启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用户接口设备的领域。更具体地，本发明涉及用于启用触觉的可变形 表面的形状输入和输出。
【背景技术】
[0002] 随着基于计算机的系统愈发普及，人与这些系统进行交互的接口的质量也变得愈 发重要。由于其直观性和交互特性而越来越流行的一个接口是触摸屏显示器。通过触摸屏 显示器，用户可以通过用用户的手指接触触摸屏的区域来执行各种任务。为了创建更直观 更增强的用户体验，设计者经常通过物理交互来利用用户体验。这一般通过用视觉、听觉和 /或触觉反馈（例如，机械振动）来再现与物理世界交互的一些方面来完成。
[0003] 近来，可变形的计算设备已经得到发展。这些可变形的设备可以被弯曲、挤压、折 曲、扭曲、折叠、和/或卷动。这些可变形的计算设备需要附加的接口。
【发明内容】
[0004] 本公开的实施例包括用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出。在一个实施 例中，本公开的计算设备可以包括：传感器，该传感器被配置成检测与可变形表面相关联的 位置并且传送包括与所述位置相关联的数据的传感器信号；以及与所述传感器进行通信的 处理器，所述处理器被配置成：接收所述传感器信号；至少部分地基于所述传感器信号确 定触觉效果；以及传送所述触觉信号。所述计算设备还可以包括与所述处理器进行通信的 触觉输出设备，所述触觉输出设备被配置成接收所述触觉信号并且输出所述触觉效果。
[0005] 在另一个实施例中，本公开的方法可以包括：接收与可变形表面相关联的位置相 关联的传感器信号；至少部分地基于所述传感器信号确定触觉效果；以及将所述触觉信号 传送到触觉输出设备。而另一个实施例包括用于实现此方法的计算机可读介质。
[0006] 所提到的这些说明性的实施例不是限制本主题或不限定对本主题的限制，而是提 供示例以帮助对其的理解。进一步的实施例将在【具体实施方式】中讨论，并且提供附加的描 述。可以通过研究本说明书和/或者通过实践所要求保护的主题的一个或多个实施例来进 一步理解由各种实施例所提供的优点。
【附图说明】
[0007] 在说明书的剩余部分更加具体地阐述全面且实现的公开。该说明书参考了下面的 附图。
[0008] 图1是示出根据一个实施例的用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的 系统的框图；
[0009] 图2是示出根据另一个实施例的用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出 的系统的另一个框图；
[0010] 图3A示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的实施例；
[0011] 图3B示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的另一个实施 例；
[0012] 图3C示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的又一个实施 例；
[0013] 图4示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的实施例；
[0014] 图5示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的另一个实施 例；
[0015] 图6示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的实施例；
[0016] 图7示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的另一个实施 例；
[0017] 图8示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的又一个实施 例；
[0018] 图9示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的实施例；
[0019] 图10示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的另一个实施 例；
[0020] 图11示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的实施例；
[0021] 图12示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的另一个实施 例；
[0022] 图13示出了用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的又一个实施 例；
[0023] 图14是根据一个实施例的执行用于为启用触觉的可变形表面提供形状输入的方 法的步骤的流程图；
[0024] 图15是根据另一个实施例的执行用于为启用触觉的可变形表面提供形状输出的 方法的步骤的流程图；以及
[0025] 图16示出了启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的系统的实施例。
【具体实施方式】
[0026] 现在将详细地参考各种和替代的说明性实施例和附图。以解释的方式来提供每个 示例，而不是作为限制。对本领域技术人员将显而易见的是，可以进行修改和变化。例如， 说明或描述为一个实施例一部分的特征可以用于另一个实施例从而产生又一个实施例。因 此，本公开旨在包括修改和变化，只要所述修改和变化落在所附权利要求及其等同物的范 围内。
[0027] 用于启用触觉的可变形表面的形状输入和输出的说明性示例
[0028] 本公开的一个说明性实施例包括被配置有可变形的触摸屏显示器的计算设备。该 计算设备可以是例如智能电话、平板、膝上型计算机、袖珍助手（pocketorganizer)、或便 携式音乐播放器。此外，所述计算设备和/或触摸屏显示器可以是可折曲的、可折叠的、可 弯曲的、可扭曲的、可伸缩的、可挤压的、可卷动的、和/或以其他方式可变形的。
[0029] 在说明性实施例中，该计算设备包括变形传感器（例如，应变计）用于在计算设备 中检测与计算设备的用户交互并且将与交互相关联的传感器信号提供到处理器。用户交互 可以包括例如弯曲、扭曲、挤压、卷曲、或折叠该计算设备。此外，在该说明性实施例中，计算 设备包括位置传感器（例如，全球定位系统单元或陀螺仪）用于确定该计算设备在真实空 间中的位置、或者相对于对象的位置，并且将与位置相关联的一个或多个传感器信号提供 到处理器。如此处所使用的对象可以是计算设备可能与之进行交互的任何事物。例如，在 一些实施例中，对象可以包括远程设备（例如，另一个计算设备、平板电脑、膝上型计算机、 桌面型计算机、电子阅读器、移动电话、可穿戴设备、智能设备、人、或身体部分）、虚拟对象 (例如，由增强现实应用所输出）、或数据源（例如，人、动物、或车辆）。
[0030] 在该说明性实施例中，该计算设备至少部分地基于用户交互来确定要执行的功 能。如此处所使用的功能包括与在计算设备和/或远程设备上执行的应用相关联的任务。 例如，在一些实施例中，功能可以包括基于用户输入操纵虚拟对象（例如，虚拟按钮、滑动 条、图像、或小部件）、选择程序选项或设置、记录声音、输出声音、执行计算、发送数据、或接 收与应用相关联的数据。此外，在该说明性实施例中，该计算设备至少部分地基于位置确定 与功能相关联的对象。该计算设备然后可以执行该功能。
[0031] 例如，在该说明性实施例中，该计算设备包括麦克风和音乐录制应用。用户可能希 望录制声音，例如，在咖啡店里正在播放的歌曲。在该说明性实施例中，要开始录制声音，用 户可以将计算设备指向在咖啡店中扬声器的方向，并且将该计算设备弯曲成圆锥形。该计 算设备可以检测到圆锥形并开始录制。此外，该计算设备可以检测到计算设备的方向性和 /或定向，并且确定例如来自扬声器的声音就是用户希望录制的声音。因此，该计算设备可 以过滤来自其他来源的声音，诸如来自咖啡店其他客人的谈话、来自停车场中车的声音、或 者来自附近其他计算设备的声音（例如，来自另一个客人的膝上型计算机或MP3播放器的 音乐）。当用户希望完成录制时，该用户可以展平该计算设备。该计算设备可以检测到该计 算设备的形状的变化并停止录制音乐。因此，该用户可以能够通过操纵该计算设备的形状 和/或方向与该计算设备进行诸如录制音乐的直观地交互。
[0032] 在该说明性实施例中，该计算设备还包括触觉输出设备。该计算设备可以响应 于事件向用户提供触觉反馈。如此处所使用的事件是任何交互、动作、碰撞、或在该计算 设备操作期间发生的其他事件，其可能潜在地包括相关联的触觉效果。在一些实施例中， 事件可以包括用户输入（例如，按压按钮；操纵控制杆；与触摸敏感表面交互；倾斜或定向 (orienting)该计算设备；或者折曲（flexing)、弯曲、或以其他方式使该计算设备变形）、 系统状态（例如，低电池电量、存储器空间不足、或系统通知、诸如基于系统接收传入呼叫 而生成的通知）、发送数据、接收数据、或程序事件。例如，在该说明性实施例中，当计算设备 开始录制的时候，该计算设备输出包括隆隆声振动（例如，低振幅、长持续时间的振动）的 触觉效果。这可以向用户指示，录制已经开始和/或正在进行。此外，当计算设备结束录制 的时候，该计算设备输出脉冲振动。因此，在该说明性实施例中，触觉反馈可以向用户提供 已经发起、正在进行、或已经完成操作的确认。
[0033] 另一个说明性实施例包括被配置成至少部分地基于系统模式来确定功能的计算 设备。如此处所使用的系统模式是该计算设备的操作状态。例如，在一些实施例中，系统模 式可以包括接收数据（例如，用户输入或来自远程设备的数据）、传送数据、录制声音、输出 声音、执行功能、显示数据（例如，在触摸屏显示器上）、或者等待用户输入。此外，在该说明 性实施例中，该计算设备至少部分地基于位置来确定与功能相关联的对象。该计算设备然 后可以执行该功能。
[0034] 例如，在该说明性实施例中，该计算设备包括移动设备（例如，智能电话）。用户可 能希望使用该计算设备来进行电话会议（即，与多个与会者通电话）。用户可以在该计算设 备上按下电话免提按钮，来在该计算设备上发起免提电话模式（例如，该计算设备可以增 加声音输出的音量和与该计算设备相关联的麦克风的输入灵敏度）。此外，用户可以将该计 算设备放置于办公室的会议室桌子上，使得靠近桌子的其他人可以加入电话会议。在该说 明性实施例中，该计算设备可以确定其在真实空间中的位置和定向（例如，在会议室中和/ 或在会议室桌子上）。基于免提电话模式和该计算设备在真实空间中的位置，该计算设备可 以执行功能，例如，呼叫其他办公室中的多个预先指定的电话会议参与者。
[0035] 此外，在该说明性实施例中，计算设备输出与系统模式相关联的触觉效果。例如， 该计算设备可以输出被配置成改变该计算设备的物理形状的触觉效果，例如，通过将该计 算设备的形状弯曲为弓形。该弓形可以向用户指示，该计算设备正处于免提电话模式。在 该说明性实施例中，一旦完成电话会议（例如，该计算设备确定电话呼叫已经结束），则该 计算设备可以输出被配置成将其形状改变回其原始的、展平的形状的触觉效果。这可以向 用户指示，该计算设备不再处于免提电话模式和/或该电话会议已经结束。
[0036] 以上说明性实施例的描述仅被提供作为示例。在此描述了本发明的各种其他实施 例并且这些实施例的变化将是本领域技术人员所理解的。可以通过研究本说明书和/或通 过实践所要求保护的主题的一个或多个实施例来进一步理解各种实施例所提供的优势。
[0037] 启用触觉的变形表面的形状输入的说明性系统
[0038] 图1是示出根据一个实施例的用于启用触觉的变形表面的计算设备101的框图。 在该示例中，计算设备101是可折曲的、可折叠的、可弯曲的、可扭曲的、可挤压的、可拉伸 的、可卷动的、和/或以其他方式可变形的。在一些实施例中，计算设备101可以包括由一 个或更多铰链耦接的两个或更多刚性的组件。计算设备101可以通过围绕所述一个或更多 铰链旋转两个或更多刚性组件来变形。
[0039] 计算设备101可以包括例如智能电话、平板电脑、电子阅读器、膝上型计算机、便 携式游戏设备、或可穿戴设备。在一些实施例中，可穿戴设备可以包括鞋、臂带、袖子、夹克、 眼镜、手套、戒指、手表、腕带、手镯、衣服类物品、帽子、头带、和/或珠宝。虽然图1中将计 算设备101示出为单一设备，但是在其他实施例中，计算设备101可以包括多个设备，例如， 如图2所示出。
[0040] 在该示例中，计算设备101包括经由总线106与其他硬件对接的处理器102。存 储器104可以包括任何合适的有形的（以及非暂时性）计算机可读介质，诸如RAM、R0M、 EPR0M，等等，存储器104可以体现配置计算设备101的操作的程序组件。在一些实施例中， 计算设备101可以进一步包括一个或多个网络接口设备110、输入/输出（I/O)接口组件 112、以及附加的储存器114。
[0041] 网络设备110可以表示有助于网络连接的任何组件中的一个或多个。示例包括但 是不限于有线接口诸如以太网、USB、IEEE1394、和/或无线接口诸如IEEE802. 11、蓝牙、或 用于访问蜂窝电话网络（例如，用于访问〇0獻、651、1^￥5、或其他移动通信网络的收发器/ 天线）的无线电接口。
[0042] I/O组件112可以被用于有助于与设备的连接，所述设备诸如一个或多个显示器、 键盘、鼠标、扬声器、麦克风、按钮、和/或用于输入数据或输出数据的其他硬件。储存器114 表示非易失性的储存器，诸如只读存储器、闪速存储器、铁电RAM(F-RAM)、磁性的、光学的、 或包括在计算设备101中或耦接至处理器102的其他存储介质。
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