基于位置的触觉效果的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及基于位置的触觉效果的系统和方法，本文所公开的一种说明性系统包括被配置成检测手势并传输相关联的传感器信号的传感器。所述手势包含距离表面一定距离处的第一位置以及接触所述表面的第二位置。所述系统还包含与所述传感器通信并被配置成进行以下动作的处理器：从所述传感器接收传感器信号并至少部分基于所述传感器信号来确定一种或多种触觉效果。所述一种或多种触觉效果被配置成提供贯穿所述手势的基本连续的触觉反馈。所述处理器还被配置成至少部分基于所述一种或多种触觉效果产生一个或多个触觉信号，并且传输所述一个或多个触觉信号。所述系统包括用于接收所述一个或多个触觉信号并输出所述一种或多种触觉效果的触觉输出装置。

【技术实现步骤摘要】
基于位置的触觉效果的系统和方法
本专利技术涉及用户接口装置的领域。更具体地，本专利技术涉及基于位置的触觉效果。
技术介绍
人与基于计算机的系统互动的接口的质量变得愈发重要。为了产生更直观并且增强的用户体验，这些系统可使用视觉、听觉和/或触觉反馈以再现物理世界中的互动的多个方面。此反馈通常是在用户接触触摸屏显示器或另一用户接口控制器时产生。例如，基于计算机的系统可在用户接触触摸屏显示器上的虚拟按钮时产生触觉反馈。然而，基于接触的触觉反馈可能不会准确地模拟与现实世界物体的互动。因此，存在对用于提供触觉反馈的额外系统和方法的需要。
技术实现思路
本公开的实施例包括一种被配置成产生基于位置的触觉效果的计算装置。在一个实施例中，本公开的系统可包括传感器，所述传感器被配置成检测手势并传输与该手势相关联的传感器信号。该手势可包括至少两个位置，所述至少两个位置中的第一位置包括距离表面一定距离，并且所述至少两个位置中的第二位置包括与该表面接触。该系统可还包括与传感器通信的处理器。处理器可被配置成从传感器接收传感器信号。该处理器可还被配置成至少部分基于该传感器信号来确定一种或多种触觉效果。所述一种或多种触觉效果可被配置成提供贯穿该手势的基本连续的触觉反馈。处理器可进一步被配置成至少部分基于所述一种或多种触觉效果而产生一个或多个触觉信号，并且传输所述一个或多个触觉信号。该系统还可以包括与处理器通信的触觉输出装置。触觉输出装置可被配置成接收所述一个或多个触觉信号，并输出所述一种或多种触觉效果。在另一实施例中，本公开的方法可包括：从传感器接收与手势相关联的传感器信号，其中该手势包括至少两个位置，所述至少两个位置中的第一位置包括距离表面一定距离，并且所述至少两个位置中的第二位置包括与该表面接触。该方法可还包括至少部分基于该传感器信号来确定一种或多种触觉效果。所述一种或多种触觉效果被配置成提供贯穿该手势的基本连续的触觉反馈。该方法可还包括至少部分基于所述一种或多种触觉效果而产生一个或多个触觉信号，并且将所述一个或多个触觉信号传输到触觉输出装置。触觉输出装置可被配置成接收所述一个或多个触觉信号，并输出所述一种或多种触觉效果。又一实施例包括用于实施此方法的计算机可读介质。这些说明性实施例旨在限制或界定本主题的范围，而是提供实例以辅助理解本主题。在具体实施方式中论述说明性实例，并且在其中提供进一步描述。可通过审查本说明书和/或通过实践所要求保护的的主题的一个或多个实施例来进一步理解各种实施例所提供的优点。附图说明在本说明书的剩余部分中更明确地阐述全面充分的公开内容。本说明书参考以下附图。图1A示出用于提供基于位置的触觉效果的系统的实施例；图1B示出用于提供基于位置的触觉效果的系统的另一实施例；图2是示出用于提供基于位置的触觉效果的系统的框图；图3示出用于提供基于位置的触觉效果的系统的实施例；图4示出用于提供基于位置的触觉效果的系统的另一实施例；图5示出用于提供基于位置的触觉效果的系统的又一实施例；以及图6是用于执行根据一个实施例的用于提供基于位置的触觉效果的方法的步骤的流程图。具体实施方式现将详细参考各种可替代说明性实施例和附图。按照解释方式而不是限制方式来提供每一实例。能够做出修改和改变对于本领域技术人员是明显的。例如，被示出或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一实施例中以产生又一实施例。因此，本公开旨在包含落入随附权利要求书和其等同物的范围内的修改和改变。基于位置的触觉效果的说明性实例本公开的一个说明性实施例包括移动装置(例如，智能电话、平板计算机、电子阅读器等)。移动装置包括触摸屏显示器，所述触摸屏显示器被配置成输出具有一个或多个虚拟按钮的图形用户接口(GUI)。GUI可包括例如主屏幕，所述主屏幕包含与移动装置上所存储的程序相关联的多个图标。用户可与虚拟按钮互动，例如以执行程序或用其它方式将输入提供到移动装置。在说明性实施例中，移动装置被配置成随着用户接近并最终接触触摸屏显示器，例如以与虚拟按钮互动而将基本连续的触觉反馈提供给用户。例如，在说明性实施例中，移动装置被配置成检测用户的手指与触摸屏显示器之间的距离。移动装置被配置成随着用户的手指移动得越来越靠近在触摸屏显示器上输出的虚拟按钮而基本连续地将远程触觉效果(例如，空气的喷出、超声压力波和/或激光束刺激)提供给用户的手指。在一些实施例中，移动装置输出随着用户接近触摸屏显示器而逐渐增大强度的远程触觉效果。这可模拟通常与现实物理按钮相关联的弹簧力或其它形式的阻力。此外，在说明性实施例中，移动装置被配置成响应于用户通过触摸屏显示器接触虚拟按钮而输出本地触觉效果(例如，点击感觉)。本地触觉效果可模拟物理按钮的致动。在此实施例中，随着用户接近并最终接触触摸在屏显示器上输出的虚拟按钮而提供连续触觉反馈可更加准确地模拟与物理按钮的现实互动，和/或将三维感提供给原本二维的用户接口。在另一说明性实施例中，移动装置包括GUI，所述GUI包含用户可与之互动的多个用户接口级别。移动装置被配置成随着用户接近并最终接触触摸屏显示器而激活不同用户接口级别。用户能够通过在与用户接口级别相关联的距离(相对于移动装置)处执行手势而与特定用户接口级别互动。例如，在一些实施例中，移动装置可执行包括具有多个用户接口级别的GUI的医学模拟。每一用户接口级别可被配置成输出身体部分(例如，人的手臂)的不同方面的图像和/或提供与所述身体部分的不同方面相关联的信息。例如，移动装置可响应于检测到用户的手指相对于移动装置处于远距离处而激活第一用户接口级别。第一用户接口级别可输出身体部分的外部(例如，皮肤、毛发等)的图像。移动装置可响应于检测到用户的手指相对于移动装置处于中间距离处而激活第二用户接口级别。第二用户接口级别可输出标记有关键特征的与身体部分相关联的组织和/或韧带的图像。移动装置可响应于用户接触移动装置而激活第三用户接口级别。第三用户接口级别可输出与身体部分相关联的骨骼的图像。因此，随着用户接近和/或接触移动装置，移动装置能够激活“更深”用户接口级别，借此，用户能够访问渐多和/或不同的信息。这可额外地或可替代地将三维感提供给原本二维的接口。在一些实施例中，移动装置被配置成随着用户接近并接触触摸屏显示器而提供与用户接口级别相关联的基本连续的触觉反馈。例如，在上述医学模拟实例中，随着用户接近并接触触摸屏显示器，移动装置可输出被配置成模拟将手指更深地按压入现实身体部分的不同层的基本连续的触觉反馈。在此实施例中，移动装置可响应于检测到用户的手指处于与第一用户接口级别相关联的距离处而输出被配置成模拟皮肤和/或毛发的触觉效果。移动装置可响应于检测到用户的手指处于与第二用户接口级别相关联的距离处而输出被配置成模拟组织和/或韧带的触觉效果。移动装置可响应于检测到用户的手指接触移动装置而输出被配置成模拟骨骼的触觉效果。触觉效果的组合(例如，如以基本连续的方式提供)可更加现实地模拟与身体部分的现实世界互动。上文的说明性实施例的描述仅作为实例来提供。在本文中描述本专利技术的各种其它实施例，并且本领域的技术人员将理解这些实施例的变型。可通过审查本说明书和/或通过实践所要求保护的主题的一个或多个实施例来进一步理解各种实施例所提供的优点。基于位置的触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：传感器，所述传感器被配置成检测手势并传输与所述手势相关联的传感器信号，其中所述手势包括至少两个位置，所述至少两个位置中的第一位置包括距离表面一定距离，并且所述至少两个位置中的第二位置包括与所述表面接触；以及处理器，所述处理器与所述传感器通信，所述处理器被配置成：从所述传感器接收所述传感器信号；至少部分基于所述传感器信号而确定一种或多种触觉效果，所述一种或多种触觉效果被配置成提供贯穿所述手势的基本连续的触觉反馈；至少部分基于所述一种或多种触觉效果而产生一个或多个触觉信号；并且传输所述一个或多个触觉信号；以及触觉输出装置，所述触觉输出装置与所述处理器通信，所述触觉输出装置被配置成接收所述一个或多个触觉信号并输出所述一种或多种触觉效果。

【技术特征摘要】
2015.12.11 US 14/966,6521.一种系统，包括：传感器，所述传感器被配置成检测手势并传输与所述手势相关联的传感器信号，其中所述手势包括至少两个位置，所述至少两个位置中的第一位置包括距离表面一定距离，并且所述至少两个位置中的第二位置包括与所述表面接触；以及处理器，所述处理器与所述传感器通信，所述处理器被配置成：从所述传感器接收所述传感器信号；至少部分基于所述传感器信号而确定一种或多种触觉效果，所述一种或多种触觉效果被配置成提供贯穿所述手势的基本连续的触觉反馈；至少部分基于所述一种或多种触觉效果而产生一个或多个触觉信号；并且传输所述一个或多个触觉信号；以及触觉输出装置，所述触觉输出装置与所述处理器通信，所述触觉输出装置被配置成接收所述一个或多个触觉信号并输出所述一种或多种触觉效果。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述手势包括远离所述表面的开始位置以及远离所述表面的结束位置。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述手势介于所述至少两个位置之间，所述手势在所述第一位置中开始并在所述第二位置中结束。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述一种或多种触觉效果包括远程触觉效果以及本地触觉效果，并且其中所述处理器被进一步配置成：使所述触觉输出装置响应于在所述第一位置处检测到第一互动而输出所述远程触觉效果；并且使所述触觉输出装置响应于在所述第二位置处检测到第二互动而输出所述本地触觉效果。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述触觉输出装置包括定位在被配置成由用户穿戴的可穿戴装置中的第一触觉输出装置以及耦合到所述表面的第二触觉输出装置；并且其中所述处理器被进一步配置成：使所述第一触觉输出装置响应于在所述第一位置处检测到所述第一互动而输出所述远程触觉效果；并且使所述第二触觉输出装置响应于在所述第二位置处检测到所述第二互动而输出所述本地触觉效果。6.根据权利要求4所述的系统，其中：所述手势包括身体部分的移动；所述远程触觉效果包括产生与所述身体部分的静电耦合或朝向所述身体部分发射固体、液体、气体、等离子体、声压波或激光束；所述本地触觉效果包括振动、质感、摩擦系数的所感知的改变、表面变形或温度的改变；并且所述传感器包括相机、3D成像装置、陀螺仪、全球定位系统(GPS)、发光二极管(LED)、红外线传感器或超声波换能器。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成：至少部分基于所述至少两个位置中的位置而从多个可用用户接口级别确定用户接口级别；确定与所述用户接口级别相关联的功能；并且执行所述功能。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置成：基于来自第二传感器的第二传感器信号来确定身体部分；确定所述身体部分包括敏感身体部分；确定所述一种或多种触觉效果中的至少一种触觉效果被配置成施加到所述敏感身体部分；并且确定被配置成减小对所述敏感身体部分的伤害的可能性的所述至少一种触觉效果的特性。9.一种方法，包括：从传感器接收与手势相关联的传感器信号，其中所述手势包括至少两个位置，所述至少两个位置中的第一位置包括距离表面一定距离，并且所述至少两个位置中的第二位置包括与所述表面接触；至少部分基于所述传感器信号而确定一种或多种触觉效果，所述一种或多种触觉效果被配置成提供贯穿所述手势的基本连续的触觉反馈；至少部分基于所述一种或多种触觉效果而产生一个或多个触觉信号；以及将所述一个或多个触觉信号传输到触觉输出装置，所述触觉输出装置被配置成接收所述一个或多个触觉信号并输出所述一种或多种触觉效果。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述手势包括远离所述表面的开始位置以及远离所述表面的结束位置。11.根据权利要求9所述的方法，其中所述手势介于所述至少两个位置之间，所述手势在所述第一位置中开始并在所述第二位置中结束。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述一种或多种触觉效果包括远程触觉效果以及本地触觉效果，并且还包括：响应于在所述第一位置处检测到第一互动而输出所述远程触觉效果；以及响应于在所述第二位置处检测到第二互动而输出所述本地触觉效果。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述触觉输出装置包括定位在可穿戴装置中的第一触觉输出装置以及耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦希德·克霍什卡瓦，文森特·莱韦斯克，君·曼扭尔·克鲁斯赫南德斯，曼苏尔·阿尔古内，威廉·里赫，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国,US