啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用戶接口設(shè)備的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及用于啟用觸覺(jué)的可變形 表面的形狀輸入和輸出。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)愈發(fā)普及，人與這些系統(tǒng)進(jìn)行交互的接口的質(zhì)量也變得愈 發(fā)重要。由于其直觀性和交互特性而越來(lái)越流行的一個(gè)接口是觸摸屏顯示器。通過(guò)觸摸屏 顯示器，用戶可以通過(guò)用用戶的手指接觸觸摸屏的區(qū)域來(lái)執(zhí)行各種任務(wù)。為了創(chuàng)建更直觀 更增強(qiáng)的用戶體驗(yàn)，設(shè)計(jì)者經(jīng)常通過(guò)物理交互來(lái)利用用戶體驗(yàn)。這一般通過(guò)用視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和 /或觸覺(jué)反饋（例如，機(jī)械振動(dòng)）來(lái)再現(xiàn)與物理世界交互的一些方面來(lái)完成。
[0003] 近來(lái)，可變形的計(jì)算設(shè)備已經(jīng)得到發(fā)展。這些可變形的設(shè)備可以被彎曲、擠壓、折 曲、扭曲、折疊、和/或卷動(dòng)。這些可變形的計(jì)算設(shè)備需要附加的接口。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本公開(kāi)的實(shí)施例包括用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出。在一個(gè)實(shí)施 例中，本公開(kāi)的計(jì)算設(shè)備可以包括：傳感器，該傳感器被配置成檢測(cè)與可變形表面相關(guān)聯(lián)的 位置并且傳送包括與所述位置相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的傳感器信號(hào)；以及與所述傳感器進(jìn)行通信的 處理器，所述處理器被配置成：接收所述傳感器信號(hào)；至少部分地基于所述傳感器信號(hào)確 定觸覺(jué)效果；以及傳送所述觸覺(jué)信號(hào)。所述計(jì)算設(shè)備還可以包括與所述處理器進(jìn)行通信的 觸覺(jué)輸出設(shè)備，所述觸覺(jué)輸出設(shè)備被配置成接收所述觸覺(jué)信號(hào)并且輸出所述觸覺(jué)效果。
[0005] 在另一個(gè)實(shí)施例中，本公開(kāi)的方法可以包括：接收與可變形表面相關(guān)聯(lián)的位置相 關(guān)聯(lián)的傳感器信號(hào)；至少部分地基于所述傳感器信號(hào)確定觸覺(jué)效果；以及將所述觸覺(jué)信號(hào) 傳送到觸覺(jué)輸出設(shè)備。而另一個(gè)實(shí)施例包括用于實(shí)現(xiàn)此方法的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0006] 所提到的這些說(shuō)明性的實(shí)施例不是限制本主題或不限定對(duì)本主題的限制，而是提 供示例以幫助對(duì)其的理解。進(jìn)一步的實(shí)施例將在【具體實(shí)施方式】中討論，并且提供附加的描 述?？梢酝ㄟ^(guò)研究本說(shuō)明書(shū)和/或者通過(guò)實(shí)踐所要求保護(hù)的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例來(lái)進(jìn) 一步理解由各種實(shí)施例所提供的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 在說(shuō)明書(shū)的剩余部分更加具體地闡述全面且實(shí)現(xiàn)的公開(kāi)。該說(shuō)明書(shū)參考了下面的 附圖。
[0008] 圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的 系統(tǒng)的框圖；
[0009] 圖2是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出 的系統(tǒng)的另一個(gè)框圖；
[0010] 圖3A示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0011] 圖3B示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施 例；
[0012] 圖3C示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)施 例；
[0013] 圖4示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0014] 圖5示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施 例；
[0015] 圖6示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0016] 圖7示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施 例；
[0017] 圖8示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)施 例；
[0018] 圖9示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0019] 圖10示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施 例；
[0020] 圖11示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0021] 圖12示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施 例；
[0022] 圖13示出了用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)施 例；
[0023] 圖14是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的執(zhí)行用于為啟用觸覺(jué)的可變形表面提供形狀輸入的方 法的步驟的流程圖；
[0024] 圖15是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的執(zhí)行用于為啟用觸覺(jué)的可變形表面提供形狀輸出的 方法的步驟的流程圖；以及
[0025] 圖16示出了啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的系統(tǒng)的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 現(xiàn)在將詳細(xì)地參考各種和替代的說(shuō)明性實(shí)施例和附圖。以解釋的方式來(lái)提供每個(gè) 示例，而不是作為限制。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是，可以進(jìn)行修改和變化。例如， 說(shuō)明或描述為一個(gè)實(shí)施例一部分的特征可以用于另一個(gè)實(shí)施例從而產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。因 此，本公開(kāi)旨在包括修改和變化，只要所述修改和變化落在所附權(quán)利要求及其等同物的范 圍內(nèi)。
[0027] 用于啟用觸覺(jué)的可變形表面的形狀輸入和輸出的說(shuō)明性示例
[0028] 本公開(kāi)的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例包括被配置有可變形的觸摸屏顯示器的計(jì)算設(shè)備。該 計(jì)算設(shè)備可以是例如智能電話、平板、膝上型計(jì)算機(jī)、袖珍助手（pocketorganizer)、或便 攜式音樂(lè)播放器。此外，所述計(jì)算設(shè)備和/或觸摸屏顯示器可以是可折曲的、可折疊的、可 彎曲的、可扭曲的、可伸縮的、可擠壓的、可卷動(dòng)的、和/或以其他方式可變形的。
[0029] 在說(shuō)明性實(shí)施例中，該計(jì)算設(shè)備包括變形傳感器（例如，應(yīng)變計(jì)）用于在計(jì)算設(shè)備 中檢測(cè)與計(jì)算設(shè)備的用戶交互并且將與交互相關(guān)聯(lián)的傳感器信號(hào)提供到處理器。用戶交互 可以包括例如彎曲、扭曲、擠壓、卷曲、或折疊該計(jì)算設(shè)備。此外，在該說(shuō)明性實(shí)施例中，計(jì)算 設(shè)備包括位置傳感器（例如，全球定位系統(tǒng)單元或陀螺儀）用于確定該計(jì)算設(shè)備在真實(shí)空 間中的位置、或者相對(duì)于對(duì)象的位置，并且將與位置相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)傳感器信號(hào)提供 到處理器。如此處所使用的對(duì)象可以是計(jì)算設(shè)備可能與之進(jìn)行交互的任何事物。例如，在 一些實(shí)施例中，對(duì)象可以包括遠(yuǎn)程設(shè)備（例如，另一個(gè)計(jì)算設(shè)備、平板電腦、膝上型計(jì)算機(jī)、 桌面型計(jì)算機(jī)、電子閱讀器、移動(dòng)電話、可穿戴設(shè)備、智能設(shè)備、人、或身體部分）、虛擬對(duì)象 (例如，由增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用所輸出）、或數(shù)據(jù)源（例如，人、動(dòng)物、或車(chē)輛）。
[0030] 在該說(shuō)明性實(shí)施例中，該計(jì)算設(shè)備至少部分地基于用戶交互來(lái)確定要執(zhí)行的功 能。如此處所使用的功能包括與在計(jì)算設(shè)備和/或遠(yuǎn)程設(shè)備上執(zhí)行的應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的任務(wù)。 例如，在一些實(shí)施例中，功能可以包括基于用戶輸入操縱虛擬對(duì)象（例如，虛擬按鈕、滑動(dòng) 條、圖像、或小部件）、選擇程序選項(xiàng)或設(shè)置、記錄聲音、輸出聲音、執(zhí)行計(jì)算、發(fā)送數(shù)據(jù)、或接 收與應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。此外，在該說(shuō)明性實(shí)施例中，該計(jì)算設(shè)備至少部分地基于位置確定 與功能相關(guān)聯(lián)的對(duì)象。該計(jì)算設(shè)備然后可以執(zhí)行該功能。
[0031] 例如，在該說(shuō)明性實(shí)施例中，該計(jì)算設(shè)備包括麥克風(fēng)和音樂(lè)錄制應(yīng)用。用戶可能希 望錄制聲音，例如，在咖啡店里正在播放的歌曲。在該說(shuō)明性實(shí)施例中，要開(kāi)始錄制聲音，用 戶可以將計(jì)算設(shè)備指向在咖啡店中揚(yáng)聲器的方向，并且將該計(jì)算設(shè)備彎曲成圓錐形。該計(jì) 算設(shè)備可以檢測(cè)到圓錐形并開(kāi)始錄制。此外，該計(jì)算設(shè)備可以檢測(cè)到計(jì)算設(shè)備的方向性和 /或定向，并且確定例如來(lái)自揚(yáng)聲器的聲音就是用戶希望錄制的聲音。因此，該計(jì)算設(shè)備可 以過(guò)濾來(lái)自其他來(lái)源的聲音，諸如來(lái)自咖啡店其他客人的談話、來(lái)自停車(chē)場(chǎng)中車(chē)的聲音、或 者來(lái)自附近其他計(jì)算設(shè)備的聲音（例如，來(lái)自另一個(gè)客人的膝上型計(jì)算機(jī)或MP3播放器的 音樂(lè)）。當(dāng)用戶希望完成錄制時(shí)，該用戶可以展平該計(jì)算設(shè)備。該計(jì)算設(shè)備可以檢測(cè)到該計(jì) 算設(shè)備的形狀的變化并停止錄制音樂(lè)。因此，該用戶可以能夠通過(guò)操縱該計(jì)算設(shè)備的形狀 和/或方向與該計(jì)算設(shè)備進(jìn)行諸如錄制音樂(lè)的直觀地交互。
[0032] 在該說(shuō)明性實(shí)施例中，該計(jì)算設(shè)備還包括觸覺(jué)輸出設(shè)備。該計(jì)算設(shè)備可以響應(yīng) 于事件向用戶提供觸覺(jué)反饋。如此處所使用的事件是任何交互、動(dòng)作、碰撞、或在該計(jì)算 設(shè)備操作期間發(fā)生的其他事件，其可能潛在地包括相關(guān)聯(lián)的觸覺(jué)效果。在一些實(shí)施例中， 事件可以包括用戶輸入（例如，按壓按鈕；操縱控制桿；與觸摸敏感表面交互；傾斜或定向 (orienting)該計(jì)算設(shè)備；或者折曲（flexing)、彎曲、或以其他方式使該計(jì)算設(shè)備變形）、 系統(tǒng)狀態(tài)（例如，低電池電量、存儲(chǔ)器空間不足、或系統(tǒng)通知、諸如基于系統(tǒng)接收傳入呼叫 而生成的通知）、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)、或程序事件。例如，在該說(shuō)明性實(shí)施例中，當(dāng)計(jì)算設(shè)備 開(kāi)始錄制的時(shí)候，該計(jì)算設(shè)備輸出包括隆隆聲振動(dòng)（例如，低振幅、長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的振動(dòng)）的 觸覺(jué)效果。這可以向用戶指示，錄制已經(jīng)開(kāi)始和/或正在進(jìn)行。此外，當(dāng)計(jì)算設(shè)備結(jié)束錄制 的時(shí)候，該計(jì)算設(shè)備輸出脈沖振動(dòng)。因此，在該說(shuō)明性實(shí)施例中，觸覺(jué)反饋可以向用戶提供 已經(jīng)發(fā)起、正在進(jìn)行、或已經(jīng)完成操作的確認(rèn)。
[0033] 另一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例包括被配置成至少部分地基于系統(tǒng)模式來(lái)確定功能的計(jì)算 設(shè)備。如此處所使用的系統(tǒng)模式是該計(jì)算設(shè)備的操作狀態(tài)。例如，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)模 式可以包括接收數(shù)據(jù)（例如，用戶輸入或來(lái)自遠(yuǎn)程設(shè)備的數(shù)據(jù)）、傳送數(shù)據(jù)、錄制聲音、輸出 聲音、執(zhí)行功能、顯示數(shù)據(jù)（例如，在觸摸屏顯示器上）、或者等待用戶輸入。此外，在該說(shuō)明 性實(shí)施例中，該計(jì)算設(shè)備至少部分地基于位置來(lái)確定與功能相關(guān)聯(lián)的對(duì)象。該計(jì)算設(shè)備然 后可以執(zhí)行該功能。
[0034] 例如，在該說(shuō)明性實(shí)施例中，該計(jì)算設(shè)備包括移動(dòng)設(shè)備（例如，智能電話）。用戶可 能希望使用該計(jì)算設(shè)備來(lái)進(jìn)行電話會(huì)議（即，與多個(gè)與會(huì)者通電話）。用戶可以在該計(jì)算設(shè) 備上按下電話免提按鈕，來(lái)在該計(jì)算設(shè)備上發(fā)起免提電話模式（例如，該計(jì)算設(shè)備可以增 加聲音輸出的音量和與該計(jì)算設(shè)備相關(guān)聯(lián)的麥克風(fēng)的輸入靈敏度）。此外，用戶可以將該計(jì) 算設(shè)備放置于辦公室的會(huì)議室桌子上，使得靠近桌子的其他人可以加入電話會(huì)議。在該說(shuō) 明性實(shí)施例中，該計(jì)算設(shè)備可以確定其在真實(shí)空間中的位置和定向（例如，在會(huì)議室中和/ 或在會(huì)議室桌子上）。基于免提電話模式和該計(jì)算設(shè)備在真實(shí)空間中的位置，該計(jì)算設(shè)備可 以執(zhí)行功能，例如，呼叫其他辦公室中的多個(gè)預(yù)先指定的電話會(huì)議參與者。
[0035] 此外，在該說(shuō)明性實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備輸出與系統(tǒng)模式相關(guān)聯(lián)的觸覺(jué)效果。例如， 該計(jì)算設(shè)備可以輸出被配置成改變?cè)撚?jì)算設(shè)備的物理形狀的觸覺(jué)效果，例如，通過(guò)將該計(jì) 算設(shè)備的形狀彎曲為弓形。該弓形可以向用戶指示，該計(jì)算設(shè)備正處于免提電話模式。在 該說(shuō)明性實(shí)施例中，一旦完成電話會(huì)議（例如，該計(jì)算設(shè)備確定電話呼叫已經(jīng)結(jié)束），則該 計(jì)算設(shè)備可以輸出被配置成將其形狀改變回其原始的、展平的形狀的觸覺(jué)效果。這可以向 用戶指示，該計(jì)算設(shè)備不再處于免提電話模式和/或該電話會(huì)議已經(jīng)結(jié)束。
[0036] 以上說(shuō)明性實(shí)施例的描述僅被提供作為示例。在此描述了本發(fā)明的各種其他實(shí)施 例并且這些實(shí)施例的變化將是本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的?？梢酝ㄟ^(guò)研究本說(shuō)明書(shū)和/或通 過(guò)實(shí)踐所要求保護(hù)的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步理解各種實(shí)施例所提供的優(yōu)勢(shì)。
[0037] 啟用觸覺(jué)的變形表面的形狀輸入的說(shuō)明性系統(tǒng)
[0038] 圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于啟用觸覺(jué)的變形表面的計(jì)算設(shè)備101的框圖。 在該示例中，計(jì)算設(shè)備101是可折曲的、可折疊的、可彎曲的、可扭曲的、可擠壓的、可拉伸 的、可卷動(dòng)的、和/或以其他方式可變形的。在一些實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備101可以包括由一 個(gè)或更多鉸鏈耦接的兩個(gè)或更多剛性的組件。計(jì)算設(shè)備101可以通過(guò)圍繞所述一個(gè)或更多 鉸鏈旋轉(zhuǎn)兩個(gè)或更多剛性組件來(lái)變形。
[0039] 計(jì)算設(shè)備101可以包括例如智能電話、平板電腦、電子閱讀器、膝上型計(jì)算機(jī)、便 攜式游戲設(shè)備、或可穿戴設(shè)備。在一些實(shí)施例中，可穿戴設(shè)備可以包括鞋、臂帶、袖子、夾克、 眼鏡、手套、戒指、手表、腕帶、手鐲、衣服類(lèi)物品、帽子、頭帶、和/或珠寶。雖然圖1中將計(jì) 算設(shè)備101示出為單一設(shè)備，但是在其他實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備101可以包括多個(gè)設(shè)備，例如， 如圖2所示出。
[0040] 在該示例中，計(jì)算設(shè)備101包括經(jīng)由總線106與其他硬件對(duì)接的處理器102。存 儲(chǔ)器104可以包括任何合適的有形的（以及非暫時(shí)性）計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，諸如RAM、R0M、 EPR0M，等等，存儲(chǔ)器104可以體現(xiàn)配置計(jì)算設(shè)備101的操作的程序組件。在一些實(shí)施例中， 計(jì)算設(shè)備101可以進(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、以及附加的儲(chǔ)存器114。
[0041] 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備110可以表示有助于網(wǎng)絡(luò)連接的任何組件中的一個(gè)或多個(gè)。示例包括但 是不限于有線接口諸如以太網(wǎng)、USB、IEEE1394、和/或無(wú)線接口諸如IEEE802. 11、藍(lán)牙、或 用于訪問(wèn)蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)（例如，用于訪問(wèn)〇0獻(xiàn)、651、1^￥5、或其他移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)器/ 天線）的無(wú)線電接口。
[0042] I/O組件112可以被用于有助于與設(shè)備的連接，所述設(shè)備諸如一個(gè)或多個(gè)顯示器、 鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、按鈕、和/或用于輸入數(shù)據(jù)或輸出數(shù)據(jù)的其他硬件。儲(chǔ)存器114 表示非易失性的儲(chǔ)存器，諸如只讀存儲(chǔ)器、閃速存儲(chǔ)器、鐵電RAM(F-RAM)、磁性的、光學(xué)的、 或包括在計(jì)算設(shè)備101中或耦接至處理器102的其他存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0043