[發(fā)明專利]用于使用觸覺反饋來選擇性地控制和改變移動設(shè)備上的表面紋理和/或力水平的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380013835.4
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104169840B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H·王;R·M·魯斯帕卡;D·卡利斯;R·S·塔爾茲
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司72002
• 代理人: 張揚,王英

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容的方面一般涉及用于使用觸覺反饋來選擇性地控制和改變移動設(shè)備上的表面紋理和/或力水平的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

當(dāng)前的移動設(shè)備一般依賴音頻或視覺的機器對人接口：例如，移動電話的振鈴或發(fā)光二極管的閃爍來指示輸入消息。移動設(shè)備的振動也已被用來向用戶通知輸入消息。但是，這些類型的通知中的每一種通知具有一些缺點。例如，當(dāng)用戶正在行駛或或者以其它方式忙碌時，視覺信息(例如閃光燈或交互式顯示)不僅不方便而且危險。此外，移動設(shè)備經(jīng)常存放在用戶的錢包、手提包和口袋中，并且如果用戶忙碌的話，從手提包或口袋中取出移動設(shè)備、查看屏幕以獲取消息以及響應(yīng)于消息而按下按鈕不是切實可行的解決方案。

在某些場景中音頻反饋可以減輕這些缺點，但是在某些社交環(huán)境中(例如，在會議期間或者處于吵鬧的周邊環(huán)境)仍舊可能是不方便或者不適合的。振動緩解了這些問題中的一些問題，但是短暫的振動可能不會被用戶感覺到，而長時間的振動由于移動設(shè)備的有限的電池壽命因而是不可行的。

鑒于上述情況，需要用于人對機器通信的其它方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

以下給出了對本公開內(nèi)容的一個或多個方面的簡要概括，以便提供對這樣的方面的基本理解。該概括不是對本公開內(nèi)容的所有預(yù)期特征的泛泛概括，也不旨在標(biāo)識本公開內(nèi)容的所有方面的關(guān)鍵或重要元素或者描述本公開內(nèi)容的任何或所有方面的范圍。其目的僅在于以簡化形式給出本公開內(nèi)容的一個或多個方面的一些概念，作為后文所給出的更詳細(xì)說明的序言。

根據(jù)本公開內(nèi)容的各個方面，提供了具有用于選擇性地控制和改變表面紋理和/或力水平的觸覺接口的移動設(shè)備，該觸覺接口可以位于例如移動電話的邊緣或背面。當(dāng)音頻或視覺反饋不切實可行時，觸覺接口可以允許與移動設(shè)備的用戶進行觸覺交互。觸覺接口可以是可包括可單獨尋址的致動器的矩陣或陣列的電子機械系統(tǒng)，可單獨尋址的致動器矩陣或陣列可以通過柔性表面或膜的變形來傳送觸覺信息，該柔性表面或膜覆蓋可單獨尋址的致動器的陣列。“可單獨尋址的”致動器的陣列可以向每個致動器提供單獨地可尋址的或作為一組(即，兩個或更多個)致動器可尋址的能力。

在一個方面中，本公開內(nèi)容提供了用于改變表面紋理的觸覺接口，所述觸覺接口包括：上表面，其包括柔性膜；下表面，其與所述上表面平行并且相對；以及布置在所述上表面與所述下表面之間的可單獨尋址的致動器的陣列，其中，所述可單獨尋址的致動器的陣列中的每個可單獨尋址的致動器被配置為：基于輸入信號來引起所述上表面到可配置的形狀的局部的變形。所述觸覺接口還可以包括多個輸入傳感器，所述多個輸入傳感器位于所述上表面與所述下表面之間，用于根據(jù)對所述柔性膜的觸摸來接收輸入信息。此外，觸摸所述柔性膜或者使其變形可以使所述多個輸入傳感器中的至少一個輸入傳感器進行壓縮并且生成反饋信號。在此處，可以對所述反饋信號和所述輸入信號進行組合，以致動所述可單獨尋址的致動器的陣列中的一個或多個可單獨尋址的致動器，來生成所述上表面上的物理圖案。所述輸入信號可以是聽覺信號、視覺信號或文本信號中的至少一種。所述可單獨尋址的致動器的陣列中的所述可單獨尋址的致動器中的每一個可以包括：雙向形狀記憶合金(SMA)材料，其適用于利用與所述輸入信號相對應(yīng)的電流來進行變形，以及適用于根據(jù)對所述電流的關(guān)閉來回到預(yù)變形的形狀。在一些例子中，所述材料可以采用線、管、片或彈簧的形式。如果所述材料采用彈簧的形式，則可以將可單獨尋址的彈簧預(yù)先配置在第一非致動的(例如，壓縮的)位置，使得向所述可單獨尋址的彈簧施加電壓可以使所述可單獨尋址的彈簧展開到第一致動的位置，從而引起所述柔性膜中的局部的正變形。移除對所述可單獨尋址的彈簧的電壓可以使所述可單獨尋址的彈簧回到第一非致動的位置，從而去除所述柔性膜中的局部的正變形。可以替代地將所述可單獨尋址的彈簧預(yù)先配置在第二非致動的(例如，拉伸的)位置，使得向所述可單獨尋址的彈簧施加電壓可以使所述可單獨尋址的彈簧壓縮到第二致動的位置，從而引起所述柔性膜中的局部的負(fù)變形。移除對所述可單獨尋址的彈簧的電壓可以使所述可單獨尋址的彈簧回到第二非致動的位置。可以將所述可單獨尋址的致動器的陣列中的一個或多個可單獨尋址的致動器組合在一組中，從而使所述組中的所述一個或多個可單獨尋址的致動器一致地致動。此外，所述可單獨尋址的致動器的陣列中的一個或多個可單獨尋址的致動器可以環(huán)繞用于冷卻所述一個或多個可單獨尋址的致動器的熱電圓柱體。