具有运动控制触觉的启用触觉的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]—种实施例一般地针对移动设备，并且更具体地，针对包括触觉的移动设备。
【背景技术】
[0002]便携式/移动电子设备，诸如移动电话、智能电话、照相电话、照相机、个人数字助理(“PDA”)等，通常包括输出机制以提醒用户关于设备发生的某些事件。例如，蜂窝电话通常包括用于可听到地通知用户到来电话呼叫事件的扬声器。可听到的信号可以包括特定的铃声、音乐小调、音效等。此外，蜂窝电话可以包括可用于可视地通知用户到来电话呼叫的显示屏。
[0003]在一些移动设备中，也向用户提供动觉反馈(kinesthetic feedback)(诸如主动力和抵抗力反馈)和/或触知反馈(诸如振动、纹理和热度)，更一般地统称为“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈可以提供增强和简化用户界面的提示。具体而言，振动效果，或振动触觉效果可以有助于向电子设备的用户提供提示，以提醒用户特定的事件，或者提供逼真的反馈以在模拟的或虚拟的环境中产生更强烈的感官沉浸。
【发明内容】
[0004]—种实施例是包括用于控制运动的触觉输出设备的启用触觉的设备。启用触觉的设备确定期望的运动，并且然后在触觉输出设备上生成触觉效果以引起期望的运动。
【附图说明】
[0005]图1是根据本发明的一种实施例的启用触觉的系统的框图。
[0006]图2说明可以根据各种实施例实现的用于系统的一些示例运动。
[0007]图3根据一种实施例说明在表面上的系统。
[0008]图4是根据一种实施例的、当通过为通知目的移动系统/设备来提供具有运动控制的触觉效果时，图1的运动控制模块的功能的流程图。
[0009]图5是根据一种实施例的、当在把系统/设备移动到充电器时提供具有运动控制的触觉效果时，图1的运动控制模块的功能的流程图。
[0010]图6根据本发明的一种实施例说明防止系统从表面坠落的运动控制的例子。
[0011]图7根据本发明的另一种实施例说明防止系统从表面坠落的运动控制的例子。
[0012]图8是根据一种实施例的、当为系统提供具有运动控制的触觉效果以防止系统从表面坠落时，图1的运动控制模块的功能的流程图。
[0013]图9根据本发明的实施例说明与运动结合的一些示例可视反馈。
【具体实施方式】
[0014]除了如上所述提供提醒之外，根据本发明实施例的触觉效果还可以用于为移动设备创建运动或控制运动。例如，触觉效果能够使移动设备以某种方式移动，以向用户提供提醒/信息，或者可以被控制，以防止移动设备从表面坠落和被损坏。
[0015]图1是根据本发明的一种实施例的启用触觉的系统10的框图。系统10包括触摸敏感表面11或安装在外壳15内的其它类型的用户接口，并且可以包括机械式按键/按钮13ο
[0016]系统10的内部是在系统10上产生触觉效果并且包括处理器或控制器12的触觉反馈系统。耦合到处理器12的是存储器20和致动器驱动电路16，致动器驱动电路16耦合到致动器18。处理器12可以是任何类型的通用处理器，或者可以是专门设计成提供触觉效果的处理器，诸如专用集成电路(“ASIC”)。处理器12可以是操作整个系统10的同一处理器，或者可以是单独的处理器。处理器12可以基于高层参数确定要播放什么触觉效果以及这些效果的播放顺序。一般地，定义特定触觉效果的高层参数包括幅度，频率和持续时间。也可以使用诸如流式(streaming)电机命令的低层参数确定特定的触觉效果。如果触觉效果包括当产生触觉效果时这些参数的一些变化或者这些参数基于用户交互的变化，那么触觉效果可以被认为是“动态的”。触觉反馈系统在一种实施例中在系统10上产生振动30、31。
[0017]处理器12向致动器驱动电路16输出控制信号，其中致动器驱动电路16包括用来给致动器18提供所需电流和电压(即，“电机信号”)以引起期望的触觉效果的电子元件和电路系统。系统10可以包括多于一个的致动器18，并且每个致动器可以包括单独的驱动电路16，
[0018]所有的驱动电路耦合到公共处理器12。
[0019]存储器20可以是任何类型的存储设备或计算机可读介质，诸如随机存取存储器(“RAM”)或只读存储器(“ROM”)。存储器20存储由处理器12执行的指令。在指令当中，存储器20包括运动控制模块22，它是当被处理器12执行时产生具有运动控制的触觉效果的指令，如下面更详细地公开的。存储器20也可以位于处理器12的内部，或者内部和外部存储器的任意组合。
[0020]系统10还包括耦合到处理器12的传感器25，它提供可以被处理器12使用以确定产生触觉效果所需的任何参数或度量的数据。与处理器12通信的传感器25可以帮助确定系统10的朝向，或到另一个物体或潜在的接触点的距离(例如，到诸如地面的冲击表面的距离(或多长时间))。系统10可以包括单个传感器25或多个传感器25。传感器25可以包括加速计、陀螺仪传感器、距离，位置或朝向传感器(例如，雷达、超声波、磁力计)、位置传感器(例如，全球定位系统(“GPS”)、信号三角测量)、图像传感器(例如，照相机)、可用作声纳组合的声音或音频传感器(例如，扬声器、麦克风)等。传感器25也可以是随着系统10被携带到各处进行测量的运动传感器或传感器阵列，并且该测量可以被处理器12使用以产生直接物理世界的虚拟地图。
[0021]致动器18可以是例如电机、电磁致动器、音圈(voice coil)、形状记忆合金、电活性聚合物、螺线管、偏心旋转质块电机(“ERM”)、线性共振致动器(“LRA”)、压电致动器、高带宽致动器、电活性聚合物(“ΕΑΡ”)致动器、静电摩擦显示器或者超声振动发生器。在备选的实施例中，除致动器18之外，系统10还可以包括一个或多个附加的致动器(没有在图1中示出)。致动器18是配置为响应于驱动信号而输出触觉效果的触觉效果输出设备的例子，其中触觉效果诸如振动触觉效果、静电摩擦触觉效果或变形触觉效果。
[0022]除了致动器18或作为其替代，系统10可以包括其它类型的触觉输出设备(未示出)，其可以是非机械或非振动设备，诸如使用静电摩擦(“ESF”)，超声表面摩擦(“USF”)的设备、利用超声触觉换能器感应出声辐射压力的设备、使用触觉基板和可弯曲或可变形表面或形状改变设备并且可以连接到用户身体的设备、提供诸如利用空气喷嘴的一股空气的喷射的触觉输出的设备，等等。
[0023]系统10可以是任何类型的手持/移动设备，诸如蜂窝电话、个人数字助理(“PDA”)、智能电话、计算机平板电脑、游戏控制台、远程控制、或者包括包含一个或多个致动器的触觉效果系统的任何其它类型的设备。系统10可以是可穿戴设备，诸如手腕带、头带、眼镜、戒指、腿带、集成到衣服中的衣饰等，或者用户可以穿在身上或者可以被用户持握并且启用触觉的任何其它类型的设备。系统10的用户接口可以是触摸敏感表面，或者可以是任何其它类型的用户接口，诸如鼠标、触摸板、迷你操纵杆、滚轮、跟踪球、游戏板或游戏控制器等。在具有多于一个致动器的实施例中，每个致动器可以具有不同的旋转能力，以便在设备上创建广泛的触觉效果。不是图1中示出的所有元素将包括在系统10的每个实施例中。在许多实施例中，只需要这些元素的子集。此外，系统10可以是控制和提供信号的中央控制器，其中信号产生触觉效果以控制远程耦合的启用触觉的设备上的运动。
[0024]在一种实施例中，可以使用一个或多个致动器18或其它触觉输出设备的组合来控制/停止系统10的运动。运动可以被控制，以引起系统10的特定移动，或当基于触觉效果的提醒可以以其它方式产生时防止系统10移动，并且可以使用运动来创建另一种类型的基于触觉效果的提醒。例如，特定的提醒可能在一个事件中将系统10前后移动或者在另一个事件中将系统10往两边移动。系统10可以感测到它在运动，例如将要从仪表板坠落，并使用致动器18或诸如ESF的任何类型的触觉输出设备来补偿以防止坠落。此外，为了控制致动器18，系统10可以基于设备用户的朝向智能地调节触觉力量(例如，如果面朝下则用较弱的触觉效果(例如，较少的幅度)，以避免打扰用户)。
[0025]图2说明可以根据各种实施例实现的用于系统10的一些示例运动。运动一般地通过控制致动器或系统10的其它触觉输出设备来实现，包括诸如ERM、压电的、LRA或ESF的致动器。运动包括在201的旋转运动、在202的行走运动、在203的直线运动和在204的摇