置成提供可用于驱动触觉输出装置160提供特定触觉效果的流式命令。在一些实施例中，处理器110实际上包括多个处理器，每个所述处理器在电子设备100内实现某些功能。下面进一步详细说明处理器110。
[0029]存储装置120可包括一个或更多的内部固定的存储单元、可拆卸存储单元和/或可远程访问的存储单元。各个存储单元可包括易失性存储器和非易失性存储器的任意组合。存储单元可被配置成保存信息、数据、指令、软件代码等的任意组合。更具体地，存储装置可包括触觉效果简介，输入/输出装置130的触觉输出装置160将被如何驱动的指令，或者用于产生触觉效果的其它信息。
[0030]总线140可被配置成允许系统100的各个组件之间的信号通信，还允许通过例如网络，从远程计算机或服务器访问信息。例如，网络可包括因特网、企业内部网、PAN(个人局域网)、LAN(局域网)、WAN(广域网)、SAN(存储区域网)、MAN(城域网)、无线网络、蜂窝通信网络、公共交换电话网和/或其它网络中的任意一个或多个。
[0031]传感器150可构成为被配置成感测用户皮肤贴着传感器150所位于的表面的移动的任何适当输入装置，如下更详细所述。传感器150可通过电容、电阻或电感耦合，感测人皮肤的存在，不过并不局限于这些技术。
[0032]触觉输出装置160被配置成向系统100的至少一部分提供触觉反馈，所述触觉反馈可被传递给与系统100接触的用户。特别地，当用户接触输入/输出装置130的表面时，触觉输出装置160可向所述表面提供触觉反馈，以施加触觉效果，如下更详细所述。触觉效果可用于增强当与系统100相互作用时的用户体验，和或以通知的形式，向用户提供信息，如下更详细所述。
[0033]可以利用产生触觉(比如静电摩擦或超声波摩擦、变形、振动、运动觉等)的任意方法，产生触觉效果。在实施例中，触觉输出装置160可包括非机械或非振动装置，比如利用静电摩擦(ESF)、超声波表面摩擦(USF)的装置，或者利用超声波触觉换能器引起声辐射压的装置，或者利用触觉基体和柔性或可变形表面的装置，或者提供射出的触觉输出(比如利用空气喷射射出一股气流)的装置，等等。在实施例中，触觉输出装置160可包括致动器，例如，电磁致动器，比如其中利用电动机移动偏心质量的偏心旋转质量(“ERM”)，其中来回驱动附着在弹簧上的质量块的线性谐振致动器(“LRA”)，或者“智能材料”，比如压电材料、电活性聚合物或者形状记忆合金，宏观复合纤维致动器，静电致动器，电触觉致动器，和/或提供物理反馈(比如触觉反馈(例如，振动触觉)反馈)的另一种致动器。可以利用多个触觉输出装置160产生不同的触觉效果，以致可在相同表面，向用户传达不同的通知。
[0034]系统100可被设置到具有例行地与用户的皮肤接触的表面的任何物体，或者成为所述物体的一部分。例如，系统可以是桌上型计算机、膝上型计算机、电子工作簿、电子手持设备(比如移动电话机、智能电话机、游戏机、个人数字助手(“PDA”)、便携式电子邮件设备、便携式因特网接入设备、计算机等)、游戏控制器、可穿戴设备、或者通常不包括电子设备的支承物(比如桌子或椅子)的一部分