触觉对象的触觉信号的建模方法、显示设备及其驱动方法技术

本发明专利技术公开触觉对象的触觉信号的建模方法、显示设备及其驱动方法，可实现具有触觉对象的形状和质感的触觉感受。所述方法包括：在相对于具有质感对象的触觉对象移动传感器单元的同时，获得对应于所述质感对象的形状的测量数据，且获得与施加到所述触觉对象的压力水平对应的力测量数据；基于所述测量数据计算对应于所述质感对象的形状建模数据和冲力建模数据；基于所述力测量数据计算对应于所述质感对象的摩擦力建模数据；基于所述形状建模数据、冲力建模数据和摩擦力建模数据产生与所述触觉对象对应的触觉信号的设置信息；以及存储所述触觉信号的设置信息。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2014年11月12日申请的韩国专利申请No.10-2014-0157324的优先权,其公开内容以引用的方式被结合于此，如同全部在本文中提出。
本专利技术涉及对来自触觉对象的触觉信号进行建模的方法和显示设备，更具体而言，涉及可实现具有触觉对象的形状和质感的触觉感受的来自触觉对象的触觉信号的建模方法和显示设备。
技术介绍
触摸面板是诸如液晶显示(LCD)设备、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)、电泳显示器(EPD)和有机发光显示设备之类的显示设备中所包括的一种输入装置，能够使用户在观看显示设备的屏幕的同时利用手指、笔等直接触摸显示屏而输入信息。触摸面板已经商品化为例如智能电话、台式个人电脑(PC)等的便携式信息设备以及例如笔记本电脑、监控器、电视机(TV)等的各种电子设备的输入装置。根据触摸感测的方式，触摸面板可分为电阻式、电容式、红外式等。近年来，由于电容式的制造工艺简便且触摸灵敏度高，因此电容式吸引了许多注意力。电容式触摸面板分为互电容式和自电容式。互电容触摸面板实现了不同于自电容触摸面板的多触摸输入。近年来，利用电场(或摩擦力)对人的皮肤施加电触觉刺激的触觉技术已经与触摸技术一起发展起来。采用触觉技术的显示设备对触觉电极施加触觉信号，以产生用于刺激人体触觉感受器的吸引力，利用所述吸引力刺激用户的触觉感受，从而能使用户识别触摸和触摸的质感。但是，由于采用传统触觉技术的显示设备对具有相同形状的触觉对象施加相同的触觉信号，因此具有相同形状但具有不同材料的触觉对象不能给用户提供材料的触感。例如，图1为显示分别对应于采用传统触觉技术的显示设备中具有不同质感的触觉对象的触觉信号的示图。图1的(a)显示了对应于具有棱镜图案质感对象1a且材料为塑料的第一触觉对象1的触觉信号，图1的(b)显示了对应于具有棱镜图案质感对象2a且材料为橡胶的第二触觉对象2的触觉信号。如图1所示，采用传统触觉技术的显示设备产生分别对应于质感对象1a和2a的形状但与触觉对象1和2的材料无关的触觉信号，并将触觉对象1和2的触感提供给用户。因此，虽然触觉对象1和2具有不同的材料，但用户的手指从分别具有形状相同的质感对象1a和2a的触觉对象1和2中感觉到相同的触觉感受。为此，采用传统触觉技术的显示设备不能实现具有与触觉对象的质感对象相同的形状和质感的触觉感受。
技术实现思路
因此，本专利技术致力于提供对来自触觉对象的触觉信号进行建模的方法和显示设备，可基本避免因现有技术的局限和缺陷而造成的一个或多个问题。本专利技术的一个方面在于提供对来自触觉对象的触觉信号进行建模的方法、显示设备及其驱动方法，可实现具有触觉对象的形状和质感的触觉感受。本专利技术的部分其他优点和特征将在下面的描述中进行阐释，在研究下文后，本专利技术的部分其他优点和特征对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见，或者可通过实践本专利技术而获知。利用书面描述和相关权利要求书及附图中所具体指出的结构，可以实现和获得本专利技术的目的和其他优点。如本文中所具体实现和广泛描述的那样，为了实现这些和其他优点，按照本专利技术的意图，提供一种对来自触觉对象的触觉信号进行建模的方法，包括：在相对于具有质感对象的触觉对象移动传感器单元的同时，通过所述传感器单元获得对应于所述质感对象的形状的测量数据，且通过力传感器获得与施加到所述触觉对象的压力水平对应的力测量数据；基于所述测量数据计算对应于所述质感对象的形状建模数据和冲力建模数据；基于所述力测量数据计算对应于所述质感对象的摩擦力建模数据；基于所述形状建模数据、冲力建模数据和摩擦力建模数据产生与所述触觉对象对应的触觉信号的设置信息；以及将所述触觉信号的设置信息存储在存储器中。在本专利技术的另一方面，提供一种显示设备，包括：具有多个像素的显示面板；驱动所述多个像素的显示驱动器；布置在所述显示面板上的触摸面板，所述触摸面板具有多条发送线和多条接收线；触摸驱动器，所述触摸驱动器在触摸模式下感测所述多条接收线中的每一条的电容变化以产生触摸感测数据，并且在触觉模式下产生触觉信号以将所述触觉信号提供给至少一条发送线；以及控制器，所述控制器基于输入的图像源数据产生图像数据以提供所述图像数据至所述显示驱动器，基于所述触摸感测数据计算触摸区域，并从所述图像源数据所包括的多项触觉对象数据中提取与所述触摸区域对应的触觉对象的触觉对象数据，其中，在所述触觉模式下，所述触摸驱动器产生包括载波波形和与所述触觉对象的触觉对象数据对应的触觉基础波形的触觉信号。在本专利技术的再一方面，提供一种显示设备，包括：具有多个像素的显示面板；驱动所述多个像素的显示驱动器；布置在所述显示面板上的触摸面板，所述触摸面板具有多条发送线和多条接收线；布置在所述触摸面板上的触觉面板，所述触觉面板包括触觉电极层；感测所述多条接收线中的每一条的电容变化以产生触摸感测数据的触摸驱动器；产生触觉信号以提供所述触觉信号至所述触觉电极层的触觉驱动器；以及控制器，所述控制器基于输入的图像源数据产生图像数据以提供所述图像数据至所述显示驱动器，基于所述触摸感测数据计算触摸区域，并从所述图像源数据所包括的多项触觉对象数据中提取与所述触摸区域对应的触觉对象的触觉对象数据，其中，所述触觉驱动器产生包括载波波形和与所述触觉对象的触觉对象数据对应的触觉基础波形的触觉信号，并将所述触觉信号提供给所述触觉电极层。在本专利技术的又一方面，提供一种显示设备的驱动方法，包括：感测施加到触摸面板的用户触摸以产生触摸感测数据；基于所述触摸感测数据计算触摸区域；从输入的图像源数据所包括的多项触觉对象数据中提取与所述触摸区域对应的触觉对象的触觉对象数据；产生触觉信号，所述触觉信号包括载波波形和与所述触觉对象的触觉对象数据对应的触觉基础波形；以及利用所述触觉信号在所述触摸区域中实现触觉感受。应当理解的是，本专利技术的上文的概要描述和下文的详细描述都是示例性和解释性的，意在对要求保护的本专利技术提供进一步解释。附图说明用于对本专利技术提供进一步的理解、并入且构成了本申请的一部分的附图例示了本专利技术的多个实施方式，并与文字描述一起用于解释本专利技术的原理。附图中：图1为显示分别对应于采用传统触觉技术的显示设备中具有不同质感的触觉对象的触觉信号的示图；图2为示意性地阐释按照本专利技术的一个实施方式对来自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对来自触觉对象的触觉信号进行建模的方法，所述方法包括：在相对于具有质感对象的触觉对象移动传感器单元的同时，通过所述传感器单元获得对应于所述质感对象的形状的测量数据，且通过力传感器获得与施加到所述触觉对象的压力水平对应的力测量数据；基于所述测量数据计算对应于所述质感对象的形状建模数据和冲力建模数据；基于所述力测量数据计算对应于所述质感对象的摩擦力建模数据；基于所述形状建模数据、冲力建模数据和摩擦力建模数据产生与所述触觉对象对应的触觉信号的设置信息；以及将所述触觉信号的设置信息存储在存储器中。

【技术特征摘要】
2014.11.12 KR 10-2014-01573241.一种对来自触觉对象的触觉信号进行建模的方法，所述方法包
括：
在相对于具有质感对象的触觉对象移动传感器单元的同时，通过所述传
感器单元获得对应于所述质感对象的形状的测量数据，且通过力传感器获得
与施加到所述触觉对象的压力水平对应的力测量数据；
基于所述测量数据计算对应于所述质感对象的形状建模数据和冲力建模
数据；
基于所述力测量数据计算对应于所述质感对象的摩擦力建模数据；
基于所述形状建模数据、冲力建模数据和摩擦力建模数据产生与所述触
觉对象对应的触觉信号的设置信息；以及
将所述触觉信号的设置信息存储在存储器中。
2.如权利要求1所述的方法，其中产生所述触觉信号的设置信息包
括：
基于所述形状建模数据和冲力建模数据产生对应于所述触觉对象的形状
的触觉基础波形，且产生对应于所述触觉基础波形的触觉基础波形信息；
基于所述摩擦力建模数据设置触觉电压电平；以及
基于所述摩擦力建模数据产生与所述触觉基础波形组合的载波波形的频
率信息。
3.如权利要求2所述的方法，其中存储所述触觉信号的设置信息包
括：
通过将所述触觉基础波形信息、触觉电压电平和载波波形的频率信息映
射至所述触觉对象，产生第一查找表；以及
将所述第一查找表存储在所述存储器中。
4.如权利要求1所述的方法，其中产生所述触觉信号的设置信息包
括：
基于所述形状建模数据和冲力建模数据产生对应于所述触觉对象的形状
的触觉基础波形，且产生对应于所述触觉基础波形的触觉基础波形信息；以
及
基于所述力测量数据和摩擦力建模数据计算对应于所述触觉对象的摩擦
系数。
5.如权利要求4所述的方法，其中存储所述触觉信号的设置信息包
括：
通过将所述触觉基础波形信息和摩擦系数映射至所述触觉对象，产生第
二查找表；以及
将所述第二查找表存储在所述存储器中。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：在所述存储器中附加地
存储第三查找表和第四查找表，在所述第三查找表中映射有所述触觉对象的
基于电压电平的摩擦力，在所述第四查找表中映射有所述触觉对象的基于载
波波形频率的摩擦力。
7.一种显示设备，包括：
具有多个像素的显示面板；
驱动所述多个像素的显示驱动器；
布置在所述显示面板上的触摸面板，所述触摸面板具有多条发送线和多
条接收线；
触摸驱动器，所述触摸驱动器在触摸模式下感测所述多条接收线中的每
一条的电容变化以产生触摸感测数据，并且在触觉模式下产生触觉信号以将
所述触觉信号提供给至少一条发送线；以及
控制器，所述控制器基于输入的图像源数据产生图像数据以提供所述图
像数据至所述显示驱动器，基于所述触摸感测数据计算触摸区域，并从所述
图像源数据所包括的多项触觉对象数据中提取与所述触摸区域对应的触觉对
象的触觉对象数据，
其中，在所述触觉模式下，所述触摸驱动器产生包括载波波形和与所述
触觉对象的触觉对象数据对应的触觉基础波形的触觉信号。
8.如权利要求7所述的显示设备，其中所述触摸驱动器包括：
存储器，所述存储器存储与所述触觉基础波形对应的触觉基础波形信息
和触觉电压电平、以及所述载波波形的频率信息；以及
触觉驱动单元，所述触觉驱动单元基于所述触觉基础波形信息和触觉电
压电平产生所述触觉基础波形，基于所述载波波形的频率信息产生所述载波
波形，并组合所述触觉基础波形和所述载波波形以产生所述触觉信号。
9.如权利要求7所述的显示设备，其中
所述控制器进一步基于所述触摸驱动器所提供的触摸力感测数据计算触
摸力数据；
所述触摸驱动器包括：
存储器，所述存储器存储对应于所述触觉基础波形的触觉基础波形信
息、所述触觉对象的摩擦系数、所述触觉对象的基于电压电平的摩擦力以及
基于载波波形频率的摩擦力；
感测单元，所述感测单元感测所述多条接收线中的每一条的电容变化以
产生所述触摸感测数据和触摸力感测数据；以及
触觉驱动单元，所述触觉驱动单元产生所述触觉信号以提供所述触觉信
号至所述至少一条发送线，且
所述触觉驱动单元包括：
触觉信号设置单元，所述触觉信号设置单元基于所述触摸力数据计算所
述触觉对象的摩擦力，并从所述存储器中提取所述触觉基础波形信息、与已
计算出的所述触觉对象的摩擦力对应的触觉电压电平、以及载波波形的频率
信息；以及
触觉信号产生单...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙智恩，崔溶均，尹胜奂，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR