用于基于力的对象操纵和触觉检测的系统、方法和计算机可读介质技术方案

公开了用于基于力的对象操纵和触觉检测的系统和方法。一个公开的方法包括接收指示用户交互的位置的第一信号和接收指示第一力的第二信号的步骤。方法还包括如果用户交互的位置对应于在显示屏幕上显示的对象：向触觉输出装置输出第一触觉信号以引起第一触觉效果；以及如果所述第一力达到或超过第一力阈值，向所述触觉输出装置输出第二触觉信号以引起第二触觉效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年3月21日递交的题为“Systems and Methods for Force-Based Object Manipulation and Haptic Sensations”的美国临时专利申请No.61/968,913的优先权，该美国临时专利申请的整体据此通过引用并入本文。
本公开总体上涉及基于力的触觉方法和装置，且更具体地涉及用于基于力的对象操纵和触觉检测的系统和方法。
技术介绍
许多现代的基于处理器的装置配备有触敏输入装置，诸如触摸屏，并且有些还能够输出触觉效果。这样的装置允许用户与诸如图标或微件的图形显示对象交互以执行某些功能或者启动一个或多个应用。当用户与触摸屏交互以执行这些任务时，装置可以在用户触摸这样的图标或微件时输出触觉效果以指示用户已经激活该对象。
技术实现思路
公开了用于基于力的对象操纵和触觉检测的系统和方法。例如，一个公开的方法包括：接收指示用户交互的位置的第一信号；和接收指示第一力的第二信号。方法还包括如果所述用户交互的位置对应于在显示屏上显示的对象：向触觉输出装置输出第一触觉信号以引起第一触觉效果；以及如果所述第一力达到或超过第一力阈值，向所述触觉输出装置输出第二触觉信号以引起第二触觉效果。在某些示例中，计算机可读介质可以编码有引起处理器执行这样的方法的程序代码。提到这些示范性的示例不是为了限制或限定本公开的范围，而是为了提供辅助理解本公开的示例。在提供进一步说明的具体实施方式中论述了示范性的示例。可以通过检查本说明书而进一步理解由各种示例提供的优点。附图说明并入和构成本说明书的一部分的附图示出一个或多个示例并且与示例的说明一起用于解释用于基于力的对象操纵和触觉检测的系统和方法的原理和实施。其中图1A-B显示了根据本公开的示例的用于基于力的对象操纵和触觉检测的系统；图2A-B显示了根据本公开的示例的用于基于力的对象操纵和触觉检测的方法；图2C显示了根据本公开的示例的用于基于力的对象操纵和触觉检测的状态图；图3显示了可与根据本公开的示例的用于基于力的对象操纵和触觉检测的系统和方法的示例一起使用的图形用户界面；图4显示了根据本公开的示例的与力敏感表面的用户交互相关联的力的示例图表；图5A显示了根据本公开的示例的用于基于力的对象操纵和触觉检测的方法；图5B显示了根据本公开的示例的用于基于力的对象操纵和触觉检测的状态图；图6显示了根据本公开的示例的与力敏感表面的用户交互相关联的力的示例图表；图7显示了根据本公开的示例的用于基于力的对象操纵和触觉检测的方法；图8A-B显示了根据本公开的示例的用于提供基于力的对象操纵和触觉检测的软件应用；以及图9显示了根据本公开的示例的用于基于力的对象操纵和触觉检测的方法。具体实施方式在用于基于力的对象操纵和触觉检测的系统和方法的背景下在此描述了示例。本领域技术人员将认识到以下说明仅是示例性的并且不旨在以任何方式进行限制。对受益于本公开的这些技术人员而言，其它示例将容易以其自身提供启示。现在将详细参考附图中示出的示例的实施方式。在整个附图和下面的说明中将使用相同的参考标记指代相同的或相似的项。为了清晰，没有显示和描述本文描述的实施方式的所有常规特征。当然，应理解，在任何这样的实际实施方式的发展中，必须做出许多实施方式特有的判断以便实现开发者的具体目标，诸如符合应用限制和与商务相关的限制，且这些具体目标将在实施方式间以及在开发者间变化。用于基于力的对象操纵和触觉检测的示例性系统图1A显示了用于基于力的对象操纵和触觉检测的示例性系统。在图1A显示的示例中，系统包括具有在壳体110中的触敏显示器120(也称为“触摸屏”)的平板计算机100和能够在用户接触触敏显示器120时模拟纹理的触觉输出装置(未显示)。此外，平板电脑100包括能够向触敏显示器120输出振动效果的另一个触觉输出装置(未显示)。平板电脑100提供了图形用户界面(GUI)，以允许用户诸如通过启动应用、操纵对象或在屏幕上显示的图像，或者以其它方式执行各种任务来与平板电脑100交互。在该示例中，因为以触敏显示器120实现了平板电脑100，所以用户可以选择触摸触敏显示器120来选择图标、执行手势，以向由平板电脑的操作系统(OS)提供的或由通过应用、微件(widget)或其它类型的软件可用的其它GUI提供的GUI提供输入。此外，平板电脑100配备有诸如当用户使用她的手指接触触敏显示器120时感测施加到触敏显示器120的力的一个或多个力传感器。在该示例中，触敏显示器120具有多触摸能力。也就是说，触敏显示器120能够解释多个同时的(或基本上同时的)接触和对应的力，以允许用户利用多个手指(或其它输入装置，诸如触控笔)执行手势。随着用户触摸触敏显示器120，触敏显示器120和力传感器向平板电脑100的处理器发送位置和力信息，该处理器被配置成基于用户的接触位置和力而采取某些动作。例如，平板电脑100可以在GUI中显示代表安装在平板电脑100中的不同应用或微件的图标布置。在某些情形中，用户可能希望在不激活或以其它方式与GUI的部件交互的情况下与触敏显示器120交互。例如，平板电脑100被配置成允许用户轻微地接触触敏显示器120并且基于接触来接收触觉反馈，而不激活图标或微件，或者不以其它方式操纵GUI。因此，用户可以将她的手指拖过触敏显示器120以基于各种触觉效果来感觉不同的图标或微件定位在什么地方，且基于那些触觉效果在不同的图标或微件之间进行区分而不需要查看触敏显示器120。这样的功能在用户注意力集中在其它地方的情形中可以特别有利，诸如当用户正在开车时，但是尝试改变无线电台或调节气候控制设置。如果用户决定选择图标或微件，或者以其它方式操纵GUI(例如，轻扫至图标的另一页)，用户将更用力地在触敏显示器120上按压并且执行期望的手势。通过增加触敏显示器是120上的力，平板电脑100从“探测”模式改变到“操纵”模式，在“探测”模式，用户可以在触觉上探测屏幕，在“操纵”模式，用户可以激活图标或微件，或者以其它方式操纵GUI。在某些示例中，用户可以通过减少触敏显示器120上的力来返回到探测模式。为了实现该功能，平板电脑100包括确定力阈值的软件，该力阈值可以由用户定制或可以由装置随着时间自动调整。这样的调整可以直白地或交互地发生，诸如通过向用户呈现消息——例如“启动应用…你想要启动应用？”——以及向用户提供选择“是”或“否”的选项。这样的信息可以被反馈到力阈值的自适应确定中。因此，通过比较用户的接触力与力阈值，装置可以在探测模式和操纵模式之间切换。此外，装置可以提供其它类型的反馈以指示模式或模式的变化，诸如另外的触觉效果；视觉效果，诸如弹出消息或显示器中的变化(例如，通过在探测模式时使特征灰化)；或者如钟声或和弦的听觉效果。除探测模式和操纵模式之外，平板电脑100还包括第二力阈值，在该第二力阈值之上，GUI的操纵在性质上改变。当用户特别用力地按压时，为了阻止这样的力量，GUI可以变得对操纵不太响应。在这种情形下，图标可以更缓慢地移动，就好像它们正在被拖动通过粘性材料或者正经历基于在图标下方的虚拟表面的摩擦阻力，或者应用图标可以开始从用户手指下方滑出而不是容易地可选择的。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生触觉效果的方法，所述方法包括：接收指示用户交互的位置的第一信号；接收指示第一力的第二信号；如果所述用户交互的位置对应于显示屏上显示的对象：向触觉输出装置输出第一触觉信号以引起第一触觉效果；以及如果所述第一力达到或超过第一力阈值，则向所述触觉输出装置输出第二触觉信号以引起第二触觉效果。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.21 US 61/968,9131.一种产生触觉效果的方法，所述方法包括：接收指示用户交互的位置的第一信号；接收指示第一力的第二信号；如果所述用户交互的位置对应于显示屏上显示的对象：向触觉输出装置输出第一触觉信号以引起第一触觉效果；以及如果所述第一力达到或超过第一力阈值，则向所述触觉输出装置输出第二触觉信号以引起第二触觉效果。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：把所述第一力与大于所述第一力阈值的第二力阈值做比较；以及如果所述第一力达到或超过所述第二力阈值：基于所述用户交互的位置确定关于所述对象的待采取的动作；并且基于所述第一力执行修改的动作。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：响应于确定所述第一力达到或超过所述第一力阈值但未达到或超过所述第二力阈值，建立探测模式；以及响应于确定所述第一力达到或超过所述第一力阈值且达到或超过所述第二力阈值，建立操纵模式。4.根据权利要求3所述的方法，其中如果所述用户交互的位置对应于在所述显示屏幕上显示的所述对象，则所述探测模式提供触觉效果，但是不执行所述动作，并且其中如果所述用户交互的位置对应于在所述显示屏幕上显示的所述对象，则所述操纵模式提供触觉效果，并且也执行所述动作。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：产生第一层信号，该第一层信号被配置成使具有多个层的图形用户界面(GUI)的第一层显示在所述显示屏幕上；并且如果所述第一力达到或超过所述第一力阈值，则产生第二层信号，该第二层信号被配置成使所述GUI的第二层显示在所述显示屏幕上。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：确定所述第一力是否达到或超过所述第一力阈值和大于所述第一力阈值的第二力阈值两者；如果所述第一力达到或超过所述第一力阈值和所述第二力阈值两者：产生被配置成使所述GUI的第三层显示在所述显示屏幕上的第三层信号，所述第三层不同于所述第一层和所述第二层；并且把所述第三层信号发送到所述显示屏幕。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：如果所述第二层包括所述对象，则向所述触觉输出装置输出第三触觉信号以引起第三触觉效果；并且如果所述第三层包括所述对象，则向所述触觉输出装置输出第四触觉信号以引起第四触觉效果。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述第一力和与所述对象相关联的纹理产生所述第一触觉信号。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：接收一个或多个另外的信号，所述另外的信号指示第二用户交互，该第二用户交互包括在第二位置的第二力，较之所述第一力所述第二力包括更大的强度；基于在所述对象的下层的虚拟对象的另一种纹理产生所述第二触觉信号。10.一种计算机可读介质，包括用于产生触觉效果的程序代码，所述计算机可读介质包括：用于接收指示用户交互的位置的第一信号的程序代码；用于接收指示第一力的第二信号的程序代码；用于如果所述用户交互的位置对应于在显示屏幕上显示的对象时执行以下操作的程序代码：向触觉输出装置输出第一触觉信号以引起第一触觉效果；并且如果所述第一力达到或超过第一力阈值，则向所述触觉输出装置输出第二触觉信号以引起第二触觉效果。11.根据权利要求10所述的计算机可读介质，还包括：用于把所述第一力与大于所述第一力阈值的第二力阈值作比较的程序代码；以及用于如果所述第一力达到或超过所述第二力阈值时执行以下操作的程序代码：基于所述用户交互的位置确定关于所述对象的待采取的动作；基于所述第一力执行修改的动作。12.根据权利要求11所述的计算机可读介质，还包括：用于响应于确定所述第一力达到或超过所述第一力阈值但是未达到或超过所述第二力阈值而建立探测模式的程序代码；以及用于响应于确定所述第一力达到或超过所述第一力阈值且达到或超过所述第二力阈值而建立操纵模式的程序代码。13.根据权利要求12所述的计算机可读介质，其中如果所述用户交互的位置对应于在所述显示屏幕上显示的所述对象，则所述探测模式提供触觉效果，但是不执行所述动作，并且其中如果所述用户交互的位置对应于在所述显示屏幕上显示的所述对象，所述操纵模式提供触觉效果，并且也执行所述动作。14.根据权利要求10所述的计算机可读介质，还包括：用于产生被配置成使具有多个层的图形用户界面(GUI)的第一层显示在所述显示屏幕上的第一层信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：文森特·莱韦斯克，君·曼扭尔·克鲁斯赫南德斯，贾迈勒·沙博恩，丹尼·格雷特，库尔特埃里克·施塔尔贝格，吴立玟，阿卜杜勒瓦哈卜·哈马姆，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US