專利名稱：用于包括基于表面的觸覺效果的界面的系統(tǒng)和方法
用于包括基于表面的觸覺效果的界面的系統(tǒng)和方法相關(guān)申請的交叉引用本專利申請要求于2009年3月12日提交的標(biāo)題為“Locating Features Using a Friction Display”的美國臨時(shí)專利申請No. 61/159，482的優(yōu)先權(quán)，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。本專利申請要求于2009年11月17日提交的標(biāo)題為“System and Method for Increasing Haptic Bandwidth in an Electronic Device，，白勺美|S|l^；時(shí)專禾串i青 No. 61/262, 041的優(yōu)先權(quán)，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。本專利申請要求于2009年11月17日提交的標(biāo)題為“Friction Rotary Device for Haptic Feedback”的美國臨時(shí)專利申請No. 61Λ62，038的優(yōu)先權(quán)，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。本專利申請要求于2010年1月四日提交的標(biāo)題為“Systems And Methods For Providing Features In A Friction Display” 的美國實(shí)用新型專利申請 No. 12/696，893 的優(yōu)先權(quán)，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。本專利申請要求于2010年1月四日提交的標(biāo)題為“Systems And Methods For Friction Displays And Additional Haptic Effects” 的美國實(shí)用新型專利申請 No. 12/696, 900的優(yōu)先權(quán)，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。本專利申請要求于2010年1月四日提交的標(biāo)題為“Systems And Methods For Interfaces Featuring Surface-Based Haptic Effects” 的美國實(shí)用新型專利申請 No. 12/696, 908的優(yōu)先權(quán)，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。本專利申請要求于2010年1月29日提交的標(biāo)題為“Systems And Methods For A Texture Engine ”的美國實(shí)用新型專利申請No. 12/697，010的優(yōu)先權(quán)，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。本專利申請要求于2010年1月四日提交的標(biāo)題為“Systems And Methods For Using Textures In Graphical User Interface Widgets” 的美國實(shí)用新型專利申請 No. 12/697, 037的優(yōu)先權(quán)，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。本專利申請要求于2010年1月四日提交的標(biāo)題為“Systems And Methods For Using Multiple Actuators To Realize Textures” 的美國實(shí)用新型專利申請 No. 12/697, 042的優(yōu)先權(quán)，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。
背景技術(shù)：
觸摸使能設(shè)備正日益流行。例如，移動(dòng)和其他設(shè)備可以配置有觸摸敏感顯示器，使得用戶可以通過觸摸敏感顯示器的多個(gè)部分來提供輸入。作為另一示例，與顯示器分離的觸摸使能表面可以用于輸入，諸如觸控板、鼠標(biāo)或其他設(shè)備。 例如，用戶可以觸摸被映射至屏幕上圖形用戶界面(⑶I)的顯示器或表面的一部分，諸如按鈕或控件(control)。作為另一示例，可以提供手勢，諸如，一個(gè)或多個(gè)觸摸的序列、跨過表面的拖拽、或由設(shè)備感測到的其他可識(shí)別模式。雖然觸摸使能顯示器和其他基于觸摸的界面大大增強(qiáng)了設(shè)備功能性，但是仍然存在缺陷。例如，即使在屏幕上顯示鍵盤，習(xí)慣于物理鍵盤的用戶在使用觸摸使能設(shè)備時(shí)也可能不具有相同的體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例可以提供包括基于表面的觸覺效果的觸摸使能設(shè)備，觸覺效果包括但不限于紋理的改變、觸摸表面的摩擦系數(shù)的改變、和/或觸摸表面上的邊界或障礙物的模仿。通過使用這樣的特征，設(shè)備可以更加用戶友好，并且可以提供整體上更激發(fā)興趣的用戶體驗(yàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)，包括傳感器，該傳感器被配置成當(dāng)對象接觸觸摸表面時(shí)檢測觸摸區(qū)域中的觸摸，觸摸區(qū)域被映射至圖形用戶界面的顯示區(qū)域。觸摸表面可以對應(yīng)于顯示區(qū)域或者可以對應(yīng)于計(jì)算設(shè)備或與計(jì)算設(shè)備對接的外設(shè)的非顯示表面。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括與處理器通信并且耦合至觸摸表面的致動(dòng)器，該致動(dòng)器被配置成輸出觸覺效果。該系統(tǒng)可以包括與致動(dòng)器和傳感器通信的一個(gè)或多個(gè)處理器，處理器被配置成基于標(biāo)識(shí)觸摸的位置和以下中的至少一個(gè)來選擇要生成的觸覺效果(a)識(shí)別由觸摸提供的輸入手勢或者(b)在被映射至觸摸處或附近的觸摸區(qū)域中的位置的顯示區(qū)域中的地點(diǎn)處顯示在圖形用戶界面中的內(nèi)容。處理器可以命令致動(dòng)器在觸摸發(fā)生的同時(shí)生成所選擇的觸覺效果，從而提供紋理，模仿障礙物或者邊界，和/或提供調(diào)節(jié)后的顯示器的摩擦系數(shù)。這些效果可以使用用于提供觸覺效果(包括但不限于振動(dòng)觸覺效果)的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器和/或使用以受控方式改變顯示器的摩擦系數(shù)的致動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)。提及這些說明性實(shí)施例并不是為了限制或定義本主題的范圍，而是提供幫助其理解的示例。在具體實(shí)施方式
中討論了說明性實(shí)施例，并且在此提供了進(jìn)一步的描述。通過檢查本說明書和/或通過實(shí)施所要求的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以進(jìn)一步理解通過多種實(shí)施例提供的優(yōu)點(diǎn)。


在說明書的其余部分中更特別地闡述全部和允許的公開。說明書對以下附圖作出參考。圖IA示出了用于提供基于表面的觸覺效果的說明性系統(tǒng)。圖IB示出了在圖IA中所示的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的外部視圖。圖IC圖示了在圖IA中所示的系統(tǒng)的另一實(shí)施例。圖2是圖示可以在一些實(shí)施例中用于選擇觸覺效果的像素200的陣列的視圖。圖3是示出用于給界面提供基于表面的觸覺效果的說明性方法的流程圖。圖4A是圖示包括包括觸覺使能顯示器的計(jì)算設(shè)備的系統(tǒng)的外部視圖的視圖。圖4B示出了圖4A的設(shè)備的橫截面圖。圖4C至圖4D提供了當(dāng)處理器被配置成響應(yīng)于識(shí)別翻頁輸入手勢而選擇觸覺效果時(shí)，圖4A的設(shè)備中的圖形用戶界面的示例。圖5A至圖5B中的每個(gè)圖示了包括包括觸摸表面并且與分離顯示器對接的計(jì)算設(shè)備的系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在對多種和可選示意性實(shí)施例和附圖詳細(xì)地作出參考。每個(gè)示例都通過解釋提供，并且不作為限制。對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，可以作出修改和改變。例如，如作為一個(gè)實(shí)施例的一部分所圖示或描述的特征可以在另一個(gè)實(shí)施例中使用，以產(chǎn)生還有的進(jìn)一步實(shí)施例。因此，本公開意在包括落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的修改和變體。使用可變摩擦界面的設(shè)備的說明性示例本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例包括計(jì)算系統(tǒng)，諸如，iPod 便攜式音樂設(shè)備或 iPhone 移動(dòng)設(shè)備(兩者都可以從美國加利福尼亞州的庫珀蒂諾的蘋果公司得到)或者 Zune(R)便攜式設(shè)備(可以從華盛頓的雷蒙德的微軟公司得到)。計(jì)算系統(tǒng)可以包括和/ 或可以與一個(gè)或多個(gè)傳感器通信，諸如加速計(jì)、以及用于確定相對于在該示例中與設(shè)備的屏幕相對應(yīng)的顯示區(qū)域的觸摸的地點(diǎn)的傳感器(例如，光學(xué)的、電阻的或電容的)。當(dāng)用戶與設(shè)備交互時(shí)，一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器被用于提供觸覺效果。例如，當(dāng)用戶跨過設(shè)備移動(dòng)手指時(shí)，屏幕的摩擦系數(shù)可以基于手指的位置、速度、和/或加速度而變化。根據(jù)摩擦如何變化，用戶可以感知特征和/或紋理。作為特定示例，摩擦可以變化，使得用戶感知與屏幕上按鈕的邊緣相對應(yīng)的凸起、邊界或其他障礙物。如在以下進(jìn)一步詳細(xì)論述的，使摩擦系數(shù)變化可以以任何數(shù)量的方式用于給用戶提供反饋。用于提供基于表面的觸覺效果的說明性系統(tǒng)圖IA示出了用于提供基于表面的觸覺效果的說明性系統(tǒng)100。特別地，在該示例中，系統(tǒng)100包括包括經(jīng)由總線106與其他硬件對接的處理器102的計(jì)算設(shè)備101。內(nèi)存 104包括配置計(jì)算設(shè)備的操作的程序組件，其可以包括任何合適的有形(并且非瞬時(shí))計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如，RAM、R0M、EEPR0M等。在該示例中，計(jì)算設(shè)備101進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備110、輸入/輸出(I/O)接口組件112、以及附加存儲(chǔ)器114。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(多個(gè))110可以表示促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)連接的任何組件。示例包括但不限于有線接口，諸如以太網(wǎng)、USB、IEEE1394 ；和/或無線接口，諸如IEEE 802. 11、藍(lán)牙、或用于訪問蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的無線電接口(例如，用于訪問CDMA、GSM、UMT、或其他移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)器/天線)。I/O組件112可以用于促進(jìn)到諸如一個(gè)或多個(gè)顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)和/或用于輸入數(shù)據(jù)或輸出數(shù)據(jù)的其他硬件的設(shè)備的連接。存儲(chǔ)器114表示非易失性存儲(chǔ)器，諸如磁性、光學(xué)、或在設(shè)備101中包括的其他存儲(chǔ)介質(zhì)。系統(tǒng)100進(jìn)一步包括觸摸表面116，其在該示例中被整合到設(shè)備101中。觸摸表面 116表示被配置成感測用戶的觸覺輸入的任何表面。一個(gè)或多個(gè)傳感器108被配置成當(dāng)對象與觸摸表面接觸時(shí)檢測觸摸區(qū)域中的觸摸并且通過處理器102來提供用于使用的合適數(shù)據(jù)?？梢允褂萌魏魏线m數(shù)量、類型或配置的傳感器。例如，電阻和/或電容傳感器可以被嵌入觸摸表面116中并且用于確定觸摸的地點(diǎn)和其他信息，諸如壓力。作為另一示例，光學(xué)傳感器可以用于確定觸摸位置。在該示例中，與處理器102通信的致動(dòng)器118耦合至觸摸表面116。在一些實(shí)施例中，致動(dòng)器118被配置成輸出響應(yīng)于觸覺信號(hào)而改變觸摸表面的摩擦系數(shù)的觸覺效果。另外地或替代地，致動(dòng)器118可以提供以受控方式移動(dòng)觸摸表面的觸覺效果。一些觸覺效果可以利用耦合至設(shè)備的殼體的致動(dòng)器，并且一些觸覺效果可以順序地和/或一起使用多個(gè)致動(dòng)器。例如，摩擦系數(shù)可以通過使表面以不同頻率振動(dòng)而變化。變化的不同組合/順序可以用于模仿紋理的感覺。雖然在此示出單個(gè)致動(dòng)器118，但是實(shí)施例可以使用相同或不同類型的多個(gè)致動(dòng)器來改變觸摸表面的摩擦系數(shù)。例如，在一些實(shí)施例中使用壓電致動(dòng)器，以以超聲頻率垂直地和/或水平地轉(zhuǎn)移一些或所有觸摸表面116。在一些實(shí)施例中，諸如偏心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量電動(dòng)機(jī)和線性諧振致動(dòng)器的多個(gè)致動(dòng)器可以單獨(dú)或一起使用，以提供不同紋理、摩擦變化和其他觸覺效果。致動(dòng)器的其他示例包括電活性聚合物、形狀記憶合金、靜電、和磁致伸縮致動(dòng)器。轉(zhuǎn)向內(nèi)存104，描述示例性程序組件124、1沈和128以說明在一些實(shí)施例中如何將設(shè)備配置成提供可變摩擦顯示器。在該示例中，檢測模塊1 配置處理器102，以經(jīng)由傳感器(多個(gè))108監(jiān)控觸摸表面116來確定觸摸的位置。例如，模塊IM可以對傳感器108進(jìn)行采樣，以便跟蹤觸摸的存在或不存在，并且如果觸摸存在，則隨著時(shí)間跟蹤觸摸的地點(diǎn)、 路徑、速度、加速度、壓力和/或其他特性。觸覺效果確定模塊1 表示分析關(guān)于觸摸特性的數(shù)據(jù)以選擇要生成的觸覺效果的程序組件。例如，在一些實(shí)施例中，包括一個(gè)或多個(gè)觸摸的序列的輸入手勢可以被識(shí)別并且與一個(gè)或多個(gè)觸覺效果相關(guān)。作為另一示例，觸摸表面116的一些或所有區(qū)域可以被映射至圖形用戶界面?？梢曰谟|摸的地點(diǎn)來選擇不同的觸覺效果，以便通過改變觸摸表面 116的摩擦來模仿特征的存在，使得當(dāng)在界面中看到該特征的相應(yīng)表示時(shí)，“感覺到”該特征。然而，即使在界面中沒有顯示相應(yīng)元素(例如，即使沒有顯示邊界，如果界面中的邊界交叉，則也可以提供觸覺效果)，可以經(jīng)由觸摸表面116來提供觸覺效果。觸覺效果生成模塊1 表示使處理器102生成觸覺信號(hào)和將觸覺信號(hào)傳送至致動(dòng)器(多個(gè))118，以至少當(dāng)觸摸發(fā)生時(shí)生成所選擇的觸覺效果的程序設(shè)計(jì)。例如，生成模塊1 可以訪問存儲(chǔ)的波形或命令，以發(fā)送至致動(dòng)器118。作為另一示例，觸覺效果生成模塊1 可以接收期望的摩擦系數(shù)，并且利用信號(hào)處理算法來生成合適信號(hào)以發(fā)送至致動(dòng)器 (多個(gè))118。作為進(jìn)一步示例，期望的紋理可以與用于被發(fā)送至一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)觸覺致動(dòng)器的紋理和合適波形的目標(biāo)坐標(biāo)一起被指示，以生成表面(和/或其他設(shè)備組件)的合適移位，以提供紋理。根據(jù)計(jì)算系統(tǒng)的特定配置，觸摸表面可以覆蓋或不覆蓋(或者另外對應(yīng)于)顯示器。在圖IB中，示出了計(jì)算系統(tǒng)100B的外部視圖。計(jì)算設(shè)備101包括將觸摸表面和設(shè)備的顯示器組合的觸摸使能顯示器116。觸摸表面可以對應(yīng)于顯示器外部或者實(shí)際顯示器組件之上的一層或多層材料。在該示例中，基于在圖形用戶界面130中顯示的文本的內(nèi)容來選擇觸覺效果。特別地，如界面元件132所指示的，“尋找”命令已經(jīng)被用于觸發(fā)搜索查詢。觸覺效果可以被選擇，以在被映射至與所搜索到的內(nèi)容相對應(yīng)的用戶界面中的位置的觸摸區(qū)域中的位置處生成觸覺效果。在該示例中，觸摸表面被直接映射至顯示區(qū)域，并且因此當(dāng)所搜索到的內(nèi)容 (詞語“patent”)被定位時(shí)，在界面130中強(qiáng)調(diào)詞語“patent”，如在134、136和138處示出的。根據(jù)本主題的多個(gè)方面，設(shè)備101的處理器(處理)可以選擇合適觸覺效果，使得當(dāng)用戶在134、136和/或138處或附近觸摸屏幕116時(shí)，改變屏幕的摩擦系數(shù)。例如，這可以允許用戶使用他或她的手指“瀏覽”文本，并且通過較高(或較低)摩擦系數(shù)或與其他顯示的內(nèi)容不同的紋理來觸覺上強(qiáng)調(diào)感興趣的文本。還可以創(chuàng)建更復(fù)雜的效果；例如，可以使用設(shè)備101的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器來生成強(qiáng)調(diào)詞語周圍的邊界或紋理。如上所述，觸摸表面不需要覆蓋顯示器。圖IC圖示了觸摸使能計(jì)算系統(tǒng)100C的另一示例。在該示例中，計(jì)算設(shè)備101包括觸摸表面116，其被映射至在與設(shè)備101對接的計(jì)算系統(tǒng)120中包括的顯示器122中的提供的圖形用戶界面。例如，計(jì)算設(shè)備101可以包括鼠標(biāo)、觸控板、或其他設(shè)備，而系統(tǒng)120可以包括桌上型或膝上型計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒(例如， DVD播放器、DVR、有線電視盒)、或另一計(jì)算系統(tǒng)。作為另一示例，觸摸表面116和顯示器 122可以包括在同一設(shè)備中，諸如包括顯示器122的膝上型計(jì)算機(jī)中的觸摸使能觸控板。是否與顯示器或其他整合，在此的示例中的2-D矩形觸摸表面的描述并不意指是限制性的。其他實(shí)施例包括彎曲或不規(guī)則觸摸使能表面，其進(jìn)一步被配置成提供基于表面的觸覺效果。返回圖1C，在該示例中，在響應(yīng)于經(jīng)由觸摸表面116輸入的用戶手勢進(jìn)行選擇的處理中，用戶界面包括文本內(nèi)容(詞語“檢查(Examination)”)。特別地，第一部分140基于手指146通過觸摸表面116的區(qū)域150的移動(dòng)而被強(qiáng)調(diào)。當(dāng)選擇了該詞語時(shí)，手指146 將移動(dòng)至在148處示出的位置，同時(shí)在圖形用戶界面中，詞語的部分142和144被強(qiáng)調(diào)。響應(yīng)于手勢和/或基于詞語的內(nèi)容可以提供觸覺效果。例如，如區(qū)域150、152和 154的不同交叉暈線所指示的，當(dāng)詞語被強(qiáng)調(diào)時(shí)，可以改變表面116的摩擦系數(shù)。在一些實(shí)施例中，所選文本或其他項(xiàng)的內(nèi)容被用于確定觸覺效果。例如，摩擦可以基于所選文本的“高度地圖”改變，并且矮字母(“e”、“r”)具有低高度，并且較高字母(諸如，“l(fā)”、“f”)具有較高高度。頻率變換可以用于找到詞語的頻率內(nèi)容；替代地，字母之間的距離可以用于確定用于詞語的“感覺”。作為另一示例，可以簡單地基于選擇來調(diào)節(jié)摩擦，諸如當(dāng)達(dá)到詞語、短語或其他單位的端部時(shí)，摩擦增加；這可以幫助用戶避免選擇鄰近內(nèi)容的不期望部分。當(dāng)然，詞語之間的邊界可以通過標(biāo)識(shí)空間來識(shí)別， 而本領(lǐng)域中已知的語法分析(例如，分析上下文、用法)可以用于識(shí)別短語。在該示例中，基于左到右強(qiáng)調(diào)描述了文本選擇。基于表面的文本效果可以與其他類型的選擇動(dòng)作相關(guān)聯(lián)。例如，用戶可以通過在原點(diǎn)處觸摸并且然后將第二對象向外拖動(dòng)來拉盒子，并且兩個(gè)點(diǎn)表示邊界框的對角。在選擇進(jìn)行的同時(shí)和/或在選擇完成之后，可以提供諸如改變摩擦或紋理的觸覺效果。另外地或替代地，當(dāng)選擇了區(qū)域時(shí)，與所選擇的區(qū)域相對應(yīng)的觸摸區(qū)域的部分可以具有不同紋理或摩擦系數(shù)。作為另一示例，可以通過邊界或周長(例如，觸覺點(diǎn)擊、彈出、或摩擦變化以標(biāo)識(shí)何時(shí)觸摸跨過所選擇的區(qū)域中或之外)在觸覺上指示所選擇的區(qū)域。用于確定要提供的觸覺效果的說明性方法圖2是圖示在一些實(shí)施例中可以用于基于將檢測到的觸摸映射至一個(gè)或多個(gè)像素位置來選擇要提供的觸覺效果的像素200的陣列的視圖。例如，陣列200可以包括具有與每個(gè)像素相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)值的位圖或其他圖像文件，并且該值(多個(gè))被用于確定如何提供觸覺效果。該示例示出可相對小數(shù)量的像素；實(shí)踐中，陣列可以包括成千上萬個(gè)像
ο在一些實(shí)施例中，由觸摸表面限定的觸摸區(qū)域內(nèi)的觸摸的位置可以被返回，并且然后被轉(zhuǎn)換為一個(gè)或多個(gè)像素地址。與像素地址(多個(gè))相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)值可以被訪問并且用于驅(qū)動(dòng)觸覺設(shè)備(包括一個(gè)或多個(gè)可變摩擦設(shè)備)的致動(dòng)器(多個(gè))。例如，每個(gè)像素地址都可以與強(qiáng)度值相關(guān)聯(lián)，強(qiáng)度值與驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器的幅度相關(guān)。作為更復(fù)雜的示例，每個(gè)像素地址可以與三個(gè)強(qiáng)度值(即，RGB)相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，這三個(gè)強(qiáng)度值中的每個(gè)可以與不同致動(dòng)器強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)。作為另一示例，一些值可以指定強(qiáng)度，并且其他值指定操作的持續(xù)時(shí)間。作為進(jìn)一步示例，不同像素強(qiáng)度值可以與不同的期望紋理或用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器以模仿單一紋理的組件相關(guān)。更進(jìn)一步，可以使用多層RGB圖像文件，并且每層對應(yīng)于特定致動(dòng)器。在該示例中，第一多個(gè)像素202與強(qiáng)度值相關(guān)聯(lián)并且形成“塊”，而第二多個(gè)像素 204形成不同圖案。不同圖案可能基于對象如何遇到(encounter)圖案而導(dǎo)致不同效果。 例如，從頂部移動(dòng)到底部的對象可能遇到由圖案202引起的摩擦的第一改變并且然后是由圖案204引起的不同變化；以相反順序(S卩，底部到頂部)遇到的相同圖案可以模仿完全不同的感覺。觸摸表面和圖形用戶界面之間的映射可以是絕對的或者可以縮放的。例如，在一些實(shí)施例中，觸摸地點(diǎn)直接與一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)像素地址相關(guān)，并且相關(guān)聯(lián)的值在選擇觸覺效果中用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器(多個(gè))。在其他實(shí)施例中，考慮觸摸地點(diǎn)和速度。例如，實(shí)際觸摸地址可以在圖案202之上，但是可以與指示朝向圖案202的運(yùn)動(dòng)的矢量相關(guān)聯(lián)，并且因此圖案202中的像素的值被用于及時(shí)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器，用于要適當(dāng)進(jìn)行的觸覺效果。圖3是示出用于給界面提供基于表面的觸覺效果的說明性方法300的流程圖。框 302表示確定觸摸區(qū)域中的觸摸的位置。例如，處理器可以利用嵌入或查看觸摸使能顯示器或表面中的一個(gè)或多個(gè)傳感器來跟蹤表面上的觸摸的位置。基于觸摸的當(dāng)前和/或過去位置，可以確定與映射至觸摸區(qū)域的圖形用戶界面的交互?；谠摻换ィ梢赃x擇一種或多種觸覺效果，諸如改變觸摸表面的摩擦和/或其他效果。在該示例中，在框304和312處識(shí)別交互，其中，該方法在304處首先確定是否指示了手勢。諸如基于跨過屏幕的揮掃(swipe)方向和長度、圖案中的不連續(xù)觸摸的序列、或者另一可識(shí)別交互，手勢可以被識(shí)別為一個(gè)或多個(gè)觸摸的序列或者觸摸的圖案。在該示例中，如果手勢被識(shí)別，則流程移動(dòng)至框306，其表示確定與該手勢相關(guān)聯(lián)的期望觸覺效果。例如，在手勢正在進(jìn)行的同時(shí)，基于由設(shè)備的處理器執(zhí)行的圖案識(shí)別，“Z”形觸摸軌跡可以被識(shí)別為一種類型的輸入手勢。在手勢正在進(jìn)行的同時(shí)和/或在手勢完成之后， 一種或多種觸覺效果可以與可對指示要輸出的效果的處理器進(jìn)行訪問的數(shù)據(jù)中的“Z”手勢相關(guān)聯(lián)。例如，數(shù)據(jù)可以提供給表面，以當(dāng)手勢接近完成時(shí)呈現(xiàn)紋理或摩擦的改變。另外地或替代地，在手勢被識(shí)別以便確認(rèn)手勢的輸入之后，紋理或顯示器的摩擦系數(shù)可以改變。如果在框304處手勢未被識(shí)別，則流程移動(dòng)至框312，其中，該方法估計(jì)在觸摸的位置處或附近是否存在基于GUI的特征。如在此所論述的，多種特征可以呈現(xiàn)在被映射至觸摸表面的圖形用戶界面中，并且特征可以與觸覺效果相關(guān)聯(lián)。特征可以對應(yīng)于或可以不對應(yīng)于在圖形用戶界面中實(shí)際顯示的內(nèi)容。框312表示確定一個(gè)或多個(gè)這樣的特征是否是在所觸摸的地點(diǎn)處或所觸摸的地點(diǎn)附近，并且框314表示確定與該特征相對應(yīng)的一種或多種觸覺效果。例如，基于觸摸的速度的用于觸摸的當(dāng)前像素地點(diǎn)和/或投影的像素地點(diǎn)可以與指定用于多種像素位置的觸覺效果的位圖進(jìn)行比較?；谟|覺效果(多個(gè))，合適觸覺信號(hào)可以被訪問/生成，以提供在位圖中指定的輸出。作為另一示例，觸摸的當(dāng)前或投影的地點(diǎn)可以與標(biāo)識(shí)GUI特征(諸如，控件、紋理內(nèi)容、邊界等)的地點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。然后，如果在該地點(diǎn)處標(biāo)識(shí)出GUI特征，則可以訪問使一種或多種觸覺效果與該特征相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。例如，處理器可以跟蹤觸摸的地點(diǎn)，并且確定觸摸是在被映射至圖形用戶界面中的特定控件(例如，按鈕)的觸摸區(qū)域中的位置處或靠近該位置。然后，處理器可以查閱界面元素的列表來確定與該按鈕相關(guān)聯(lián)的觸覺效果 (例如，紋理、摩擦變化)，并且基于該觸覺效果而采取進(jìn)一步措施以生成觸覺效果。在該示例中，框306和314通向框308，其表示訪問或生成一個(gè)或多個(gè)觸覺信號(hào)，以生成所選擇的觸覺效果(多個(gè))。例如，處理器可以訪問在內(nèi)存中存儲(chǔ)的并且與特定觸覺效果相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。作為另一示例，信號(hào)可以通過訪問存儲(chǔ)的算法和輸入與效果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)來生成。例如，算法可以輸出用于在基于幅度和頻率參數(shù)來生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)中使用的數(shù)據(jù)。作為另一示例，觸覺信號(hào)可以包括被發(fā)送至致動(dòng)器以由致動(dòng)器進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)。例如，致動(dòng)器本身可以對指定諸如幅度和頻率的參數(shù)的命令做出響應(yīng)。框310表示將觸覺信號(hào)傳送至致動(dòng)器(多個(gè))以生成期望的效果(多個(gè))。例如， 如果要提供模擬驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則處理器可以利用板上D/A轉(zhuǎn)換器來創(chuàng)建信號(hào)。如果將數(shù)字命令提供給致動(dòng)器，則可以通過處理器的I/O總線來生成合適的消息?？梢栽谟|摸的點(diǎn)和/ 或其他地方感覺到觸覺效果。例如，如果提供兩個(gè)手指輸入手勢，則可以響應(yīng)于識(shí)別第二手指的移動(dòng)來改變在第一手指處的紋理/摩擦系數(shù)。在一些實(shí)施例中，即使在沒有選擇的觸覺效果的情況下，基線觸覺信號(hào)也可以被發(fā)送至致動(dòng)器(多個(gè))，以生成環(huán)境觸覺效果，以便增強(qiáng)設(shè)備可以產(chǎn)生的潛在效果的范圍。 因此，傳送觸覺信號(hào)可以包括向致動(dòng)器發(fā)送“停止”命令、“零”或最小信號(hào)、或另一信號(hào)，以根據(jù)情況減小強(qiáng)度。作為一個(gè)示例，諸如，壓電致動(dòng)器的特定致動(dòng)器的使用可以允許觸摸表面的摩擦系數(shù)的減小，但是不允許摩擦系數(shù)的增加。為了提供選項(xiàng)的范圍，可以提供基線信號(hào)，使得觸摸表面的“普通”摩擦級(jí)別低于當(dāng)靜態(tài)時(shí)觸摸表面具有的摩擦系數(shù)。因此，可以相對于基線而不是靜態(tài)值來定義觸覺效果。如果最大摩擦是期望的，則“零”信號(hào)可以被發(fā)送至壓電致動(dòng)器，以停止表面的移動(dòng)?；诒砻娴挠|覺效果可以采用任何合適的形式。例如，一些觸覺效果可以包括觸摸表面的摩擦的變化——一些部分可以提供“刮刀”或“打磨機(jī)”。作為另一示例，可以使用振動(dòng)觸覺效果，諸如振動(dòng)或一系列振動(dòng)。振動(dòng)觸覺效果和/或摩擦的變化可以用于模仿不同特征的感覺，諸如邊界或障礙物。例如，可以通過摩擦的增加來模仿邊界或邊緣，并且如果邊界交叉(在一些實(shí)例中)，則摩擦減小。振動(dòng)觸覺效果和/或摩擦的變化可以另外地或替代地用于模仿各種紋理。關(guān)于紋理的生成和使用的附加詳情可以在以上參考的并且標(biāo)題分別為“Systems and Methods for a Texture Engine，，(代理卷號(hào) IMM354 (51851-383720))、“^stems and Methods for Using Multiple Actuators to Realize Textures”(代理卷號(hào) No. 1匪；355 (51851-383719))和 "Systems and Methods for Using Textures in Graphical User Interface Widgets，，(代理卷號(hào) No. IMM356 (51851-383718))的美國專利申請 No. 12/697，010、No. 12/697，042 和No. 12/697，037中找到。例如，可以提供不同的摩擦的圖案或振動(dòng)的圖案，以模仿紋理的感覺，諸如磚塊、巖石、沙子、草、皮毛、多種織物類型、水、磨拉石、和其他流體、皮革、木頭、冰、 蜥蜴皮膚、金屬、以及其他紋理圖案。當(dāng)“危險(xiǎn)”紋理是期望的時(shí)，還可以使用不類似于真實(shí)世界紋理的其他紋理，諸如，高幅度振動(dòng)觸覺或其他反饋。雖然在該示例中，替代地考慮框304和312，但是在一些實(shí)施例中，一種方法可以考慮在還估計(jì)在被映射至具有一個(gè)或多個(gè)觸覺特征的GUI的一部分的地點(diǎn)處觸摸是否發(fā)生的同時(shí)，手勢是否正在進(jìn)行。界面行為的附加說明性實(shí)施例圖4A是圖示包括包括觸摸使能顯示器402的計(jì)算設(shè)備401的系統(tǒng)400的外部視圖的視圖。圖4B示出了設(shè)備401的橫截面圖。設(shè)備401可以與圖IA的設(shè)備101類似地配置，盡管為了清楚的目的，在該視圖中未示出諸如處理器、內(nèi)存、傳感器等的組件。如在圖4B中可以看出的，設(shè)備401包括多個(gè)致動(dòng)器418和附加致動(dòng)器422。致動(dòng)器418-1可以包括被配置成將垂直力給予顯示器402的致動(dòng)器，而418-2可以橫向移動(dòng)顯示器402。在該示例中，致動(dòng)器直接耦合至顯示器，但是應(yīng)當(dāng)理解，致動(dòng)器可耦合至另一觸摸表面，諸如顯示器402的頂部上的材料層。附加致動(dòng)器422可以耦合至包含設(shè)備401的組件的殼體。在圖4A至圖4D的示例中，顯示器402的區(qū)域?qū)?yīng)于觸摸區(qū)域，但是這些原理可應(yīng)用于與顯示器完全分離的觸摸表面。 在一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)器418每個(gè)都包括壓電致動(dòng)器，而附加致動(dòng)器422包括偏心旋轉(zhuǎn)質(zhì)量致動(dòng)器、線性諧振致動(dòng)器、或另一壓電致動(dòng)器。致動(dòng)器422可以被配置成響應(yīng)于來自處理器的觸覺信號(hào)而提供振動(dòng)觸覺效果。振動(dòng)觸覺效果可以結(jié)合基于表面的觸覺效果來利用和/或用于其它目的。在一些實(shí)施例中，致動(dòng)器418-1和418-2中的任一個(gè)或兩者可以包括除壓電致動(dòng)器之外的致動(dòng)器。另外地，示出了單個(gè)致動(dòng)器422，盡管多個(gè)其它致動(dòng)器可以耦合至設(shè)備 401的殼體和/或其他致動(dòng)器4422可以耦合至別處。設(shè)備401也可以包括在不同地點(diǎn)處耦合至觸摸表面的多個(gè)致動(dòng)器418-1/418-2。返回至圖4A，在420處示出圖形用戶界面，以包括一般化特征430。在該示例中， 基于由手指426向下朝向位置4 的移動(dòng)表示的觸摸的位置，選擇了用于輸出的觸覺效果。 特別地，如在圖4B中可以看出的，致動(dòng)器418-1、418-2和/或422被提供有合適的觸覺信號(hào)，以提供如在432、434和436處指示的基于表面的觸覺反饋。由于致動(dòng)器導(dǎo)致不同交叉暈線意在表示觸摸表面的不同“感覺”。例如，432、434和436可以表示生成期望的觸覺效果的觸摸表面的紋理或摩擦系數(shù)的變化。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過使第一區(qū)域432具有較高摩擦，然后第二區(qū)域434具有較低摩擦，并且第三區(qū)域436具有較高摩擦來模仿盒子的感覺。圖4C-圖4D提供了當(dāng)處理器被配置成響應(yīng)于識(shí)別翻頁輸入手勢而選擇觸覺效果時(shí)，圖形用戶界面424的示例，并且當(dāng)提供手勢時(shí)，觸覺效果被選擇以在翻頁輸入手勢的方向上改變觸摸表面。圖4C示出了第一界面狀態(tài)424-1，其中，手指438觸摸大量頁面440的屏幕上表示。如圖4D中的442處所示，手指已經(jīng)提供了右到左輸入手勢。在該示例中，計(jì)算設(shè)備 401的軟件配置處理器，以將從頁腳開始的右到左軌跡識(shí)別為翻頁輸入手勢。因此，界面移動(dòng)至狀態(tài)424-2，其中，頁腳提升，并且下一頁在444處可見。另外地，當(dāng)手勢正在進(jìn)行(和 /或在手勢被識(shí)別之后)，可以提供基于表面的觸覺效果。例如，當(dāng)手指438從右到左移動(dòng)時(shí)，可以改變觸摸表面的摩擦系數(shù)(例如，通過增加)以模仿翻頁的感覺。作為另一示例， 可以提供一系列摩擦改變，或者一個(gè)或多個(gè)紋理改變可以發(fā)生。圖5A-圖5B每個(gè)都圖示了包括包括觸摸表面502的計(jì)算設(shè)備501的系統(tǒng)500?？梢耘c圖4和圖1的設(shè)備401和101類似地配置計(jì)算設(shè)備501。在這些示例中，觸摸表面502 與包括被映射至觸摸區(qū)域的圖形用戶界面的顯示器分離。分離的顯示器504在圖5A-圖5B 中示出并且與設(shè)備501對接。例如，設(shè)備501可以表示與顯示器504對接的計(jì)算設(shè)備，諸如，具有與觸摸表面相對應(yīng)的嵌入式觸控板的膝上型計(jì)算機(jī)。作為另一示例，計(jì)算設(shè)備501本身可以是外圍設(shè)備， 其包括觸摸表面502、致動(dòng)器、和通過與設(shè)備501對接的計(jì)算設(shè)備命令的合適的處理電路。 在任何事件中，將理解，在圖5A-圖5B中論述的原理同樣可應(yīng)用于觸摸表面對應(yīng)于顯示器或顯示器之上的材料的實(shí)施例。另外地，當(dāng)然，當(dāng)觸摸表面與顯示器分離(例如，鼠標(biāo)上的觸摸表面、計(jì)算機(jī)觸控板等)時(shí)，可以使用這些原理。轉(zhuǎn)向圖5A，在該示例中，設(shè)備501的處理器被配置成響應(yīng)于識(shí)別指示屏幕上內(nèi)容項(xiàng)目從第一地點(diǎn)移動(dòng)到第二地點(diǎn)的手勢，選擇觸覺效果。圖形用戶界面506包括窗口 508 和510。元件512可以表示文件、文件夾、或可以在屏幕上操縱的其他元件。這些元件每個(gè)都映射至在由觸摸表面502限定的觸摸區(qū)域中在508' ,510'和512'處示出的各個(gè)地點(diǎn)。 用戶可以將手指或其他對象置于512'和觸摸表面502處或附近。該輸入可以被識(shí)別為項(xiàng)目512的選擇。在一些實(shí)施例中，區(qū)域512'可以具有與項(xiàng)目512的內(nèi)容或身份相關(guān)聯(lián)的不同紋理或其他觸覺效果。為了將項(xiàng)目512移動(dòng)至窗口 510，用戶可以跨過與界面506中的窗口 508和510的邊界相對應(yīng)的邊界514'和516'拖動(dòng)觸摸表面502。如果第二地點(diǎn)(在該示例中，為窗口 510)對應(yīng)于受保護(hù)區(qū)域(例如，系統(tǒng)或其他安全文件夾)，則當(dāng)邊界516'靠近或交叉時(shí)，可以提供合適的基于表面的觸覺效果。作為另一示例，如果元件512表示受保護(hù)文件，則觸覺效果可以提供在邊界514'處或附近。例如，摩擦系數(shù)可以顯著地增加，以阻止移動(dòng)到窗口 508之外和/或窗口 510之內(nèi)。作為另一示例，與其他未受保護(hù)元件(未示出)相比，當(dāng)移動(dòng)從區(qū)域512'開始時(shí)，可以通過區(qū)域512'處的特定紋理或特定高摩擦系數(shù)來指示元件 512的狀態(tài)。圖5B圖示了處理器被配置成基于在被映射至觸摸的位置處或附近的觸摸區(qū)域中的位置的地點(diǎn)處在圖形用戶界面中顯示的控件來選擇觸覺效果的示例。另外地，示出了基于附加內(nèi)容的觸覺效果。特別地，圖形用戶界面520包括顯示內(nèi)容的第一部分522和包括屏幕上控件的第二部分524。在該示例中，內(nèi)容部分522包括具有主要道路526、次要道路528、以及目的地 530的地圖?？刂撇糠?M包括滑塊532和按鈕534和536?？梢允褂萌魏魏线m的圖形控制元件，包括但不限于復(fù)選框、單選按鈕、下拉菜單、折疊菜單、刻度盤等。圖形用戶界面520被映射至觸摸表面502的區(qū)域。在該示例中，觸摸表面502被圖示成提供多種基于表面的觸覺效果。雖然同時(shí)示出，但是將理解，當(dāng)觸摸在包含效果的區(qū)域處或附近時(shí)，通過交叉暈線指示的多種觸覺效果將由設(shè)備501來提供。
如在538處所示，觸摸區(qū)域被映射至內(nèi)容部分522的部分包括邊界538。邊界可以包括紋理或摩擦變化，以幫助指示被映射至內(nèi)容部分522的這個(gè)部分的邊緣。另外，在M4 和546處提供表面效果，以標(biāo)識(shí)主要道路5 和次要道路528。例如，不同類型的道路和其他地圖特征可以具有不同紋理或摩擦級(jí)別。作為另一示例，可以在內(nèi)容部分522中顯示屏幕上路線。與偏離該路線的道路相對應(yīng)的部分相比，觸摸表面502被映射至該路線的部分可以具有不同摩擦或紋理。例如，用戶能夠通過跟隨低摩擦部分544和546追蹤該路線，并且經(jīng)過地點(diǎn)548摩擦增加。作為預(yù)期的目的地的位置 548可以具有唯一摩擦或紋理。觸摸表面502包括表示可以用于朝向觸摸區(qū)域被映射至控制部分5M的部分引導(dǎo)用戶的觸覺效果。例如，部分550可以包括較低摩擦系數(shù)，以允許到控件的輕松路徑。如在552A、552B和552C處所示，當(dāng)滑塊532的值增加時(shí)，提供不同的觸覺效果。例如，當(dāng)滑塊向上或向下移動(dòng)時(shí)，摩擦級(jí)別可以改變。作為另一示例，按鈕534和536可以包括由不同紋理表示的或者由摩擦變化模仿的不同邊界區(qū)域。在一些實(shí)施例中，按鈕534和 536的紋理或摩擦基于按鈕的值或狀態(tài)而變化。還可以提供除了紋理和/或摩擦之外的觸覺效果。例如，當(dāng)用戶向按鈕移動(dòng)/從按鈕移動(dòng)時(shí)，可以提供觸覺彈出或振動(dòng)?；诒砻娴男Ч钠渌f明性實(shí)施例以上示例被提供用于說明目的并且不意在是限制性的。以下論述了基于表面的觸覺效果的附加示例。在一些實(shí)施例中，基于表面的效果獨(dú)立于到圖形用戶界面的映射被提供。例如， 觸摸表面可以用于提供輸入，以在圖形用戶界面中呈現(xiàn)的三維環(huán)境中操縱圖形元件?？梢蕴峁┎煌y理，以指示不同控件或運(yùn)動(dòng)——例如，在觸摸表面中沿著X軸的第一紋理(或摩擦)可以指示3-D環(huán)境中的x-y平面中的轉(zhuǎn)化，而沿著χ軸的第二紋理(或摩擦)可以指示3-D環(huán)境的x-z平面中的轉(zhuǎn)換。作為另一示例，可以通過沿著觸摸表面的多個(gè)接觸點(diǎn)改變紋理或摩擦來指示3-D環(huán)境中的對象的操縱。作為進(jìn)一步示例，不同紋理可以用于指示不同類型的控制動(dòng)作。例如，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)或3-D環(huán)境中，當(dāng)在該環(huán)境中移動(dòng)元件或?qū)ο髸r(shí)，可以提供第一紋理，而當(dāng)視圖改變但是元件/對象不移動(dòng)時(shí)，提供第二紋理。更進(jìn)一步地，實(shí)施例包括與繪圖或其他輸入相關(guān)聯(lián)的紋理的改變。例如，在設(shè)計(jì)應(yīng)用中，不同刷子或其他工具可以具有相應(yīng)的紋理。當(dāng)改變刷子尺寸時(shí)，可以通過給不同紋理提供每個(gè)刷子尺寸和/或通過將刷子紋理映射至觸摸區(qū)域的較大部分來“感覺到”刷子尺寸。實(shí)施例包括根據(jù)本主題的紋理、摩擦、和/或其他觸覺效果的使用，以便指示文件或文檔的內(nèi)容。例如，用戶界面可以包括時(shí)間線選擇機(jī)構(gòu)(例如，滑塊)，其包括基于表面的觸覺效果。例如，音頻文件可以被分析用于一個(gè)或多個(gè)特性(例如，音量)和被映射至特性 (例如，用于不同音量的不同紋理、摩擦級(jí)別等)的基于表面的觸覺效果。當(dāng)用戶與選擇機(jī)構(gòu)交互時(shí)，可以提供不同的觸覺效果(例如，當(dāng)遇到增加的音量的部分時(shí)，滑塊感覺不同)。作為另一示例，基于表面的觸覺效果可以結(jié)合游戲使用。例如，美國專利申請公開 No. 2008/0064499描述了具有娛樂場所和其他游戲的觸覺效果的使用，通過引用的方式將其全部內(nèi)容合并于此。除了或代替在此描述的效果，可以使用基于表面的觸覺效果，諸如，當(dāng)播放卡時(shí)的不同摩擦/紋理，游戲工具(例如，輪盤、骰子等)經(jīng)由觸摸表面交互和/或指示結(jié)果或游戲規(guī)則(例如，當(dāng)用戶前進(jìn)時(shí)的不同紋理，用于指示在游戲中何時(shí)進(jìn)行禁止移動(dòng)的不同摩擦值等)?？傮w考慮在此的“適于”或“配置成”的使用意味著不阻止適于或被配置成執(zhí)行附加任務(wù)或步驟的開放式和包含語言。另外，“基于”的使用意味著開放式和包含，這是因?yàn)椤盎凇币粋€(gè)或多個(gè)記載的條件或值的處理、步驟、計(jì)算或其他動(dòng)作實(shí)際上可以基于超過所記載的那些的附加條件或值。在此包括的標(biāo)題、列表和編號(hào)僅用于更容易地解釋，并且不意味著是限制性的。根據(jù)本主題的多個(gè)方面的實(shí)施例可以在數(shù)字電子電路中、在計(jì)算機(jī)硬件、固件、軟件中或者在前述結(jié)合中實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器。處理器包括或能夠?qū)τ?jì)算機(jī)可讀介質(zhì)進(jìn)行訪問，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)諸如耦合至處理器的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。處理器執(zhí)行在內(nèi)存中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序指令，諸如執(zhí)行包括傳感器采樣例程、觸覺效果選擇例程、以及產(chǎn)生信號(hào)以生成上述所選擇的觸覺效果的合適程序設(shè)計(jì)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序。這樣的處理器可以包括微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、以及狀態(tài)機(jī)。這樣的處理器可以進(jìn)一步包括可編程電子器件，諸如PLC、可編程中斷控件(PIC)、可編程邏輯器件(PLD)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PR0M)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPR0M或EEPR0M)、或其他類似設(shè)備。這樣的處理器可以包括或可以與可以存儲(chǔ)指令的介質(zhì)(例如，有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))通信，當(dāng)由處理器執(zhí)行指令時(shí)，可以使處理器執(zhí)行如由處理器執(zhí)行或輔助的在此所述的步驟。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)施例可以包括但不限于能夠向諸如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的處理器的處理器提供計(jì)算機(jī)可讀指令的所有電子、光學(xué)、磁性或其他存儲(chǔ)設(shè)備。介質(zhì)的其他示例包括但不限于軟盤、CD-ROM、磁盤、存儲(chǔ)器芯片、R0M、RAM、ASIC、配置的處理器、所有光學(xué)介質(zhì)、所有磁帶或其他磁性介質(zhì)、或計(jì)算機(jī)處理器可以從其讀取的任何其他介質(zhì)。而且，多種其他設(shè)備可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如路由器、專用或公共網(wǎng)絡(luò)、或其他傳輸設(shè)備。處理器和描述的處理可以是一個(gè)或多個(gè)指令，并且可以通過一個(gè)或多個(gè)指令來散布。處理器可以包括用于執(zhí)行在此所述的一種或多種方法(或方法的多個(gè)部分)的代碼。雖然已經(jīng)關(guān)于其特定實(shí)施例詳細(xì)地描述了本主題，但是將理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在獲得前述理解時(shí)可以容易地產(chǎn)生對這樣的實(shí)施例的替換、變化以及等同物。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本公開被呈現(xiàn)用于舉例而不是限制的目的，并且不排除對本主題的這樣的修改、變化和 /或添加的包含，這對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將很容易是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括傳感器，所述傳感器被配置成當(dāng)對象接觸觸摸表面時(shí)，檢測觸摸區(qū)域中的觸摸，所述觸摸區(qū)域被映射至圖形用戶界面的顯示區(qū)域；致動(dòng)器，所述致動(dòng)器與處理器通信并且耦合至所述觸摸表面，所述致動(dòng)器被配置成響應(yīng)于觸覺信號(hào)而輸出觸覺效果；以及處理器，所述處理器與致動(dòng)器和傳感器通信，所述處理器被配置成基于標(biāo)識(shí)所述觸摸的位置和以下中的至少一個(gè)來選擇要生成的觸覺效果(a)識(shí)別通過所述觸摸提供的輸入手勢或者(b)在被映射至所述觸摸處或附近的所述觸摸區(qū)域中的位置的所述顯示區(qū)域中的地點(diǎn)處在所述圖形用戶界面中顯示的內(nèi)容，以及在所述觸摸發(fā)生的同時(shí)將觸覺信號(hào)傳送至所述致動(dòng)器，以生成所選擇的觸覺效果，以提供紋理、所模仿的障礙物或邊界、或所述顯示器的調(diào)節(jié)后的摩擦系數(shù)中的至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器包括壓電致動(dòng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述觸覺效果通過改變所述觸摸表面的摩擦系數(shù)來生成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述觸覺效果包括模仿所述觸摸表面上的紋理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器被配置成基于在映射至所述觸摸的位置處或附近的所述觸摸區(qū)域中的位置的地點(diǎn)處在所述顯示區(qū)域中顯示的文本的內(nèi)容，選擇觸覺效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器被配置成響應(yīng)于搜索查詢，強(qiáng)調(diào)在所述圖形用戶界面中顯示的內(nèi)容，并且其中，所述觸覺效果被選擇，以在被映射至所述強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容處或附近的所述顯示區(qū)域中的位置的所述觸摸區(qū)域中的位置處生成觸覺效果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器被配置成基于在被映射至所述觸摸的位置處或附近的所述觸摸區(qū)域中的位置的地點(diǎn)處在所述圖形用戶界面中顯示的控件，選擇觸覺效果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器被配置成響應(yīng)于識(shí)別翻頁輸入手勢來選擇觸覺效果，當(dāng)提供所述手勢時(shí)，所述觸覺效果被選擇以在所述翻頁輸入手勢的方向上改變摩擦或紋理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器被配置成響應(yīng)于識(shí)別指示屏幕上內(nèi)容項(xiàng)目從第一地點(diǎn)移動(dòng)到第二地點(diǎn)的手勢，選擇觸覺效果。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括顯示器，所述顯示器包括多個(gè)像素并且限定所述顯示區(qū)域，所述顯示器被配置成至少部分地基于顯示信號(hào)來輸出圖像，其中，所述觸摸表面對應(yīng)于所述顯示器或者所述顯示器之上的材料，以及其中，所述處理器被配置成輸出所述顯示信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器被配置成響應(yīng)于來自所述處理器的觸覺信號(hào)來提供觸覺效果。
12.一種方法，包括跟蹤觸摸表面上的觸摸的地點(diǎn)，所述地點(diǎn)相對于被映射至圖形用戶界面的觸摸區(qū)域被足艮S宗；基于所述觸摸的所述地點(diǎn)，標(biāo)識(shí)與所述圖形用戶界面的交互； 基于所述交互來選擇要生成的觸覺效果；以及命令至少一個(gè)致動(dòng)器生成所選擇的觸覺效果，所述觸覺效果包括紋理、模仿的障礙物或邊界、或所述表面的摩擦系數(shù)的調(diào)節(jié)中的至少一個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述觸覺效果至少部分地通過改變所述觸摸表面的摩擦系數(shù)來生成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述交互包括調(diào)節(jié)屏幕上控件，并且所述觸覺效果基于所述屏幕上控件的值來選擇。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述交互包括觸摸在被映射至包含特征的所述圖形用戶界面的一部分的地點(diǎn)處或附近的表面，所述特征與所述觸覺效果相關(guān)聯(lián)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述特征包括在響應(yīng)于搜索命令而強(qiáng)調(diào)的所述界面中的文本或圖形元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述特征包括圖形或文本內(nèi)容。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述特征包括在所述圖形用戶界面中的邊界。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述交互包括輸入手勢。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述觸覺效果在所述輸入手勢期間提供。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述觸覺效果在所述輸入手勢之后提供。
22.一種包含可由計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行的程序代碼的有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述程序代碼包括用于使所述計(jì)算系統(tǒng)跟蹤觸摸表面上的觸摸的地點(diǎn)的程序代碼，所述地點(diǎn)相對于被映射至圖形用戶界面的觸摸區(qū)域被跟蹤；用于使所述計(jì)算系統(tǒng)基于所述觸摸的地點(diǎn)來標(biāo)識(shí)與所述圖形用戶界面的交互的程序代碼；用于使所述計(jì)算系統(tǒng)基于所述交互來選擇要生成的觸覺效果的程序代碼；以及用于使所述計(jì)算系統(tǒng)通過改變所述觸摸表面的摩擦系數(shù)來將觸覺信號(hào)傳送至至少一個(gè)致動(dòng)器以生成所選擇的觸覺效果的程序代碼。
全文摘要
描述了用于包括基于表面的觸覺效果的界面的系統(tǒng)和方法。一種描述的系統(tǒng)包括傳感器，該傳感器被配置成當(dāng)對象接觸觸摸表面時(shí)，檢測觸摸區(qū)域中的觸摸。觸摸表面可以對應(yīng)于顯示區(qū)域或者可以對應(yīng)于計(jì)算設(shè)備或與計(jì)算設(shè)備對接的外設(shè)的非顯示表面。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括與處理器通信并且耦合至觸摸表面的致動(dòng)器，該致動(dòng)器被配置成輸出觸覺效果；以及處理器，該處理器被配置成選擇要生成的觸覺效果?？梢曰谟|摸的位置并且識(shí)別通過該觸摸提供的輸入手勢和/或在映射至在觸摸處或觸摸附近的觸摸區(qū)域中的位置的地點(diǎn)處在圖形用戶界面中顯示的內(nèi)容來選擇觸覺效果。觸覺效果可以提供紋理，模仿障礙物，和/或調(diào)節(jié)表面的摩擦系數(shù)。
文檔編號(hào)G06F3/01GK102349040SQ201080011746
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者丹尼·A·格蘭特, 君·曼扭爾·克魯斯-赫南德斯, 安德魯·格斯林, 阿利·莫達(dá)雷斯 申請人:伊梅森公司