产生用于皮肤介导交互的触觉反馈的系统和方法

文档序号:9523727阅读:475来源:国知局
产生用于皮肤介导交互的触觉反馈的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及产生用于皮肤介导交互的触觉反馈的系统和方法。
【背景技术】
[0002]已经提出了使用人的皮肤作为用于给电子设备提供输入的交互表面的几个研究项目。例如,如2010年4月10日-15日在乔治亚,亚特兰大举行的关于计算系统中的人为因素的计算机协会(“ACM”)会议(“CHI 2010”)中报告的,介绍了一种被称为“皮肤输入(Skinput)”的技术,其使用不同的身体位置(例如,手指、手臂和前臂)作为交互表面。通过测量皮肤上由人的手指在皮肤表面上的移动所引起的振动的传播,检测身体位置的皮肤表面上的触摸输入。如2011年10月16日-19日在加利福尼亚,圣芭芭拉举行的关于用户界面软件和技术的ACM研讨会(“UIST’ 11”)上报告的,可以使用用户的手的手掌作为交互表面,并且使用深度照相机和图像处理技术检测用户手掌上的触摸输入。
[0003]如2013年10月8日_11日在英国圣安德鲁举行的关于用户界面软件和技术的计算机协会(“ACM”)研讨会(“UIST’ 13”)上报告的,一种被称为“指腹(FingerPad)”的技术使得可以使用用户食指的指腹的皮肤作为触摸表面,大拇指可以在该触摸表面上移动,并且通过捏的手势提供输入。以附接到食指和大拇指的磁跟踪器执行对输入的跟踪。如在UIST’ 13上报告的,一种被称为“SenSkin”的技术类似地使用用户前臂的皮肤表面作为交互表面,并且使用检测缠绕在前臂上的两个臂带附近的皮肤的变形的红外传感器执行对前臂皮肤上的触摸输入的跟踪。

【发明内容】

[0004]希望给这种皮肤介导交互添加触觉反馈,从而用户知道电子设备接收到给皮肤表面提供的输入。
[0005]根据本发明的一个方面,提供了一种系统,该系统包括传感器,配置为感测皮肤表面处的输入;处理器,配置为接收来自传感器的输出信号,并且基于输出信号产生触觉控制信号;和触觉输出设备,配置为基于触觉控制信号产生触觉效果。
[0006]在一个实施例中,所述传感器配置为感测系统的用户的皮肤表面处的输入,并且所述触觉输出设备配置为给系统的用户产生触觉效果。
[0007]在一个实施例中,所述触觉输出设备配置为被可佩带设备携带。在一个实施例中,所述可佩带设备包括戒指。在一个实施例中,所述可佩戴设备包括腕带或者手镯。
[0008]在一个实施例中,所述触觉输出设备包括激励器,并且所述触觉效果包括振动。
[0009]在一个实施例中,所述触觉输出设备包括连接到电源的至少一个电极。
[0010]在一个实施例中,所述触觉效果包括电触觉刺激。
[0011 ] 在一个实施例中,所述触觉效果包括肌肉刺激。
[0012]在一个实施例中,所述触觉输出设备包括配置为伸展或者拉紧皮肤的机械装置。
[0013]在一个实施例中,所述触觉输出设备包括一对电磁体,配置为产生用户的两个交互皮肤表面的吸引或者排斥。
[0014]在一个实施例中,触觉输出设备配置为产生空气涡流。
[0015]根据本发明的一个方面,提供了一种方法,包括在用户的皮肤表面处感测来自用户的输入;基于感测的输入产生触觉控制信号;和基于所述触觉控制信号,利用触觉输出设备向用户产生触觉效果。
[0016]在一个实施例中,所述触觉效果包括振动。
[0017]在一个实施例中,所述触觉效果包括电触觉刺激。
[0018]在一个实施例中,所述触觉效果包括肌肉刺激。
[0019]在一个实施例中,所述触觉效果包括伸展或者拉紧皮肤。
[0020]在一个实施例中,所述触觉效果包括产生用户的两个交互皮肤表面的吸引或者排斥。
[0021 ] 在一个实施例中,所述触觉效果包括超声或者空气涡流。
[0022]在一个实施例中,所述方法包括减小皮肤表面对触觉效果的敏感度。
[0023]在一个实施例中,通过在感测来自用户的输入之前,给皮肤表面应用表面麻醉剂,减小皮肤表面的敏感度。
[0024]在一个实施例中,通过降低皮肤表面的温度,减小皮肤表面的敏感度。
[0025]在一个实施例中,通过在感测来自用户的输入之前,给皮肤表面应用振动,减小皮肤表面的敏感度。
[0026]在参考附图考虑下面的描述和所附权利要求之后,将更加明了本发明的这些以及其它方面、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与制造经济性,所有附图构成本说明书的一部分。然而,应当清楚地理解,附图仅仅出于图示和描述的目的,并且不旨在作为对本发明的限制的定义。如本说明书和权利要求中使用的,除非上下文另外清楚地规定,单数形式“一个”和“该”包括多个指示物。
【附图说明】
[0027]示出下面的附图中的组件,以便强调本公开的一般原理,并且不必然按比例绘制。在所有附图中,出于一致性和清楚起见,在必要时重复指示对应组件的参考字符。
[0028]图1示意地示出了根据本发明的实施例的系统;
[0029]图2示意地示出了图1的系统的处理器;
[0030]图3示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0031]图4示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0032]图5示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0033]图6示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0034]图7示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0035]图8示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0036]图9示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0037]图10示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0038]图11示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0039]图12示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0040]图13示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0041]图14示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0042]图15示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;
[0043]图16示意地示出了图1的系统的触觉输出设备的实施例;和
[0044]图17是示出了根据本发明的实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0045]图1是根据本发明的实施例的系统100的示意图。系统100可以是电子设备的一部分,诸如台式计算机、膝上型计算机、电子工作簿、电子手持设备(诸如移动电话、智能电话、游戏设备、个人数字助理(“PDA”)、便携电子邮件设备、便携互联网接入装置、计算器等等),游戏控制器、或者可佩戴设备(例如,诸如头戴式显示器,戒指或者腕带)。如图所示,系统100包括通过总线140互连的处理器110,存储器设备120和输入/输出设备130。在一个实施例中,输入/输出设备130可以包括至少一个传感器150和至少一个触觉输出设备160和/或其它人机接口设备。
[0046]处理器110可以是用于管理或者控制系统100的操作与功能的通用或者专用处理器或者微控制器。例如,处理器110可以特别地被设计为控制到输入/输出设备130的驱动器的输出信号以便提供触觉效果的专用集成电路(“ASIC”)。处理器110可以配置为,基于预定因素,决定基于由处理器110接收或者确定的触觉信号产生什么触觉效果,以什么顺序产生触觉效果,以及触觉效果的大小、频率、持续时间和/或其它参数。处理器110还可以配置为提供可用于驱动触觉输出设备160以便提供特定触觉效果的流命令。在某些实施例中,处理设备110可以实际包括多个处理器,每一个处理器配置为执行电子设备100内的某些功能。下面更详细地描述处理器110。
[0047]存储器设备120可以包括一个或多个内部的固定存储单元、可移动存储单元、和/或远程可访问的存储单元。各种存储单元可以包括易失存储器和非易失存储器的任何组合。存储单元可以配置为存储信息、数据、指令、软件代码等等的任何组合。更具体地,存储单元可以包括触觉效果简档,用于将如何驱动输入/输出设备130的触觉输出设备160的指令,或者用于产生触觉效果的其它信息。
[0048]总线140可以配置为允许系统100的各种组件之间的信号通信,并且还允许通过例如网络从远程计算机或者服务器访问信息。网络可以包括例如互联网、内联网、PAN(个人区域网)、L
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