用于带有触觉效果的模拟物理交互的系统和方法
2019-11-22

用于带有触觉效果的模拟物理交互的系统和方法

本发明涉及用于带有触觉效果的模拟物理交互的系统和方法。本公开的系统可以包括:传感器,其被配置成检测与触摸表面的用户交互并且传输与该用户交互相关联的传感器信号;与传感器通信的处理器,该处理器被配置成:基于传感器信号来确定用户交互的方位、确定与用户交互的方位相关联的特征、控制与该特征相关联的设备、部分基于用户交互来修改显示信号、至少部分基于用户交互和方位来选择待生成的触觉效果,该触觉效果被选择来模拟该特征、以及传输触觉信号以生成该触觉效果;以及与处理器通信并且耦合到触摸表面的触觉输出设备,该触觉输出设备被配置成接收触觉信号并且输出触觉效果。

在一些实施例中,其他触觉效果可以与虚拟转盘354的移动相关联。例如,在一个实施例中,触觉效果可以与非线性映射相关联,以使虚拟转盘354看起来抵抗旋转,如同弹簧承载的。在一些实施例中,虚拟转盘354能够可选地在被释放时弹到分离刻度位置。在一些实施例中,从角运动到转盘位移的映射可以是非线性的,使得虚拟转盘354在视觉上看起来释放运动。在一些实施例中,这些类型的效果可以增强转盘的内部机制中的物理效果的假象。

在其他实施例中,带有触觉效果的模拟物理交互可以使用户能够更有效地使用软件和用户接口。例如,用户可以能够在不必在视觉上专注于显示器的情况下,作出关于程序中的可用操作的确定。进一步,带有触觉效果的模拟物理交互可以允许触摸屏设备取代传统开关。这可以允许基于触摸屏的设备作为多功能控制器操作。可以进一步允许基于触摸屏的设备在先前未使用的场所中被使用。这可以减少成本,并且增加总体用户满意度。

能够以数字电子电路、以计算机硬件、固件、软件或以前述的组合来实现依照本主题的方面的实施例。在一个实施例中,计算机可以包括一个或多个处理器。处理器包括或有权访问计算机可读介质,诸如耦合到该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读程序指令,诸如执行包括传感器采样例程、选择例程和其他例程的一个或多个计算机程序来执行上述方法。

在一些实施例中,能够触摸的显示器可以包括图标,该图标可以被配置成控制是否将输出触觉效果。在一些实施例中,该图标可以包括用户可以与之交互来打开或关闭触觉效果的控件,诸如按钮、标志或图标。进一步,在一些实施例中,用户可以能够通过将图标设置在特定位置(例如,通过将虚拟开关推动到某一点或将虚拟标志拉动/推动到特定位置)来改变触觉效果的强度。在一些实施例中,计算设备可以被配置成在用户与该控件交互时,输出触觉效果。

本公开的计算设备可以被配置成输出多个触觉效果中的一个或多个。在一些实施例中,这些触觉效果可以与纹理相关联。在一些实施例中,该纹理可以包括液体的纹理,例如水、油、油漆或某一其他类型的液体。在这样的实施例中,当用户的手指在能够触摸的显示器顶部上方移动时,该移动可以扰乱液体。在一个实施例中,这可以造成在能够触摸的显示器的表面上可见的波纹或其他扰动。进一步,在这样的实施例中,计算设备可以输出被配置成模拟波纹或扰动的触觉效果。例如,在一个实施例中,能够通过光滑的静电摩擦格栅来感觉到波纹。在另一个实施例中,可以输出被配置成在能够触摸的显示器的表面上模拟纹理或改变摩擦系数的触觉效果。该触觉效果可以模拟在液体中波纹或其他类型的扰动的存在。

取决于计算系统的特定配置,触摸表面可以或可以不覆盖(或另外对应于)显示器。在图1B中,示出了计算系统100B的外视图。计算设备101包括能够触摸的显示器116,其组合了设备的触摸表面和显示器。触摸表面可以对应于显示器外部或者实际显示器组件之上的一个或多个材料层。

在处理器102将与第二触觉效果相关联的第二触觉信号传输给输出第二触觉效果的触觉输出设备118618时,方法600继续。在一些实施例中,处理器1〇2输出被配置成使触觉输出设备118生成触觉效果的触觉信号。在一些实施例中,触觉输出设备118可以包括被稱合到触摸表面116或在计算设备101内的其他组件的传统致动器,诸如压电致动器或电动机。在其他实施例中,触觉输出设备118可以包括被配置成使用静电场来模拟纹理的一个或多个静电致动器。