[發明專利]使用基元的高精確度觸覺效應生成

在審

• 申請號: 201710798129.5
• 申請日: 2013-02-16
• 公開（公告）號: CN107688393A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: J·M·克魯茲-埃爾南德斯;吳立文;C·J·尤爾里奇
• 申請（專利權）人: 意美森公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李穎

本申請是2013年2月16日遞交的題為“使用基元的高精確度觸覺效應生成”的中國專利申請NO.201310087424.1的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年2月15日提交的序列號為61/599,173的美國臨時專利申請的優先權，其內容在這里通過參考并入。

技術領域

一個實施例涉及觸覺效應，并且尤其涉及使用基元(primitive)生成高精確度觸覺效應。

背景技術

電子裝置制造商致力于為用戶開發豐富的界面。傳統的裝置利用視覺和聽覺提示為用戶提供反饋。在一些界面裝置中，也為用戶提供動覺反饋(如主動力反饋和阻力反饋)和/或觸覺反饋(如振動、質地和熱量)，更普遍地統稱為“觸覺反饋”或“觸覺效應”。觸覺反饋可以提供改進和簡化用戶界面的提示。具體地是，振動效應，或振動觸覺效應，可用于為電子裝置的用戶提供提示以使用戶警惕特定的事件，或提供真實感的反饋以在模擬或虛擬環境中創建更強烈的感官沉浸。

為了產生振動效應，許多設備使用一些類型的致動器或者觸覺輸出設備。用于這個目的的已知致動器包括例如其中由發動機移動偏心質量塊的偏心旋轉質量塊(“ERM”)的電磁制動器、其中連接到彈簧的塊被前后驅動的線性共振致動器(“LRA”)、或者例如壓電的、電致動聚合物或者形狀記憶合金的“智能材料”。觸覺輸出設備還可以是非機械或者非振動的設備，例如使用靜電摩擦力(“ESF”)、超聲波表面摩擦(“USF”)的設備、用超聲波觸覺換能器引起聲學輻射壓力的設備、使用觸覺基底和柔軟或可變形表面的設備、提供例如使用空氣噴射的一股氣流的噴射式觸覺輸出的設備等等。

發明內容

一個實施例是觸覺使能系統，其接收包括多個輸入參數的觸覺效應基元，并且接收來自傳感器的輸入。該系統從該觸覺效應基元生成觸覺效應信號，該觸覺效應信號包括多個輸出參數，其中輸出參數中的至少一個基于傳感器輸入而變化。該系統隨后將該觸覺效應信號施加到致動器。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個實施例的觸覺使能系統的結構圖。

圖2是根據一個實施例的包括要模擬的音樂樂器的可選圖形圖像的系統的透視圖；

圖3是根據一個實施例的說明線性映射的頻率對加速度的圖；

圖4是根據一個實施例的當從HD觸覺效應基元生成HD觸覺效應信號時圖1的高精確度(“HD”)觸覺效應生成模塊的功能流程圖。

圖5是物理激勵的隨機事件建模算法的結構圖表示；

圖6是根據一個實施例的當從HD觸覺效應基元生成HD觸覺效應信號時圖1的HD觸覺效應生成模塊的功能流程圖。

具體實施方式

一個實施例是觸覺效應生成系統，其生成用于高精確度(“HD”)致動器的振動類型的觸覺效應。該觸覺效應以觸覺“基元”的形式表示，其中例如周期、持續時間和幅度的參數被用來定義觸覺效應，并且這些參數隨后被引擎解釋并轉換為發動機電壓信號，其包括輸出參數并且被施加到HD致動器。

ERM和LRA類型的致動器可被認為是“低精確度”致動器，因為當生成觸覺效應時它們具有受限的頻率范圍。相反，HD致動器，例如基于壓電、電致動聚合物或者靜電的致動器，能夠以更快的上升(ramp-up)時間和大的動態范圍來輸出更高的頻率內容。因此，由HD致動器生成的觸覺效應能夠比由低精確度致動器生成的那些更豐富以及更加逼真。盡管為低精確度致動器開發的觸覺效應參數/基元通常可用于HD致動器，但它們通常不利用這些高精確度特性。進一步，HD基元可以比低精確度基元包括更多參數，所述低精確度基元僅可以具有單個參數，例如幅度。

圖1是根據本發明的一個實施例的觸覺使能系統10的結構圖。系統10包括在機殼15內安裝的觸摸感應表面11或者其他類型的用戶接口，以及可以包括機械按鍵/按鈕13。系統10內部是觸覺反饋系統，其在系統10上生成振動。在一個實施例中，在觸摸表面11上生成振動。