产生用于皮肤介导交互的触觉反馈的系统和方法_2

文档序号:9523727阅读:来源:国知局
AN(局域网)、WAN(广域网)、SAN(存储区域网)、MAN(城域网)、无线网络、蜂窝式通信网络、公用交换电话网和/或其它网络中的任何一个或多个。
[0049]传感器150可以被配置成任何适合的输入设备,如下面更详细地描述的,所述输入设备配置为感测例如用户的指头(即,手指)在用户的皮肤表面上的移动。传感器150可以通过电容、电阻、或者电感耦合感测人的皮肤的存在,但是并不限于这些技术。在一个实施例中,传感器150可以包括电磁传感器、电容传感器和/或生物声学传感器。在一个实施例中,传感器150可以包括深度照相机和用于对以深度照相机捕捉的图像进行图像处理的处理器。下面描述传感器150的其它实施例。
[0050]触觉输出设备160配置为向系统100的用户提供触觉反馈。具体地,如下面更详细描述的,触觉输出设备160可以向用户的指头提供触觉反馈,以便利用触觉效果作为输入的确认。当与系统100交互时,可以使用触觉效果增强用户体验。
[0051]可以用创建触觉的任何方法(诸如静电或者超声摩擦、变形、振动、动觉等等)创建触觉效果。在一个实施例中,触觉输出设备160可以包括非机械或者非振动设备,诸如使用静电摩擦(“ESF”)、超声表面摩擦(“USF”)的设备,或者以超声触觉换能器感应声辐射压力的设备,或者使用触觉衬底和柔软的或者可变形表面的设备,或者提供投射触觉输出(诸如使用空气喷射吹气)的设备等等。在一个实施例中,触觉输出设备160可以包括激励器,例如,电磁激励器(诸如以电机移动偏心质量的偏心旋转质量(“ERM”)、前后驱动附接到弹簧的质量的线性谐振激励器(“LRA”)),或者“智能材料”(诸如压电材料、电活性聚合物或者形状记忆合金),宏复合纤维激励器,静电激励器,电触觉激励器,和/或提供物理反馈(诸如触觉(例如,振动触觉)反馈)的另一类型的激励器。可以使用多个触觉输出设备160产生不同的触觉效果,所述触觉输出设备可被用于创建各种各样的效果,诸如纹理、按钮点击、状态改变等等。
[0052]图2更详细地示出了处理器110的实施例。处理器110可以配置为执行一个或多个计算机程序模块。一个或多个计算机程序模块可以包括传感器模块112、判断模块114、触觉输出设备控制模块116和/或其它模块中的一个或多个。处理器110还可以包括电子存储设备118,其可以与存储器设备120相同,或是存储器设备120之外的设备。处理器110可以配置为以软件,硬件,固件,软件、硬件和/或固件的某种组合,和/或用于配置处理器110上的处理能力的其它机制执行模块112、114和/或116。
[0053]应当理解,虽然模块112、114和116被在图2中示出为共同位于单个处理单元内,但在处理器110包括多个处理单元的实施例中,模块112、114和/或116中的一个或多个可被与其它模块远离地定位。由下面所述的不同模块112、114和/或116提供的功能的描述是出于说明性的目的,并且不旨在作为限制,因为模块112、114和/或116中的任何一个可以提供比描述的更多或更少的功能。例如,可以去除模块112、114和/或116中的一个或多个,并且可以由模块112、114和/或116中的其它模块提供其某些或所有功能。作为另一个例子,处理器110可以配置为执行一个或多个附加模块,该附加模块可以执行属于模块112、114和/或116中的一个的某种或者所有功能。
[0054]传感器模块112配置为接收来自传感器150的输入信号,当传感器150检测到系统的用户的皮肤表面处的用户输入时,产生该输入信号。在一个实施例中,所述皮肤表面可以是提供用户输入的相同用户。在一个实施例中,所述皮肤表面可以是系统的与提供用户输入的用户不同的用户。用户输入可以是单触摸(如同按压交互表面上的虚拟按钮)、多触摸和/或触摸手势(一个或多个)的形式。传感器模块112还配置为向判断模块114发送信号,以便进行其它处理。
[0055]判断模块114配置为确定用户想要什么类型的输入,系统100根据该输入将要采取什么类型的动作,和触觉输出设备160将要产生什么类型的触觉反馈。在一个实施例中,用户可以向交互皮肤表面提供特定手势,指出用户想要系统100执行特定的动作,诸如例如发起电话呼叫。判断模块114可被以预定手势的库编程,从而当用户触摸所述表面上的特定位置或者在该表面上提供手势时,判断模块114可以确定对应的输出。另外,判断模块114还可以向触觉输出设备控制模块116输出信号,从而可向用户提供适合的触觉效果。
[0056]触觉输出设备控制模块116配置为基于判断模块114产生的信号,确定将由触觉输出设备160产生的触觉效果。确定触觉效果可以包括确定一个或多个参数,包括给用户提供所希望的效果的触觉效果的幅值、频率、持续时间等等。
[0057]返回图1,在一个实施例中,传感器150可以配置为安装在用户的手指和大拇指上,从而用户手指的皮肤表面作为触控板,并且用户大拇指作为触摸输入笔。在Liwei Chan等人的论文“FingerPad:Private and Subtle Interact1n Using Fingertips,,,UIST’13,2013年10月6日-9日,第255-260页中提供了传感器150的这种实施例的细节,通过引用将其完全结合在此。
[0058]在一个实施例中,传感器150可以配置为安装到用户的前臂并且包括彼此间隔开的两个臂带,从而可以使用臂带之间的皮肤表面作为触摸输入表面。在Masa Ogata等人的论文“SenSkin:Adapting Skin as a Soft Interface,,,UIST,13,2013 年 10 月 8 日-11 日第539-543页中提供了传感器150的这种实施例的细节,通过引用将其完整结合在此。
[0059]在一个实施例中,传感器150可以配置为安装到用户的手臂上,诸如用户的前臂,或者安装到一个或多个手指上,并且包括附接到可佩戴设备,诸如臂带、腕带、或者戒指的多个振动传感器。在 Chris Harrison 等人的论文“Skinput:Appropriating the Body asan Input Surface^, CHI 2010,2010 年 4 月 10 日-15 日,第 453-462 页中提供了传感器 150的这种实施例的细节,通过引用将其完整结合在此。
[0060]在一个实施例中,传感器150可以包括照相机,诸如深度照相机,其配置为,例如当用户的手的手掌是交互表面时,捕捉手掌上的触摸输入。在Sean Gustafson等人的论文“Imaginary Phone:Learning Imaginary Interfaces by Transferring Spatial Memoryfrom a Familiar Device”,UIST’11,2011 年 10 月 16 日-19 日,第 283-292 页中提供了传感器150的这种实施例的细节,通过引用将其完整结合在此。
[0061]上面所述的传感器不旨在以任何方式作为限制。还可以在本发明的实施例中使用配置为感测用户在皮肤表面上的输入的其它类型的传感器。
[0062]图3示出了可佩戴设备300的实施例,可佩戴设备300包括可被用作图1的系统的触觉输出设备160的触觉输出设备310。在一个实施例中,可佩戴设备300可以为戒指的形式,戒指配置为被用户佩戴在与用作交互板的皮肤表面交互以便给系统100提供输入的手指上。当用户的手指触摸皮肤表面时,可佩戴设备300可以给用户提供触觉反馈或者触觉效果。可以由可佩戴设备300携带的触觉输出设备310产生振动或者挤压运动形式的触觉效果。在一个实施例中,触觉输出设备310可以包括激励器,或者是激励器的形式,所述激励器是诸如上面所述的激励器之一。
[0063]触觉反馈可被施加在用户的手指与所述皮肤表面的接触点附近。例如,如图3所示,可佩戴设备300可被佩戴在用户的交互手指的指甲附近或者之上,或者交互手指的另一部分上。在一个实施例中,可佩戴设备300可以是腕带或者手镯的形式,该腕带或者手镯被佩戴在承载用作交互板的皮肤表面的手臂或者与交互手指相连的手臂的手腕上。所述腕带或者手镯可以配置为振动或者挤压该手腕,以便给用户提供触觉效果。
[0064]图4示出了可被用作图1的系统中的触觉输出设备160的触觉输出设备400。触觉输出设备400包括与用户的手指电连接的电源410。用作交互表面的皮肤表面420连接到地,用户在该交互表面上提供手势作为系统100的输入。当交互手指被电连接到电源410,并且用作交互表面的皮肤表面4
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