使用移位质量块的局部触觉的制作方法

文档序号:16984517发布日期:2019-02-26 20:26阅读:103来源:国知局
使用移位质量块的局部触觉的制作方法

本申请一般地涉及触觉,并且更具体地涉及使用移位质量块(mass)来提供局部触觉。



背景技术:

传统上,机械按钮已经为电子设备的用户提供了物理触觉。然而,随着电子设备的尺寸减小并且电子设备的便携性增加,电子设备上的机械按钮的数量已经减少,并且一些电子设备没有任何机械按钮。触觉输出设备可以被包括在这类设备中以向用户输出触觉效果。



技术实现要素:

描述了用于使用移位质量块来提供局部触觉的装置、系统和方法的各种示例。

一个示例公开了一种系统,包括:中空管,该中空管包括第一端和第二端。第二端可以与第一端相对。中空管可以在第一端和第二端之间限定空腔。系统还包括第一节点,该第一节点对应于第一端。在该示例中,系统还包括第二节点,该第二节点对应于第二端。系统还包括质量块,该质量块被设置在空腔内。在示例中,在电流被提供至第一节点时,质量块可在空腔内移动以输出触觉效果。在另一示例中,在电流被提供至第二节点时,质量块可在空腔内移动以输出触觉效果。在又一示例中,在第一电流被提供至第一节点并且第二电流被提供至第二节点时,质量块可在空腔内移动以输出触觉效果。第一电流和第二电流可以同时被提供。第一电流和第二电流可以非同时被提供。

在示例中,第一节点具有5微米至3毫米的宽度。第一节点可以具有5微米至3毫米的长度。在示例中,第二节点具有5微米至3毫米的宽度。第二节点可以具有5微米至3毫米的长度。在示例中,第二节点与第一节点成镜像。

在示例中,中空管具有5微米至3毫米的宽度。中空管可以具有5微米至3毫米的长度。在一些示例中,中空管具有与第一节点、第二节点、或第一节点和第二节点两者相同的宽度。在一些示例中,中空管具有与第一节点、第二节点、或第一节点和第二节点两者相同的长度。中空管可以具有5微米至3毫米的直径。在示例中,中空管具有第一端和第二端之间的至少0.5毫米的高度。在一个示例中,中空管具有第一端和第二端之间的0.5毫米至10毫米的高度。中空管可以是例如中空圆柱体或中空长方体。质量块可以是例如球形质量块或长方体形质量块。

在示例中,系统还包括第一板,该第一板包括具有第一节点的第一节点矩阵。在示例中,系统还包括第二板,该第二板包括具有第二节点的第二节点矩阵。在示例中,系统还包括多个中空管,该多个中空管包括中空管。多个中空管中的每个中空管可以对应于第一节点矩阵中的一个节点。多个中空管中的每个中空管可以对应于第二节点矩阵中的一个节点。在示例中,系统还包括多个质量块,该多个质量块包括质量块。多个质量块中的每个质量块可以被设置在由多个中空管中的一个中空管限定的空腔内。在示例中,第一节点矩阵中的至少两个节点和/或第二节点矩阵中的至少两个节点被配置为同时通电(energize)。在示例中,多个质量块中的至少两个质量块同时在它们相应的空腔内移动以输出触觉效果。触觉效果可以是通过使节点按顺序通电而产生的波动触觉效果。该顺序可以包括使第一节点通电,然后使与第一节点相邻的第二节点通电,并且然后使与第二节点相邻的第三节点通电。该顺序可以包括在使第二节点通电之前使第一节点断电(deenergize)。该顺序可以包括在使第三节点通电之前使第二节点断电。

在示例中,质量块包括铁磁质量块。第一节点可以包括第一电磁线圈。第二节点可以包括第二电磁线圈。在示例中,系统在中空管内还包括第一弹簧。弹簧可以被设置在由中空管限定的空腔内,并且被定位在铁磁质量块与第一节点之间。弹簧可以被设置在由中空管限定的空腔内,并且被定位在铁磁质量块与第二节点之间。在一些示例中,系统在中空管内还包括第二弹簧。在该示例中,第一弹簧可以被设置在由中空管限定的空腔内并且被定位在铁磁质量块与第一节点之间,并且第二弹簧可以被设置在由中空管限定的空腔内并且被定位在铁磁质量块与第二节点之间。

在示例中,质量块包括导电质量块。导电质量块可以完全带正电。导电质量块可以完全带负电。在一些示例中,导电质量块具有带正电荷的第一部分和带负电荷的第二部分。在一些示例中,导电质量块的前半部分具有正电荷,而导电质量块的后半部分具有负电荷。

在示例中,第一节点包括第一导电节点。第二节点可以具有第二导电节点。第一导电节点可以配置为具有第一极性。第二导电节点可以配置为具有第二极性。第二极性可以与第一极性相反。在示例中,第一导电节点和第二导电节点可以被配置为具有相同类型的电荷。相同类型的电荷可以是正电荷。相同类型的电荷可以是负电荷。

在示例中,系统在中空管内还包括第一弹簧。第一弹簧可以被设置在由中空管限定的空腔内,并且被定位在导电质量块与第一节点之间。第一弹簧可以被设置在由中空管限定的空腔内,并且被定位在导电质量块与第二节点之间。在示例中,系统在中空管内还包括第二弹簧。在该示例中,第一弹簧可以被设置在由中空管限定的空腔内并且被定位在导电质量块与第一节点之间,并且第二弹簧可以被设置在由中空管限定的空腔内并且被定位在导电质量块与第二节点之间。

在示例中,系统还包括便携式计算设备。便携式计算设备可以是智能电话、平板电话、或平板计算机中的至少一个。便携式计算设备可以具有结合到第一节点或第二节点中的至少一个的触敏表面。触敏表面可以是触敏显示器。在示例中,可以在不需要触敏表面弯曲的情况下输出触觉效果。

一个示例公开了一种方法,包括:确定触敏表面上触点的位置。在该示例中,方法还包括基于触点的位置来确定节点。节点可以被结合到中空管。中空管可以限定空腔。质量块可以被设置在空腔内。在该示例中,方法还包括使节点通电,从而通过使得质量块在空腔内移动来输出触觉效果。

提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开的范围,而是提供用于帮助理解本公开的示例。在提供进一步描述的具体实施方式中讨论了说明性示例。通过检查本说明书,可以进一步理解由各种示例提供的优点。

附图说明

包含在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了一个或多个特定示例,并且与示例的描述一起用于解释特定示例的原理和实现方式。

图1a示出了根据示例的用于使用移位质量块来提供局部触觉的示例系统。

图1b示出了根据示例的其中若干质量块已经移动的用于使用移位质量块来提供局部触觉的示例系统。

图1c示出了根据示例的用于使用移位质量块来提供局部触觉的图1a中的示例系统的部分视图。

图2示出了根据示例的针对电磁节点系统的示例配置。

图3示出了根据示例的针对电磁节点系统的示例配置。

图4示出了根据示例的针对电磁节点系统的示例配置。

图5示出了根据示例的针对电磁节点系统的示例配置。

图6示出了根据示例的针对静电(electrostatic)节点系统的示例配置。

图7示出了根据示例的针对静电节点系统的示例配置。

图8示出了根据示例的针对静电节点系统的示例配置。

图9示出了根据示例的针对静电节点系统的示例配置。

图10示出了根据示例的加速度与阻尼的示例图示。

图11示出了根据示例的加速度与磁力的示例图示。

图12示出了根据示例的输出局部触觉效果的示例方法。

具体实施方式

本文在用于使用移位质量块来提供局部触觉的设备、系统和方法的上下文中描述示例。本领域普通技术人员将认识到,以下描述仅是说明性的,并且不旨在以任何方式进行限制。现在将详细参考如附图中所示的示例的实现方式。在整个附图和以下描述中将使用相同的参考指示符来指代相同或相似的项目。

为了清楚起见,没有示出和描述本文描述的示例的所有常规特征。当然,应该理解的是,在开发任何这类实际实现方式时,必须做出许多特定于实现方式的决策,以实现开发人员的具体目标(例如,遵守与应用和流量相关的约束),并且这些具体目标因实现方式而不同并且因开发人员而不同。

使用移位质量块的局部触觉的说明性示例

在一个说明性示例中,智能电话具有触敏显示器。在该示例中,当用户在特定位置处接触触敏显示器时,触觉效果在特定位置处被输出。可以通过使触点的特定位置处或附近的结合到触敏显示器的节点通电来输出触觉效果。使节点通电使得质量块在结合到节点的中空管内移动以输出触觉效果。可以调整节点和质量块的大小以提供更高精度的触觉效果。例如,节点可以小于触点(例如,来自用户手指的触点),使得多个节点对应于该触点。在该示例中,仅对应于触点的中心的节点可以被确定并且被通电,以仅向触点的中心提供局部触觉效果。

在一个说明性示例中,包括第一节点矩阵的第一板被结合到触敏显示器。例如,第一板可以结合到触敏显示器的下侧,其背离智能电话的用户并且被智能电话的盖子或框架隐藏。

在该示例中,针对第一节点矩阵中的每个节点,存在相应中空管。针对第一节点矩阵中的每个节点,中空管的第一端可以被结合到节点。在该示例中,第二板具有第二节点矩阵,该第二节点矩阵与第一板中的第一节点矩阵成镜像。因此,针对第二板中的第二节点矩阵中的每个节点,在第一板中的第一节点矩阵中存在相应镜像节点,并且存在相应中空管。第二板可以被结合到中空管。例如,第二节点矩阵中的每个节点可以被结合到中空管的第二端。中空管的第二端可以与中空管的第一端相对,在该实例中,中空管的第一端被结合到第一节点矩阵中的节点。

在该示例中,针对每个中空管,质量块(例如,铁磁质量块或导电质量块)位于中空管内。此外,在该示例中,每个中空管是圆柱体形的,并且中空管内的质量块是球形的。

在一个示例中,第一板中的第一节点矩阵具有电磁线圈,第二板中的第二节点矩阵也具有电磁线圈,并且中空管中的质量块是铁磁质量块。例如,第一节点矩阵中的每个节点可以具有电磁线圈,并且第二节点矩阵中的每个节点也可以具有电磁线圈。

在该示例中,电流被发送到第一板中的第一节点矩阵中的节点,该节点对应于智能电话的触敏显示器上的触点的位置。电流使该节点中的电磁线圈产生电磁场。电磁场使得对应于该节点的中空管中的铁磁质量块在中空管内移动以输出触觉效果。电流还可以被发送到第二板中的第二节点矩阵中的相应节点,这使得该节点中的电磁线圈产生另一电磁场。该电磁场也使得铁磁质量块在中空管内移动,并且可以被用来例如产生更强烈的触觉效果,或更好地控制中空管内的铁磁质量块的移动。

在另一示例中,第一板中的第一节点矩阵是导电的,第二板中的第二节点矩阵也是导电的,并且中空管中的质量块是导电质量块。例如,第一节点矩阵中的每个节点可以具有导电贴片或区域,并且第二节点矩阵中的每个节点也可以具有导电贴片或区域。此外,在该示例中,针对每个导电质量块,导电质量块的一半带正电,并且导电质量块的另一半带负电。

在该示例中,电流被发送到第一板中的第一节点矩阵中的第一节点(该第一节点对应于智能电话的触敏显示器上的触点的位置)以及第二板中的第二节点矩阵中的相应第二节点。在该示例中,电流使第一节点和第二节点都变为带正电。如果中空管中的导电质量块的带负电荷的一半面向第一节点,则静电力(例如,来自第一节点的吸引力和来自第二节点的排斥力)使得导电质量块在中空管内朝向第一节点移动以输出触觉效果。然后,如果电流被发送到第一节点和第二节点,使得第一节点和第二节点都变为带负电,则静电力(例如,来自第一节点的排斥力和来自第二节点的吸引力)使得导电质量块在中空管内朝向第二节点移动以输出触觉效果。

在一些示例中,弹簧被设置在中空管内的质量块与第一板中的第一矩阵中的相应节点之间,和/或弹簧被设置在中空管内的质量块与第二板中的第二矩阵中的相应节点之间,从而提供对质量块在中空管内的运动的额外控制。

给出该说明性示例以向读者介绍本文所讨论的一般主题,并且本公开不限于该示例。以下部分描述了使用移位质量块来提供局部触觉的各种另外的非限制性示例。

现在参考图1a-1c,这些图示出了根据一个说明性示例的用于使用移位质量块来输出局部触觉的系统100。在各种示例中,系统可以是电磁节点系统、静电节点系统、或两者。

图1a-1c中示出的系统100具有第一板110和第二板120。如这些图中示出的,第一板110具有第一节点矩阵(例如,110a、110b、110c、110d等)并且第二板120具有第二节点矩阵(例如,120a、120b、120c、120d等)。在一些示例中,例如在系统100是电磁节点系统的情况下,第一板110具有一个或多个电磁线圈和/或第二板120具有一个或多个电磁线圈。

在示例中,如图1a-1c中示出的,第二板120中的节点(例如,120a、120b、120c、120d等)与第一板110中的节点(例如,110a、110b、110c、110d等)成镜像。第一板110中的每个节点(例如,110a、110b、110c、110d等)和第二板120中的每个节点(例如,120a、120b、120c、120d等)具有5微米至3毫米的长度和5微米至3毫米的宽度。在一些示例中,第一板110中的每个节点和第二板120中的每个节点具有相同的长度和相同的宽度。在其他示例中,第一板110中的节点和第二板120中的节点可以具有不同的长度和/或不同的宽度。在各种示例中,第一板110中的一个或多个节点和第二板120中的一个或多个镜像节点可以具有任意数量的形状,包括但不限于,正方形、矩形、圆形、椭圆形等。

在示例中,第一节点矩阵中的节点与第一板110中的第一节点矩阵中的其他节点相邻(例如,邻接),并且第二节点矩阵中的节点与第二板120中的第二节点矩阵中的其他节点相邻(例如,邻接)。例如,参考图1c,节点110c与第一板110中的第一节点矩阵中的至少节点110b和节点110d相邻(例如,邻接),并且节点120c与第二板120中的第二节点矩阵中的至少节点120b和120d相邻(例如,邻接)。因此,在示例中,节点矩阵中的节点物理地接触节点矩阵中的至少一个其他节点。在其他示例中,第一板110中的一个或多个节点与第一板110中的另一节点不相邻(例如,不邻接),和/或第二板120中的一个或多个节点与另一节点不相邻(例如,不邻接)。例如,在示例中,节点可以在第一板110中被间隔开,并且镜像节点可以在第二板120中被间隔开。因此,在示例中,节点矩阵中的节点不物理地接触节点矩阵中的任何其他节点。在示例中,如果第一板中的第一节点和第二板中的第二节点被结合到相同的中空管(例如,第一节点可以被结合到中空管的第一端,并且第二节点可以被结合到中空管的与第一端相对的第二端)并且第一节点和第二节点具有相同的形状、相同的长度、相同的宽度并且是对称地对齐的,则可以认为第一节点与第二节点成“镜像”。

参考图1a-1c,系统100具有多个中空管130和中空管130内的多个质量块140。在该示例中,第一板110中的每个节点(例如,110a、110b、110c、110d等)和第二板120中的相应镜像节点(例如,120a、120b、120c、120d等)具有相应中空管(例如,130a、130b、130c、130d等),该相应中空管被定位于第一板110中的节点与第二板120中的镜像节点之间。例如,参考图1c,中空管130a被定位于第一板110中的节点110a与第二板120中的节点120a之间。在示例中,如果第一板中的第一节点和第二板中的第二节点被结合到相同的中空管(例如,第一节点可以被结合到中空管的第一端,并且第二节点可以被结合到中空管的与第一端相对的第二端)并且第一节点和第二节点具有相同的形状、相同的长度、相同的宽度并且是对称地对齐的,则可以认为第二节点与第一节点成“镜像”。

在图1a-1c中,每个中空管具有被结合到第一板110中的节点的第一端和被结合到第二板120中的节点的第二端。例如,参见图1c,中空管130a的第一端被结合到第一板110中的节点110a的至少一部分,并且中空管130a的第二端被结合到第二板120中的节点120a的至少一部分。中空管的第一端可以以任意适当的方式被结合到第一板中的节点,并且中空管的第二端可以以任意适当的方式被结合到第二板中的节点。例如,可以通过将中空管的一端粘合到节点,来将中空管的一端结合到节点。在示例中,可以通过在中空管的一端与节点之间进行焊接、焊合、和/或强迫接触,来将中空管的一端结合到节点。

中空管可以在中空管的第一端和中空管的第二端之间限定空腔。例如,参照图1c,中空管130a在结合到节点110a的中空管130a的第一端和结合到节点120a的中空管130a的第二端之间限定空腔。在该示例中,空腔允许质量块140a在中空管130a内移动。

在图1c中,节点110a具有方形形状,节点120a也具有方形形状(其具有与节点110a相同的宽度和相同的长度),并且中空管130a的第一端和第二端具有圆形形状。因此,在该示例中,节点110a和120a的形状不同于中空管130a的第一端和第二端的形状。在其他示例中,中空管130a的第一端和第二端的形状与节点110a和120a成镜像。例如,中空管130a的第一端可以具有与节点110a相同的形状、相同的长度、和相同的宽度,并且中空管130a的第一端可以与节点110a对称地对齐。在该示例中,中空管130a的第一端可以被认为与第一节点110a成“镜像”。作为另一个例子,中空管130b的第二端可以具有与节点120a相同的形状、相同的长度、和相同的宽度,并且中空管130a的第二端可以与节点120a对称地对齐。在该示例中,中空管130a的第二端可以被认为与第二节点120a成“镜像”。

在图1a-1c中,多个中空管130中的每个中空管具有相同的高度。例如,每个中空管可以具有4mm的高度。在图1a-1c中,多个中空管130中的每个中空管(例如,130a、130b、130c、130d等)具有至少0.5mm的高度。在各种示例中,多个中空管130中的每个中空管具有0.5毫米至10毫米的高度。每个中空管(例如,130a、130b、130c、130d等)可以具有5微米至3毫米的长度和5微米至3毫米的宽度。

在一些示例中,多个中空管130中的一个或多个中空管具有与第一板110中的相应节点和/或第二板中的相应节点相同的长度和/或相同的宽度。例如,在示例中,节点110b和节点120b各自具有10微米的长度和20微米的宽度,并且中空管130b的第一端和第二端也具有10微米的长度和20微米的宽度。在该示例中,中空管130b与节点110a和120b成镜像。在各种示例中,中空管的第一端和/或第二端可以具有任意数量的形状,包括但不限于,正方形、矩形、圆形、椭圆形等。在各种示例中,中空管可以是任意适当的形状,例如,中空圆柱体、中空长方体等。

仍然参考图1a-1c,每个中空管(例如,130a、130b、130c、130d等)具有设置在中空管内的相应质量块(例如,140a、140b、140c、140d等)。例如,参考图1c,中空管130a在中空管130a内限定空腔,该空腔被定位于第一板110中的第一节点矩阵中的节点110a与第二板120中的第二节点矩阵中的节点120a之间。在该示例中,质量块140a位于中空管130a的空腔内,并且可在中空管130a的空腔内移动。在其他示例中,一个或多个中空管可以不具有质量块。

在一些示例中,质量块的形状与相应中空管的形状相同。例如,参见图6,中空管130a和质量块140a都具有圆柱体形状,因此具有相同的形状。在其他示例中,质量块的形状不具有与相应中空管相同的形状,而是与相应中空管的形状互补。例如,参见图1c,质量块140d具有球形形状,其与中空管130d的圆柱体形形状互补。在各种示例中,质量块可以是任意数量的适当形状的质量块,例如,球形质量块、圆柱体形质量块、长方体形质量块等。

在示例中,节点是电磁节点或静电节点。当电流被施加到节点时,电磁节点使得生成电磁场。在示例中,在电磁节点处生成的电磁场吸引质量块,从而使得质量块朝向电磁节点移动。在一些示例中,在电磁节点处生成的电磁场可以排斥质量块,从而使得质量块远离电磁节点移动。当电流被施加到节点时,静电节点产生静电场。在示例中,在静电节点处生成的静电场吸引质量块,从而使得质量块朝向静电节点移动。在一些示例中,在静电节点处生成的静电场可以排斥质量块,从而使得质量块远离静电节点移动。

参考图1c,节点110a-110d和节点120a-120d可以各自是具有电磁线圈的电磁节点。作为另一示例,节点110a-110d和节点120a-120d可以各自是具有导电区域的静电节点。作为另一示例,节点110a-110d和节点120a-120d可以各自是具有结合到节点的导电贴片的静电节点。任意适当的导电材料可以被用于导电区域和/或导电贴片,例如,银、铜、金、铝、锌、锂、钨、黄铜、其他适当的材料、或它们的组合。在一些示例中,一些节点是电磁节点,而其他节点是静电节点。例如,参考图1c,节点110a、110b、120a和120b可以是电磁节点,节点110c、110d、120c和120d可以是静电节点。

在示例中,质量块对应于节点的类型。例如,参考图1c,如果节点110a是电磁节点,则中空管130a中的质量块140a可以是铁磁质量块。在各种实例中,铁磁质量块具有一个或多个铁磁材料,例如,钴、铁、氧化铁、氧化铁铁、锰、镍、钇铁石榴石、二氧化铬、钆、铽、镝、其他适当的材料、或它们的组合。作为另一示例,如果节点110b是静电节点,则中空管130b中的质量块140b可以是导电质量块。在各种示例中,导电质量块由银、铜、金、铝、锌、锂、钨、黄铜、其他适当的材料、或它们的组合制成。

在示例中,当相应节点通电和/或断电时,质量块可在相应中空管内移动。例如,参考图1c,在示例中,当通过向节点110b提供电流来使节点110b通电时,质量块140b朝向节点110b移动。在该示例中,如果通过向节点120b提供电流来使节点120b同时通电以朝向节点110b排斥质量块140b,则质量块140b可以以更大的速度朝向节点110b移动。本文描述了其他示例。例如,如下面更详细讨论的,图2-5示出了其中节点是电磁节点的第一板中的节点和第二板中的相应节点的示例配置,并且图6-9示出了其中节点是静电节点的第一板中的节点和第二板中的相应节点的示例配置。

参考图1a-1c,在示例中,第一板110的至少一部分被结合到便携式计算设备的触敏表面。触敏表面可以是触敏显示器或具有一个或多个触敏层的非显示表面。便携式计算设备可以是具有触敏表面的任意适当的便携式电子设备,例如,智能电话、平板电话、平板计算机、电子阅读器、笔记本电脑等。

在各种示例中,通过使用电磁学和/或静电学使得期望区域内的质量块在中空管内移动,可以在具有精确的精度的情况下将触觉输出到触敏表面(例如,触敏显示器)的期望区域。例如,可以通过从矩阵的一侧到另一侧按顺序使节点通电以使得相应中空管内的质量块在中空管内按顺序移动,来输出波动触觉效果。

波动触觉效果是指在表面上按顺序提供振动。在示例中,参考图1c,可以通过使节点110a通电(当质量块140a朝向节点110a移动时,这使得第一振动被输出),然后使节点110b通电(当质量块140b朝向节点110b移动时,这使得第二振动被输出),并且然后使节点110c通电(当质量140c朝向节点110c移动时,这使得第三振动被输出),来输出波触觉效果。作为另一示例,参考图1c,可以通过使节点110a通电并且然后使节点110a断电(当质量块140a朝向节点110a移动并且然后远离节点110a时,这使得第一振动被输出),使节点110b通电并且然后使节点110b断电(当质量块140b朝向节点110b移动并且然后远离节点110b时,这使得第二振动被输出),并且然后使节点110c通电并且然后使节点110c断电(当质量块140c朝向节点110c移动并且然后远离节点110c时,这使得第三振动被输出),来输出波触觉效果。

替代总是将触觉效果输出到相同位置,在各种示例中,触觉效果可以源自节点矩阵中的任意数量的节点,从而在输出触觉效果方面提供更大的灵活性。在示例中,触觉效果在不需要触敏表面(例如,触敏显示器)弯曲的情况下在触敏表面上被输出,因为使用如本文所述的局部多个移位质量块在输出触觉效果时可以不弯曲触敏表面。

在示例中,当用户接触触敏表面(例如,触敏显示器)的位置时(该触敏表面被结合到具有第一节点矩阵的第一板),(一个或多个)电流可以被提供至对应于触点的位置的第一节点矩阵中的一个或多个节点。在示例中,(一个或多个)电流使得(一个或多个)节点生成电磁场,以使得(一个或多个)质量块在(一个或多个)相应中空管内移动,从而使得输出局部触觉效果。在一些示例中,去往第一节点矩阵中的一个或多个节点的(一个或多个)电流被停止,这可以使得(一个或多个)节点例如停止生成电磁场,从而使得(一个或多个)相应中空管内的(一个或多个)质量块在(一个或多个)相应中空管内移动。

例如,参考图1c,如果用户接触对应于节点110a的触敏表面的位置,则可以向节点110a提供电流以使节点110a通电,在示例中,这使得电磁场被生成,电磁场吸引质量块140a并且使得质量块140a朝向节点110a移动。质量块140a的移动可以使得输出局部触觉效果。然后可以停止去往节点110a的电流以使节点110a断电,在示例中,这使得电磁场被停止生成,使得质量块140a不再被吸引到节点110a,由此质量块140a由于重力远离节点110a并且朝向节点120a移动。

在一些示例中,(一个或多个)电流还被提供给第二板中的一个或多个附加节点。第二板中的这些(一个或多个)附加节点可以与第一板中的(一个或多个)节点成镜像。例如,(一个或多个)电流可以被提供给(与被提供有(一个或多个)电流的第一矩阵中的(一个或多个)节点成镜像的)第二矩阵中的(一个或多个)节点。在示例中,提供给第二矩阵中的(一个或多个)节点的(一个或多个)电流使得(一个或多个)节点生成电磁场,以使得(一个或多个)相应中空管内的(一个或多个)质量块移动,从而使得输出局部触觉效果。在一些示例中,去往第二节点矩阵中的一个或多个节点的(一个或多个)电流被停止,这使得(一个或多个)节点例如停止生成电磁场。在一些示例中,当停止生成电磁场时,(一个或多个)相应中空管内的(一个或多个)质量块在(一个或多个)相应中空管内移动。

例如,参考图1c,如果用户接触对应于节点110a的触敏表面的位置,则可以向节点120a提供电流以使节点120a通电,在示例中,这使得电磁场被生成,电磁场排斥质量块140a并且使得质量块140a朝向节点110a移动。质量块140a的移动可以使得输出局部触觉效果。在示例中,如果向节点110a提供电流以产生吸引质量块140a的电磁场并且同时向节点120a提供电流以产生排斥质量块140a的另一电磁场,则质量块140a的移动速度可以增加,从而产生具有更大强度的局部触觉效果。

作为另一示例,参考图1c,如果用户接触对应于节点110a的触敏表面的位置,则可以向节点110a提供电流以使节点110a通电,在示例中,这使得电磁场被生成,电磁场吸引质量块140a并且使得质量块140a朝向节点110a移动。在该示例中,然后可以向节点120a提供电流以使节点120a通电,在示例中,这使得电磁场被生成,电磁场吸引质量块140a并使得质量块140朝向节点120a移动。在该示例中,如果节点110a和节点120a都被通电,则质量块140a可以移动到节点110a与节点120a之间的位置。例如,质量块140a可以移动到中空管130a的中间。此外,在该示例中,如果然后通过停止去往节点110a的电流来使节点110a断电,则节点110a的电磁场可以被停止生成,这可以使得质量块140a进一步朝向节点120a移动,因为质量块140a不再被吸引到节点110a。

在各种实例中,第一节点矩阵中的(一个或多个)节点和第二节点矩阵中的(一个或多个)节点被同时通电或断电以输出触觉效果。例如,可以将(一个或多个)电流同时提供给第一节点矩阵中的第一节点和第二节点矩阵中的相应节点,以使第一节点和镜像节点通电从而输出触觉效果。作为另一示例,可以同时停止去往第一节点矩阵中的第一节点和第二节点矩阵中的镜像节点的(一个或多个)电流,以使第一节点和镜像节点断电从而输出触觉效果。

在示例中,第一节点矩阵中的(一个或多个)节点和第二节点矩阵中的(一个或多个)节点不被同时通电或断电以输出触觉效果。例如,可以将第一电流提供给第一节点矩阵中的第一节点以使第一节点通电,并且在已经将第一电流提供给第一节点之后,可以将第二电流提供给第二节点矩阵中的镜像节点以使镜像节点通电(或反之亦然),从而输出触觉效果。作为另一示例,可以停止去往第一节点矩阵中的第一节点的第一电流以使第一节点断电,并且在已经停止去往第一节点的第一电流之后,可以停止去往第二节点矩阵中的镜像节点的第二电流以使镜像节点断电(或反之亦然),从而输出触觉效果。

在示例中,第一节点矩阵中的(一个或多个)节点被通电和/或断电,并且第二节点矩阵中的(一个或多个)节点被通电和/或断电。例如,第一节点矩阵中的第一节点可以被通电,并且第二节点矩阵中的镜像节点可以同时被断电(或反之亦然),从而输出触觉效果。作为另一示例,第一节点矩阵中的第一节点和第二节点矩阵中的镜像节点可以被同时通电,并且然后在预定时间之后被同时断电(或反之亦然),从而输出触觉效果。作为又一示例,第一节点矩阵中的第一节点可以被通电,然后第二节点矩阵中的镜像节点可以被通电,然后第一节点可以被断电,然后镜像节点可以被断电,以使得质量块在中空管内移动以输出触觉效果。作为又一示例,第一节点矩阵中的第一节点可以被通电,然后第二节点矩阵中的镜像节点可以被断电,然后镜像节点可以被通电,然后第一节点可以被断电。

可以使用节点通电和/或节点断电的任意期望的顺序来输出各种触觉效果。例如,在示例中,通过按顺序使第一节点矩阵中的节点从一侧到另一侧通电来输出波动触觉效果。在一些示例中,第二节点矩阵中的镜像节点与第一矩阵中的节点被同时通电以输出波动触觉效果。

在示例中,第一节点矩阵中的(一个或多个)节点和/或第二节点矩阵中的(一个或多个)节点可以同时和/或非同时(例如,顺序地)被通电和/或断电,从而移动(一个或多个)中空管内的(一个或多个)质量块以输出触觉效果。例如,第一节点矩阵中的第一节点和第一节点矩阵中的第二节点可以被同时通电。作为另一示例,第一节点矩阵中的第一节点可以被通电,然后第一节点矩阵中的第二节点可以被通电。在一些示例中,第二节点矩阵中的第一节点和第二节点矩阵中的第二节点被同时通电。作为另一示例,第二节点矩阵中的第一节点可以被通电,然后第二节点矩阵中的第二节点可以被通电。作为又一示例,第一节点矩阵中的第一节点与第二节点矩阵中的镜像节点可以被同时通电。在另一示例中,第二节点矩阵中的第一节点与第一节点矩阵中的镜像节点被同时通电。

在示例中,第一节点矩阵中的(一个或多个)节点和/或第二节点矩阵中的(一个或多个)节点可以以特定顺序被通电和/或断电,从而移动中空管内的质量块来输出特定触觉效果。在示例中,第一节点矩阵中的(一个或多个)节点和/或第二节点矩阵中的(一个或多个)节点可以用一个或多个强度来通电,从而移动中空管内的质量块来输出触觉效果。例如,在示例中,如果用户接触触敏显示器的特定区域,则与对应于触点的边缘的节点相比,对应于触点的中间的节点可以用更大的强度来通电。在该示例中,与对应于触点的边缘处的节点的中空管中的质量块相比,对应于触点的中间处的节点的中空管中的质量块在中空管内以更大的速度移动。因此,与触点的边缘处相比,触觉在触点的中间处被更大幅度地输出。这种触觉输出可以例如向用户提供类似按钮的感觉。

在示例中,与仅第一节点矩阵中的第一节点被通电相比,同时使第一节点矩阵中的第一节点和第二节点矩阵中的镜像节点通电,使得相应中空管内的质量块以更大的速度移动,从而使得输出更强烈的触觉效果。在一些示例中,第一板中的第一节点矩阵中的多个节点和/或第二板中的第二节点矩阵中的多个节点被同时通电。在示例中,第一节点矩阵中的节点和/或第二节点矩阵中的节点按模式被通电以输出触觉效果。

在示例中,第一节点矩阵中的(一个或多个)节点和/或第二节点矩阵中的(一个或多个)节点可以被通电和/或断电以向质量块施加主动制动。例如,在示例中,第一节点矩阵中的电磁节点用与第二节点矩阵中的镜像电磁节点相同的强度来同时通电,以在相应中空管中将质量块放置在空载位置(idleposition)。在该示例中,空载位置可以是中空管的中心。在其他示例中,电磁节点和镜像电磁节点用不同的强度来通电,以在相应中空管中将质量块放置在中空管内的特定位置处的空载位置。作为另一示例,在其中质量块的一半带正电并且质量块的一半带负电的示例中,第一节点矩阵中的静电节点用与第二节点矩阵中的镜像静电节点相反的电荷来同时通电,以在相应中空管内将质量块放置在中空管的中心。

现在参考图2-5,这些图示出了根据各种示例的用于使用移位质量块来提供局部触觉的电磁节点系统的示例配置。例如,这些配置可以被用于(其中系统100的至少一部分是电磁系统的图1a-1c中示出的)第一板中的节点、中空管、第二板中的节点、以及质量块中的一个或多个。

在图2-5中,第一节点(分别为210a、310a、410a、和510a)和第二节点(分别为220a、320a、430a、和530a)是电磁的。第一节点(210a、310a、410a、510a)具有第一电磁线圈,第二节点(220a、320a、430a、530a)具有第二电磁线圈。在一些示例中,第一节点(210a、310a、410a、510a)不是电磁的和/或第二节点(220a、320a、420a、520a)是电磁的。在其他示例中,第一节点(210a、310a、410a、510a)是电磁的和/或第二节点(220a、320a、420a、520a)不是电磁的。在一些示例中,第一节点210a、310a、410a、510a)和/或第二节点(220a,320a,420a,520a)不具有电磁线圈。在其中节点不是电磁的并且因此节点不具有电磁线圈的示例中,节点可以是静电节点。

在图2-5示出的示例中,质量块(分别为240a、340a、440a、和540)是铁磁质量块,并且被设置在中空管(分别为230a、330a、430a、和530a)内。在这些示例中,通过向第一节点(210a、310a、410a、510a)中的第一电磁线圈施加电流和/或通过向第二节点(220a、320a、420a、520a)中的第二电磁线圈施加电流,铁磁质量块(240a、340a、440a、540a)可以在中空管(230a、330a、430a、530a)内移动。在图2-5示出的示例中,铁磁质量块(240a、340a、440a、540a)具有球形形状。在其他示例中,铁磁质量块可以是另一种合适的形状,例如,圆柱体形状或长方体形状。

在图2中,中空管230a中没有弹簧。在图3中,弹簧350被设置在中空管330a内的铁磁质量块340a与节点310a之间,并且在铁磁质量块340a与节点320a之间没有弹簧。在图4中,在铁磁质量块440a与节点410a之间没有弹簧,并且弹簧460被设置在中空管430a内的铁磁质量块440a与节点420a之间。在图5中,弹簧550被设置在中空管530a内的铁磁质量块540a与节点510a之间,弹簧560被设置在中空管530a内的铁磁质量540a与节点520a之间。弹簧550和/或弹簧560提供对中空管530a内的铁磁质量块540a的运动的额外控制。

现在参考图6-9,这些图示出了根据各种示例的用于使用移位质量块来提供局部触觉的静电节点系统的示例配置。例如,这些配置可以被用于(其中系统100的至少一部分是静电系统的图1a-1c中示出的)第一板中的节点、中空管、第二板中的节点、以及质量块中的一个或多个。

在图6-9中,第一节点(分别为610a、710a、810a、和910a)和第二节点(分别为620a、720a、820a、和920a)是导电的。在示例中,第一节点(610a、710a、810a、910a)具有第一导电区域和/或第二节点(620a、720a、820a、920a)具有第二导电区域。在另一示例中,第一导电贴片被结合到第一节点(610a、710a、810a、910a)和/或第二导电贴片被结合到第二节点(620a、720a、820a、920a)。在一些示例中,第一节点(610a、710a、810a、910a)不是导电的,并且第二节点(620a、720a、820a、920a)是导电的。在其他示例中,第一节点(610a、710a、810a、910a)是导电的,并且第二节点(620a,720a,820a,920a)不是导电的。在其中节点不是静电节点并且因此不是导电的示例中,节点可以是电磁节点。

在图6-9示出的示例中,质量块(分别为640a、740a、840a、和940a)是导电质量块。在这些示例中,第一弹簧(分别为650、750、850、和950)被设置在中空管(分别为630a、730a、830a、和930a)内的第一节点(610a、710a、810a、910a)与导电质量块(640a、740a、840a、940a)之间,并且第二弹簧(分别为660、760、860、和960)被设置在中空管(630a、730a、830a、930a)内的导电质量块(640a、740a、840a、940a)与第二节点(620a、720a、820a、920a)之间。第一弹簧(650、750、850、950)和第二弹簧(660、760、860、960)提供对导电质量块(640a、740a、840a、940a)的运动的额外控制。在其他示例中,第一弹簧(650、750、850、950)和/或第二弹簧(660、760、860、960)是可选的。在图6-9示出的示例中,导电质量块(640a、740a、840a、940a)具有圆柱体形状。在其他示例中,导电质量块可以是另一种合适的形状,例如,球形形状或长方体形状。

在图6中,导电质量块640a的第一部分带正电,导电质量块640a的第二部分带负电。例如,在图6中,面向节点610a的导电质量块640a的前半部分带正电,而面向节点620a的导电质量块640a的后半部分带负电。在该示例中,如图6所示,当节点610a带负电并且节点620a不带电时,中空管630a中的导电质量块640a朝向节点610a移动。在其中导电质量块640a和节点610a与图6中所示的相同但节点620a带正电的另一示例中,导电质量块640a在中空管630a内保持在空载位置。

在图7中,导电质量块740a的第一部分带负电,导电质量块740a的第二部分带正电。例如,在图7中,面向节点710a的导电质量块740a的前半部分带负电,而面向节点720a的导电质量块740a的后半部分带正电。在该示例中,如图7所示,当节点710a带正电并且节点720a带正电时,中空管730a中的导电质量块740a朝向节点710a移动并且远离节点720a。在图7示出的示例中,如果节点710a被改变为带负电,则导电质量块740a在中空管730a内保持在空载位置。

在图8中,整个导电质量块840a带正电。在该示例中,如图8所示,当节点810a带负电并且节点820a带正电时,中空管830a中的导电质量块840a朝向节点810a移动并且远离节点820a。在图8示出的示例中,如果节点810a被改变为带正电或者如果节点820a被改变为带负电,则导电质量块840a在中空管830a内保持在空载位置。

在图9中,整个导电质量块940a带负电。在该示例中,如图9所示,当节点910a带正电并且节点920a带负电时,导电质量块940a朝向节点910a移动并远离节点920a。在图9示出的示例中,如果节点910a被改变为带负电或者如果节点920a被改变为带正电,则导电质量块940a在中空管930a内保持在空载位置。

现在参考图10和图11,这些图是使用如图5所示的配置创建的,其中铁磁质量块是100微米的铁磁球,并且弹簧具有0.5n/m的弹簧常数。在该示例中,图10示出了加速度(g)与阻尼的图示,图11示出了加速度(g)与磁力(n)的图示。

现在参考图12,该图示出了根据示例的输出局部触觉效果的示例方法1200。方法1200可以由本文公开的计算设备执行。在一些示例中,方法1200可以由便携式计算设备(例如包括,智能电话、平板电话、平板计算机、电子阅读器、膝上型电脑等)来执行。在一些示例中,这类设备中的处理器执行方法1200。这类设备可以具有如本文所讨论的(一个或多个)触敏表面、(一个或多个)节点、(一个或多个)中空管、和(一个或多个)质量块。

方法1200在框1210中开始,其中确定便携式计算设备中的触敏表面上(一个或多个)触点的(一个或多个)位置。例如,如果用户在触敏表面的中心处接触触敏表面,则可以确定触敏表面的中心。作为另一示例,如果用户用三个手指接触触敏表面,则可以确定对应于触点的三个位置(例如,针对接触触敏表面的每个手指存在一个位置)。触敏表面上触点的位置可以以其他任意适当的方式来确定,其中一些在本文中被描述。

在框1220中,基于(一个或多个)触点的(一个或多个)位置来确定(一个或多个)节点。节点可以是本文例如参考图1a-1c和2-9描述的一个或多个节点。

可以确定与确定的位置处于相同的位置的节点。例如,参考图1c,如果节点110c在与触敏表面上用户的触点相同的位置处被结合到触敏表面,则可以确定节点110c。在示例中,如果触敏表面上的触点覆盖对应于多个节点的位置,则可以确定多个节点中的全部或一些。例如,参考图1c,如果触敏表面上的触点覆盖对应于节点110a、110b、110c、和110d的位置,则可以确定这些节点。作为另一示例,仍然参考图1c,如果触敏表面上的触点覆盖对应于节点110a、110b、110c、和110d的位置,则可以确定节点110b和110c。在该示例中,确定对应于触点的位置的中心的节点。因此,在示例中,可以确定对应于触点的位置的一部分的节点(例如,对应于触点的中心的节点、对应于触点的边缘的节点等)。

在一些示例中,确定不直接对应于触点的位置的节点。例如,参考图1c,如果触敏表面上的触点覆盖对应于节点110a和110b但是不对应于节点110c和110d的位置,则可以确定节点110c。因此,可以确定在触点的位置附近但是不直接对应于触点的位置的节点。

在示例中,确定来自第一板的(一个或多个)节点和来自第二板的(一个或多个)节点。例如,参考图1c,在一个示例中,可以确定节点110c和节点120c。作为另一示例,可以确定节点110b、110c、120b、和120c。作为又一示例,可以确定节点110b、110c、120c、和120d。在一些示例中,确定仅来自第一板的(一个或多个)节点。在其他示例中,确定仅来自第二板的(一个或多个)节点。在其他示例中,确定来自第一板的(一个或多个)节点和来自第二板的(一个或多个)节点。可以以本文描述的其他方式确定(一个或多个)节点。

在框1230中,(一个或多个)节点被通电。例如,参考图1c,如果在框1220中确定节点110d,则节点110d可以被通电。作为另一示例,如果在框120中确定节点110d和120d,则节点110d和120d可以被同时通电。在其他示例中,节点110d和120d可以不被同时通电。作为又一示例,如果在框1220中确定节点110c和110d,则节点110c和110d可以被同时通电。在其他示例中,节点110c和110d可以不被同时通电。例如,节点110c可以被通电,然后节点110c可以被通电。

使(一个或多个)节点通电可以通过移动(一个或多个)中空管内的(一个或多个)质量块来输出触觉效果。例如,参考图1c,如果节点110d被通电,则质量块140d可以在中空管130d内移动以输出触觉效果。作为另一示例,如果节点110d和120d同时被通电,则质量块140d可以在中空管130d内移动以输出触觉效果。在另一示例中,节点110d可以被通电以使中空管130d内的质量块140d朝向节点110d移动,并且然后节点120d可以被通电以使中空管130d内的质量块140d朝向节点120d移动。

作为又一示例,如果节点110c和110d同时被通电,则质量块140c和140d可以分别在中空管130c和130d内同时移动以输出触觉效果。在一个示例中,在节点110c被通电并且然后节点110d被通电的情况下,质量块140c可以在中空管130c内移动,并且然后质量块140d可以在中空管130d内移动。在该示例中,质量块140c可以在节点110d被通电以移动质量块140d之前停止移动。在其他示例中,节点110d可以在质量块140c仍然在中空管130c内移动时被通电,使得质量140d在质量块140c仍然在移动时开始移动以作为输出触觉效果的一部分。

在示例中,节点可以按特定顺序被通电。例如,参考图1c,节点110a可以被通电,然后节点110b可以被通电,然后节点110c可以被通电,并且然后节点110d可以被通电。在一些示例中,这种顺序可以被用来输出波动触觉效果。作为另一示例,仍然参考图1c,节点110a和120a可以被通电,然后节点110b和120b可以被通电,然后节点110c和120c可以被通电,并且然后节点110d和120d可以被通电。在一些示例中,这种顺序可以被用来输出波动触觉效果。在另一示例中,节点110a和110b可以被通电,并且然后节点110c和110d可以被通电,从而输出触觉效果。(一个或多个)节点可以以本文描述的其他方式来通电。

虽然本文中的设备、系统、和方法的一些示例是根据在各种机器上执行的软件来描述的,但是方法和系统也可以实现为专门配置的硬件,例如,特定于执行各种方法的现场可编程门阵列(fpga)。例如,示例可以在数字电子电路中实现,或可以在计算机硬件、固件、软件或其组合中实现。在一个示例中,设备可以包括一个或多个处理器。处理器包括计算机可读介质,例如,耦合到处理器的随机存取存储器(ram)。处理器执行存储在存储器中的计算机可执行程序指令,例如,执行一个或多个计算机程序以用于编辑图像。这类处理器可以包括微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、和状态机。这类处理器还可以包括可编程计算设备,例如,plc、可编程中断控制器(pic)、可编程逻辑设备(pld)、可编程只读存储器(prom)、电子可编程只读存储器(eprom或eeprom)、或其他类似设备。

这类处理器可以包括介质(例如,计算机可读存储介质),或可以与介质(例如,计算机可读存储介质)进行通信,介质可以存储指令,指令在由处理器执行时,可以使得处理器执行本文描述的步骤(如由处理器执行、或由处理器协助)。计算机可读介质的示例可以包括但不限于能够向处理器提供计算机可读指令的电子的、光的、磁的、或其他存储设备。介质的其他示例包括但不限于,软盘、cd-rom、磁盘、存储器芯片、rom、ram、asic、配置的处理器、所有光学介质、所有磁带或其他磁介质、或计算机处理器可以读取的任何其他介质。所描述的处理器和处理可以是一个或多个结构,并且可以通过一个或多个结构分散。处理器可以包括用于执行本文描述的方法(或方法的一部分)中的一个或多个的代码。

可以在这类计算设备的操作中执行本文公开的方法的示例。上述示例中呈现的框的顺序可以变化-例如,可以将框重新排序、组合和/或分成子框。某些框或过程可以并行执行。因此,虽然已经以特定顺序示出和描述了本文公开的方法的步骤,但是其他示例可以包括相同的、附加的或更少的步骤。一些示例可以以不同顺序或并行地执行步骤。

已经仅出于说明和描述的目的呈现了一些示例的前述描述,并且不旨在穷举或将本公开限制于所公开的精确形式。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,本领域技术人员将清楚本公开的许多修改和变型。

本文对示例或实现方式的引用意味着结合该示例描述的特定特征、结构、操作、或其他特性可以被包括在本公开的至少一个实现方式中。本公开不限于如此描述的特定示例或实现方式。在说明书中的各个地方出现的短语“在一个示例中”、“在示例中”、“在一个实现方式中”、或“在实现方式中”或其变体不一定是指相同的示例或实现方式。本说明书中关于一个示例或实现方式描述的任何特定特征、结构、操作、或其他特性可以与关于任何其他示例或实现方式描述的其他特征、结构、操作、或其他特性组合。

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