摩擦增强型控件和将触摸控制面板的按钮转换成摩擦增强型控件的方法
【专利说明】摩擦増强型控件和将触摸控制面板的按钮转换成摩擦増强型控件的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年12月31日递交的美国临时专利申请序列号61/922，642的优先权，这里通过引用并入该美国临时专利申请的全部内容。
技术领域
[0003]本发明涉及摩擦增强型控件(frict1n augmented control)和将触摸控制面板的按钮转换成摩擦增强型控件的方法。
【背景技术】
[0004]在许多消费类电子产品和家用电器、汽车界面和诸如医疗设备监视器和工业控制面板之类的专用设备中，物理按钮和控件越来越多地被触摸面板所取代。这些触摸面板利用压力或电容式感测来检测触摸输入，并且在成本、耐用性、易于清洁、对灰尘和水的抵抗、样式等等方面相对于其物理对应物呈现出若干个优点。例如，对医疗设备灭菌利用不呈现间隙和沟槽的扁平面板可更容易进行。类似的，工业设备经常被用在如下环境中:在这些环境中，尘埃微粒可容易进入到物理控件中，并且这些控件必须能够抵抗工具的偶然碰撞。在一些情况下，触摸面板也充分地薄以便在不产生孔洞的情况下安装在表面上，这可能是一些应用中的设计考虑，例如车辆的内部。
[0005]与物理按钮和控件不同，触摸面板通常呈现出没有触感特征的平坦表面。这些平坦面板上的触感反馈的缺乏对于其合用性具有负面影响并且可限制能够使用的控件的类型，这可阻碍触摸面板在某些应用中的使用。例如，汽车界面的窗口控件由于防范意外激活的安全规程而不能使用电容式按钮。
[0006]希望将通常使用的触摸面板的控件转换得对于触摸面板的用户而言更合用且更令人愉悦。
【发明内容】
[0007]根据本发明的一方面，提供了一种系统，其包括:触摸控制面板，被配置为接收来自用户的输入；控制器，该控制器与触摸控制面板信号通信并且被配置为控制通电装置的至少一个操作设定；以及触觉输出设备，该触觉输出设备与控制器信号通信并且被配置为在用户提供输入时通过向用户输出摩擦效果来模拟触摸控制面板的输入按钮。
[0008]在一实施例中，摩擦效果是由静电摩擦生成的。在一实施例中，触觉输出设备包括只覆盖触摸控制面板的与输入按钮重合的部分的静电摩擦层。
[0009]在一实施例中，摩擦效果是由超声振动生成的。在一实施例中，触觉输出设备包括连接到触摸控制面板的表面的压电致动器。在一实施例中，触觉输出设备包括连接到触摸控制面板的表面并且与输入按钮重合的柔性层，压电致动器被嵌入在柔性层中，并且具有与输入按钮重合的开口的刚性框架覆盖柔性层。
[0010]在一实施例中，通电装置是厨房用具。在一实施例中，通电装置是灯具。在一实施例中，通电装置是医疗设备。在一实施例中，通电装置是工业机器。在一实施例中，通电装置是智能电话。在一实施例中，通电装置位于车辆中。在一实施例中，通电装置是计算机监视器。
[0011]根据本发明的一方面，提供了一种用于将控制按钮转换成增强型控制按钮的方法。该方法包括:识别要被转换成增强型控制按钮的控制按钮的至少一个特征；对于所识别的每个特征指派摩擦效果；以及将触觉输出设备编程为提供所指派的摩擦效果以用于在触摸控制面板上重放。
[0012]在一实施例中，至少一个特征包括控制按钮的边缘。在一实施例中，至少一个特征包括控制按钮的纹理。
[0013]在参考附图考虑接下来的描述和所附权利要求后，本发明的这些和其他方面、特征和特性以及操作的方法和结构的相关元素的功能以及部件的组合和制造的组织将变得更加清楚，其中所有附图都形成本说明书的一部分。然而，要明确理解，附图只是用于图示和描述的，而并不打算作为对本发明的范围的限定。按照说明书中和权利要求中使用的，“一”和“该”的单数形式包括多数指称，除非上下文另有明确规定。
【附图说明】
[0014]以下附图的组件被图示来强调本公开的一般原理并且不一定是按比例绘制的。为了一致和清晰起见，在各幅附图中在必要时重复标示相应组件的附图标记。
[0015]图1示意性地图示了根据本发明的实施例的系统；
[0016]图2示意性地图示了图1的系统的处理器的实施例；
[0017]图3示意性地图示了用户与图1的系统的表面交互；
[0018]图4根据本发明的实施例示意性地图示了图3的系统模拟表面上的边缘；
[0019]图5根据本发明的实施例示意性地图示了图3的系统变更在表面上模拟的区域处生成的触觉效果；
[0020]图6是根据本发明的实施例的方法的流程图；
[0021]图7A和7B根据本发明的实施例示意性地图示了触摸控制面板的按钮到具有边缘和纹理的增强型按钮的转换；
[0022]图8A和8B根据本发明的实施例示意性地图示了触摸控制面板的多用途按钮到具有纹理的增强型多用途按钮的转换；
[0023]图9A和9B根据本发明的实施例示意性地图示了触摸控制面板的切换按钮或一对按钮到具有过渡效果和纹理的增强型切换开关的转换；
[0024]图1OA和1B根据本发明的实施例示意性地图示了触摸控制面板的按钮的集合到具有基于方向性手势的摩擦反馈的增强型方向按钮的转换；
[0025]图11A-11C根据本发明的实施例示意性地图示了触摸控制面板的递增按钮到具有棘爪和边界效果的增强型放射状或增强型线状连续控件的转换；
[0026]图12A和12B根据本发明的实施例示意性地图示了触摸控制面板的箭头按钮到具有手势反馈的操纵杆状控件的转换；
[0027]图13根据本发明的实施例示意性地图示了覆盖有静电摩擦层的整个触摸控制面板；
[0028]图14根据本发明的实施例示意性地图示了部分覆盖有静电摩擦层的触摸控制面板；
[0029]图15根据本发明的实施例示意性地图示了部分覆盖有静电摩擦层的触摸控制面板，其中有某些区域提供独立的触觉反馈；
[0030]图16根据本发明的实施例示意性地图示了被配置为被完全以产生超声振动的致动器来致动的触摸控制面板；
[0031]图17根据本发明的实施例示意性地图示了被配置为被部分以产生超声振动的致动器来致动的触摸控制面板；
[0032]图18根据本发明的实施例示意性地图示了被配置成使得每个按钮和控件区域被单独地以产生超声振动的致动器来致动的触摸控制面板；
[0033]图19示意性地图示了在炉子的平坦触摸控制面板中实现的本发明的一个实施例；
[0034]图20示意性地图示了在车辆中的触摸控制面板中实现的本发明的一个实施例；
[0035]图21示意性地图示了在用于灯具的调光开关中实现的本发明的一个实施例；
[0036]图22示意性地图示了在计算机监视器中实现的本发明的一个实施例；
[0037]图23和图24示意性地图示了在智能电话中实现的本发明的实施例；
[0038]图25示意性地图示了在医疗设备的触摸控制监视器中实现的本发明的一个实施例；并且
[0039]图26示意性地图示了在用于工业机器的触摸控制面板中实现的本发明的一个实施例。
【具体实施方式】
[0040]图1是根据本发明的实施例的系统100的示意图示。如图所示，系统100包括处理器110、存储器设备120和输入/输出设备130，它们经由总线140互连。在一实施例中，输入/输出设备130可包括触摸屏设备150、触觉输出设备160和/或其他的从系统100的用户接收输入的输入设备和向系统100的用户输出信息的输出设备。在一实施例中，系统100可以是将图1所示的所有组件包括在单个集成设备中的触摸控制面板形式的用户界面。
[0041]触摸屏设备150可被配置为任何适当的用户界面或者触摸/接触表面组装件并且可被配置用于与诸如触控笔、手指等等之类的受用户控制的设备的物理交互。在一些实施例中，触摸屏设备150可包括至少一个输出设备和至少一个输入设备。