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使用觸覺(jué)致動(dòng)器的三維運(yùn)動(dòng)模擬

閱讀：1022發(fā)布：2020-10-27

專(zhuān)利匯可以提供使用觸覺(jué)致動(dòng)器的三維運(yùn)動(dòng)模擬專(zhuān)利檢索，專(zhuān)利查詢(xún)，專(zhuān)利分析的服務(wù)。并且一種裝置包括處理系統(tǒng)、顯示器和多個(gè)觸覺(jué) 致動(dòng)器 。顯示器和觸覺(jué)致動(dòng)器耦合于處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)配置成控制觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與沿顯示器中視覺(jué)描繪的特定方向的移動(dòng)對(duì)應(yīng)的特定方向的移動(dòng)。，下面是使用觸覺(jué)致動(dòng)器的三維運(yùn)動(dòng)模擬專(zhuān)利的具體信息內(nèi)容。

1.一種用于觸覺(jué)致動(dòng)器的裝置，包括：
處理系統(tǒng)；
耦合于所述處理系統(tǒng)的顯示器；以及
耦合于所述處理系統(tǒng)的多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器，其中所述處理系統(tǒng)配置成控制所述觸覺(jué)致動(dòng)器以在與所述顯示器中的視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)的特定方向相對(duì)應(yīng)的方向上順序地調(diào)節(jié)所述觸覺(jué)致動(dòng)器中的兩個(gè)或更多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器，其中所述觸覺(jué)致動(dòng)器中的所述兩個(gè)或更多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器是基于所述視覺(jué)描繪的所述運(yùn)動(dòng)來(lái)順序地調(diào)節(jié)的。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，第一組所述觸覺(jué)致動(dòng)器模擬第一方向上的運(yùn)動(dòng)并且第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與所述第一方向垂直的第二方向上的運(yùn)動(dòng)，其中所述處理系統(tǒng)配置成控制所述第一組和所述第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述第一方向與所述第二方向的任何組合上的二維運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，第三組所述觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上的運(yùn)動(dòng)，其中所述處理系統(tǒng)配置成控制所述第一組、所述第二組和所述第三組所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向的任何組合上的三維運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述觸覺(jué)致動(dòng)器在所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向中的每個(gè)方向上分層而設(shè)，其中所述第一組、所述第二組和所述第三組所述觸覺(jué)致動(dòng)器中的每一組包括至少兩個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理系統(tǒng)配置成同步每個(gè)所述觸覺(jué)致動(dòng)器的致動(dòng)及振幅以模擬所述顯示器中的所述視覺(jué)描繪中在所述特定方向上的運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述觸覺(jué)致動(dòng)器提供振動(dòng)、力、紋理、或溫度反饋中的至少一者。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括耦合于所述處理系統(tǒng)的至少一個(gè)傳感器，其中所述處理系統(tǒng)進(jìn)一步配置成與由所述至少一個(gè)傳感器提供的信息對(duì)應(yīng)地來(lái)控制所述觸覺(jué)致動(dòng)器以指示所述特定方向。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)傳感器包括下組中至少一者：
取向傳感器、相機(jī)、熱傳感器、觸摸傳感器、和近程傳感器。
9.一種用于觸覺(jué)致動(dòng)器的方法，包括：
在顯示器中提供視覺(jué)描繪；以及
與所述視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地控制多個(gè)觸覺(jué)傳感器以在與所述顯示器中的所述視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)的方向相對(duì)應(yīng)的方向上順序地調(diào)節(jié)所述觸覺(jué)致動(dòng)器中的兩個(gè)或更多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器，其中所述觸覺(jué)致動(dòng)器中的所述兩個(gè)或更多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器是基于所述視覺(jué)描繪的所述運(yùn)動(dòng)來(lái)順序地調(diào)節(jié)的。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述觸覺(jué)傳感器是在第一方向上分層而設(shè)的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制包括通過(guò)在所述第一方向上順序地激活和抑活每個(gè)所述觸覺(jué)致動(dòng)器來(lái)同步所述觸覺(jué)致動(dòng)器，以模擬所述視覺(jué)描繪中在所述第一方向上的運(yùn)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制包括通過(guò)按所述觸覺(jué)致動(dòng)器在所述第一方向上分層而設(shè)的次序來(lái)改變每個(gè)所述觸覺(jué)傳感器的觸覺(jué)輸出的振幅的方式同步所述觸覺(jué)致動(dòng)器，以模擬所述視覺(jué)描繪中在所述第一方向上的運(yùn)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，第一組所述觸覺(jué)致動(dòng)器模擬第一方向上的運(yùn)動(dòng)，并且第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與所述第一方向垂直的第二方向上的運(yùn)動(dòng)，其中所述控制包括并發(fā)地控制所述第一組和所述第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述視覺(jué)描繪中特定方向上的二維運(yùn)動(dòng)，所述特定方向是包括所述第一方向和所述第二方向中的至少一者的組合的方向。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，第三組觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與所述第一方向并與所述第二方向垂直的第三方向上的運(yùn)動(dòng)，其中所述控制還包括與所述第一組和所述第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器并發(fā)地控制所述第三組所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述視覺(jué)描繪中特定方向上的三維運(yùn)動(dòng)，所述特定方向是包括所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向中的至少一者的組合的方向。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一組、所述第二組和所述第三組觸覺(jué)致動(dòng)器各自包括至少兩個(gè)分層而設(shè)的觸覺(jué)致動(dòng)器。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述觸覺(jué)致動(dòng)器提供振動(dòng)、力、紋理、或溫度反饋中的至少一者。
17.一種用于觸覺(jué)致動(dòng)器的設(shè)備，包括：
用于在顯示器中提供視覺(jué)描繪的裝置；以及
用于與所述視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器以在與所述顯示器中的所述視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)的方向相對(duì)應(yīng)的方向上順序地調(diào)節(jié)所述觸覺(jué)致動(dòng)器中的兩個(gè)或更多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的裝置，其中所述觸覺(jué)致動(dòng)器中的所述兩個(gè)或更多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器是基于所述視覺(jué)描繪的所述運(yùn)動(dòng)來(lái)順序地調(diào)節(jié)的。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述觸覺(jué)致動(dòng)器是在第一方向上分層而設(shè)的。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的裝置通過(guò)在所述第一方向上順序地激活和抑活每個(gè)所述觸覺(jué)致動(dòng)器來(lái)同步所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述視覺(jué)描繪中在所述第一方向上的運(yùn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的裝置通過(guò)按所述觸覺(jué)致動(dòng)器在所述第一方向上分層而設(shè)的次序來(lái)改變每個(gè)所述觸覺(jué)致動(dòng)器的觸覺(jué)輸出的振幅的方式同步所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述視覺(jué)描繪中在所述第一方向上的運(yùn)動(dòng)。
21.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，第一組所述觸覺(jué)致動(dòng)器模擬第一方向上的運(yùn)動(dòng)并且第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與所述第一方向垂直的第二方向上的運(yùn)動(dòng)，其中所述用于控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的裝置并發(fā)地控制所述第一組和所述第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述視覺(jué)描繪中特定方向上的二維運(yùn)動(dòng)，所述特定方向是包括所述第一方向和所述第二方向中的至少一者的組合的方向。
22.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，第三組觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與所述第一方向并與所述第二方向垂直的第三方向上的運(yùn)動(dòng)，其中所述用于控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的裝置與所述第一組和所述第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器并發(fā)地地控制所述第三組所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述視覺(jué)描繪中特定方向上的三維運(yùn)動(dòng)，所述特定方向是包括所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向中的至少一者的組合的方向。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一組、所述第二組和所述第三組觸覺(jué)致動(dòng)器各自包括至少兩個(gè)分層而設(shè)的觸覺(jué)致動(dòng)器。
24.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述觸覺(jué)致動(dòng)器提供振動(dòng)、力、紋理、或溫度反饋中的至少一者。
25.一種用于觸覺(jué)致動(dòng)器的裝置，包括：
處理系統(tǒng)；
耦合于所述處理系統(tǒng)的顯示器；以及
耦合于所述處理系統(tǒng)的多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器，
其中所述處理系統(tǒng)配置成：
在所述顯示器中提供視覺(jué)描繪；以及
與所述視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地來(lái)控制所述觸覺(jué)致動(dòng)器以在與所述顯示器中的所述視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)的方向相對(duì)應(yīng)的方向上順序地調(diào)節(jié)所述觸覺(jué)致動(dòng)器中的兩個(gè)或更多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器，其中所述觸覺(jué)致動(dòng)器中的所述兩個(gè)或更多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器是基于所述視覺(jué)描繪的所述運(yùn)動(dòng)來(lái)順序地調(diào)節(jié)的。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述觸覺(jué)致動(dòng)器是在第一方向上分層而設(shè)的。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，為了控制所述觸覺(jué)致動(dòng)器，所述處理系統(tǒng)配置成通過(guò)在所述第一方向上順序地激活和抑活每個(gè)所述觸覺(jué)致動(dòng)器來(lái)同步所述觸覺(jué)致動(dòng)器，以模擬所述視覺(jué)描繪中在所述第一方向上的運(yùn)動(dòng)。
28.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，為了控制所述觸覺(jué)致動(dòng)器，所述處理系統(tǒng)配置成通過(guò)按所述觸覺(jué)致動(dòng)器在所述第一方向上分層而設(shè)的次序來(lái)改變每個(gè)所述觸覺(jué)致動(dòng)器的觸覺(jué)輸出的振幅的方式同步所述觸覺(jué)致動(dòng)器，以模擬所述視覺(jué)描繪中在所述第一方向上的運(yùn)動(dòng)。
29.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，第一組所述觸覺(jué)致動(dòng)器模擬第一方向上的運(yùn)動(dòng)，并且第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與所述第一方向垂直的第二方向上的運(yùn)動(dòng)，其中為了控制所述觸覺(jué)致動(dòng)器，所述處理系統(tǒng)配置成并發(fā)地控制所述第一組和所述第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述視覺(jué)描繪中特定方向上的二維運(yùn)動(dòng)，所述特定方向是包括所述第一方向和所述第二方向中的至少一者的組合的方向。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，第三組觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向上的運(yùn)動(dòng)，其中為了控制所述觸覺(jué)致動(dòng)器，所述處理系統(tǒng)進(jìn)一步配置成與所述第一組和所述第二組所述觸覺(jué)致動(dòng)器并發(fā)地控制所述第三組所述觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬所述視覺(jué)描繪中特定方向上的三維運(yùn)動(dòng)，所述特定方向是包括所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向中的至少一者的組合的方向。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，所述第一組、所述第二組和所述第三組所述觸覺(jué)致動(dòng)器各自包括至少兩個(gè)分層而設(shè)的觸覺(jué)致動(dòng)器。
32.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述觸覺(jué)致動(dòng)器提供振動(dòng)、力、紋理、或溫度反饋中的至少一者。

說(shuō)明書(shū)全文

使用觸覺(jué)致動(dòng)器的三維運(yùn)動(dòng)模擬

[0001] 背景
[0002] 領(lǐng)域
[0003] 下面的說(shuō)明一般涉及觸覺(jué)學(xué)，并且更具體而言涉及使用觸覺(jué)學(xué)來(lái)模擬三維(3D)觸感的裝置和方法。
[0004] 背景
[0005] 觸覺(jué)致動(dòng)器在大多數(shù)手持設(shè)備上現(xiàn)成可用，并且通常響應(yīng)于啟用觸摸能力的顯示器上的觸摸事件而給予觸覺(jué)反饋，如通知、或如對(duì)啟用觸覺(jué)能力的游戲的游戲效果。盡管手持設(shè)備上存在虛擬3D圖形用戶(hù)界面和游戲，然而當(dāng)前沒(méi)有已知的模擬3D觸感以使用戶(hù)體驗(yàn)到x、y和z平面內(nèi)的與在相同虛擬平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的圖形3D對(duì)象對(duì)應(yīng)的觸覺(jué)響應(yīng)的方法。具有虛擬3D用戶(hù)界面(或虛擬3D游戲)的手持設(shè)備可通過(guò)藉使用觸覺(jué)致動(dòng)器創(chuàng)生深度幻覺(jué)以增強(qiáng)三個(gè)維度的真實(shí)感和知覺(jué)而獲益。因此，本領(lǐng)域需要使用觸覺(jué)學(xué)來(lái)模擬3D觸感的裝置和方法。
[0006] 概述
[0007] 在本公開(kāi)的一方面，一種裝置包括處理系統(tǒng)、耦合于該處理系統(tǒng)的顯示器、以及耦合于該處理系統(tǒng)的多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器。該處理系統(tǒng)配置成控制這些觸覺(jué)致動(dòng)器來(lái)模擬特定方向上的運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)與該顯示器中的視覺(jué)描繪中該特定方向上的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)。
[0008] 在本公開(kāi)的一方面，裝置的方法包括：在顯示器中提供視覺(jué)描繪；以及與該視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬該視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)。
[0009] 在本公開(kāi)的一方面，一種設(shè)備包括：用于在顯示器中提供視覺(jué)描繪的裝置；以及用于與該視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬該視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)的裝置。
[0010] 在本公開(kāi)的一方面，一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括：用于在顯示器中提供視覺(jué)描繪并用于與該視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬該視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)的代碼。
[0011] 在本公開(kāi)的一方面，一種裝置包括處理系統(tǒng)、耦合于該處理系統(tǒng)的顯示器、以及耦合于該處理系統(tǒng)的多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器。該處理系統(tǒng)配置成在該顯示器中提供視覺(jué)描繪，并與該視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地控制這些觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬該視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)。
[0012] 附圖簡(jiǎn)述
[0013] 圖1是解說(shuō)示例性裝置的硬件配置的概念框圖。
[0014] 圖2是解說(shuō)具有多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的用戶(hù)裝備(UE)的概念圖。
[0015] 圖3是解說(shuō)具有多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的UE的另一概念圖。
[0016] 圖4是解說(shuō)示例性裝置的硬件配置的另一概念框圖。
[0017] 圖5是解說(shuō)示例性裝置的硬件配置的又一概念框圖。
[0018] 圖6是示例性方法的流程圖。
[0019] 圖7是示例性裝置的模塊圖。
[0020] 詳細(xì)描述
[0021] 以下參照附圖更全面地描述這些新穎的系統(tǒng)、裝置和方法的各種方面。然而，教導(dǎo)的公開(kāi)可以用許多不同的形式來(lái)實(shí)施并且不應(yīng)解釋為被限定于本公開(kāi)通篇所給出的任何具體結(jié)構(gòu)或功能。確切而言，這些方面的提供使本公開(kāi)將是透徹和完整的，并且其將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達(dá)本公開(kāi)的范圍?；诒疚闹械慕虒?dǎo)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會(huì)到，本公開(kāi)的范圍旨在覆蓋本文中公開(kāi)的這些新穎的系統(tǒng)、裝置和方法的任何方面，不論其是獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的還是與本發(fā)明的任何其他方面組合實(shí)現(xiàn)的。例如，可使用本文中闡述的任何數(shù)目個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置或?qū)嵺`方法。另外，本發(fā)明的范圍旨在覆蓋使用作為本文中所闡述的各種方面的補(bǔ)充或者與之不同的其他結(jié)構(gòu)、功能性、或結(jié)構(gòu)與功能性來(lái)實(shí)踐的裝置或方法。應(yīng)當(dāng)理解，本文中公開(kāi)的任何方面可由權(quán)利要求的一個(gè)或更多個(gè)要素來(lái)實(shí)施。
[0022] 適合納入本發(fā)明的各種方面的裝置的示例包括，但不限定于，能在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中工作的UE。UE可稱(chēng)為移動(dòng)電話、用戶(hù)終端、移動(dòng)站、移動(dòng)設(shè)備、訂戶(hù)站、無(wú)線設(shè)備、終端、接入終端、節(jié)點(diǎn)、手持設(shè)備、或其它某個(gè)適合的術(shù)語(yǔ)。本公開(kāi)通篇描述的各種概念旨在適用于所有合適的裝置，而不論其具體的命名為何。
[0023] 現(xiàn)在將參照?qǐng)D1給出裝置的各種方面。圖1是解說(shuō)裝置的硬件配置的概念框圖。裝置100包括處理器104、耦合于處理器104的機(jī)器可讀介質(zhì)(存儲(chǔ)器)108、耦合于處理器104的多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器106、以及耦合于處理器104的顯示器114。處理器104和機(jī)器可讀介質(zhì)108一起可稱(chēng)為處理系統(tǒng)110。然而，對(duì)于某些處理器104配置，處理系統(tǒng)110可包括處理器104而不帶計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)108。
[0024] 處理系統(tǒng)110包括一個(gè)或更多個(gè)處理器。這一個(gè)或更多個(gè)處理器可用通用微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(PLD)、控制器、狀態(tài)機(jī)、門(mén)控邏輯、分立硬件組件、或任何其他能執(zhí)行對(duì)信息的演算或其他操縱的合適實(shí)體的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0025] 處理系統(tǒng)110還可包括用于存儲(chǔ)軟件的機(jī)器可讀介質(zhì)108。軟件應(yīng)當(dāng)被寬泛地解釋成意謂表示任何類(lèi)型的指令，無(wú)論其被稱(chēng)作軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語(yǔ)言、還是其他。指令可包括代碼(例如，呈源代碼格式、二進(jìn)制代碼格式、可執(zhí)行代碼格式、或任何其他合適的代碼格式)。這些指令當(dāng)由這一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使處理系統(tǒng)110執(zhí)行以下描述的各種功能、以及其他協(xié)議處理功能。
[0026] 機(jī)器可讀介質(zhì)108可包括整合在一個(gè)或更多個(gè)處理器中的存儲(chǔ)。機(jī)器可讀介質(zhì)108還可包括在這一個(gè)或更多個(gè)處理器外部的存儲(chǔ)，諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、閃存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、可擦式PROM(EPROM)、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)盤(pán)、CD-ROM、DVD、或任何其他合適的存儲(chǔ)設(shè)備。另外，機(jī)器可讀介質(zhì)108可包括傳輸線或編碼數(shù)據(jù)信號(hào)的載波。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到如何最好地實(shí)現(xiàn)就處理系統(tǒng)所描述的功能性。
[0027] 觸覺(jué)致動(dòng)器106通過(guò)用戶(hù)的皮膚知覺(jué)或運(yùn)動(dòng)知覺(jué)向UE?100的用戶(hù)提供反饋。觸覺(jué)致動(dòng)器106可通過(guò)用戶(hù)的皮膚知覺(jué)向用戶(hù)提供振動(dòng)、紋理、溫度、或其它觸覺(jué)反饋。觸覺(jué)致動(dòng)器106可以是電活化聚合物致動(dòng)器、壓電致動(dòng)器、靜電表面致動(dòng)器、珀耳帖效應(yīng)元件、或其他提供振動(dòng)、紋理、或溫度反饋的致動(dòng)器/器件。替換地或補(bǔ)充地，觸覺(jué)致動(dòng)器106可通過(guò)用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)知覺(jué)來(lái)向用戶(hù)提供力反饋。為了提供力反饋，每個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器106可包括能以特定加速度或速度在兩個(gè)方向之一上移動(dòng)的質(zhì)量塊。移動(dòng)的質(zhì)量塊通過(guò)使UE?100在與力的方向?qū)?yīng)的特定方向上移動(dòng)來(lái)向用戶(hù)提供力反饋。用戶(hù)然后可通過(guò)肌肉運(yùn)動(dòng)來(lái)感覺(jué)此力的方向和振幅。
[0028] 圖2是解說(shuō)具有多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器106x、106y、106z的UE?100的概念圖。UE?100可包括這些觸覺(jué)致動(dòng)器106x、106y、106z中的至少兩個(gè)，以提供至少兩個(gè)維度上的反饋。觸覺(jué)致動(dòng)器106x取向在x方向上，觸覺(jué)致動(dòng)器106y取向在y方向上，并且觸覺(jué)致動(dòng)器106z取向在z方向上。觸覺(jué)致動(dòng)器106x、106y、106z各自提供力反饋。取向在x、y和z方向上的觸覺(jué)致動(dòng)器允許通過(guò)同時(shí)控制這些觸覺(jué)致動(dòng)器在任何方向上提供組合力反饋。如前面提到的，各觸覺(jué)致動(dòng)器可提供力反饋并且每個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器可包括能以特定速度或加速度在特定方向上移動(dòng)的質(zhì)量塊。在這種配置中，可控制觸覺(jué)致動(dòng)器106x、106y、106z以通過(guò)同時(shí)移動(dòng)與每個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器106x、106y、106z關(guān)聯(lián)的質(zhì)量塊來(lái)提供x、y、z方向的任何組合上的力反饋。
[0029] 圖3是解說(shuō)具有多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器206x、206y、206z的UE?200的概念圖。如圖3所示，這些觸覺(jué)致動(dòng)器在x、y和z方向上分層而設(shè)，其中各觸覺(jué)致動(dòng)器206x在x方向上分層而設(shè)，各觸覺(jué)致動(dòng)器206y在y方向上分層而設(shè)，并且觸覺(jué)致動(dòng)器206z在z方向上分層而設(shè)。為了指示特定方向，可在該特定方向上順序地激活和抑活這些觸覺(jué)致動(dòng)器。還可通過(guò)并發(fā)地激活這些觸覺(jué)致動(dòng)器并以特定方向上的漸增或漸減的振幅來(lái)修改每個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的振幅的方式來(lái)指示該特定方向。例如，對(duì)于各觸覺(jué)致動(dòng)器206z，可使最頂上的致動(dòng)器的振幅(體驗(yàn)為振動(dòng)、紋理、溫度或其它觸感)變化以使得當(dāng)虛擬3D對(duì)象看似最靠近顯示器的虛擬正面(即，看似靠用戶(hù)最近)時(shí)觸覺(jué)響應(yīng)最大。隨著虛擬3D對(duì)象看似在虛擬z方向上移離用戶(hù)，最頂上的觸覺(jué)致動(dòng)器的振幅可逐漸衰減并且中間或最底下的觸覺(jué)致動(dòng)器可逐漸放大振幅，由此創(chuàng)生出正如3D對(duì)象看似移離顯示器的正面并移向其中間或背面那樣的觸覺(jué)深度的幻覺(jué)。所有致動(dòng)器的致動(dòng)振幅和時(shí)序可被同步以得到正如虛擬3D對(duì)象看似從顯示器的正面移向其背面那樣的最好的觸覺(jué)深度幻覺(jué)。激活/抑活之間的時(shí)基延遲和/或經(jīng)同步的振幅調(diào)節(jié)能模擬3D對(duì)象從顯示器的虛擬正面移至其虛擬背面所花費(fèi)的時(shí)間。例如，可能將虛擬3D對(duì)象“推向”虛擬背面，這僅致使最后面的致動(dòng)器在虛擬3D對(duì)象到達(dá)虛擬背面處時(shí)致動(dòng)，由此模擬對(duì)著后壁虛擬撞擊的觸覺(jué)體驗(yàn)。
[0030] 如圖3中所示，UE?100包括用于指示在x、y和z每個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)的觸覺(jué)致動(dòng)器，由此允許這些觸覺(jué)致動(dòng)器模擬在x、y和z方向的任何組合上的運(yùn)動(dòng)。在這種配置中，可以用波動(dòng)的振幅串行地激勵(lì)各觸覺(jué)致動(dòng)器，以在三個(gè)平面中創(chuàng)生出與運(yùn)動(dòng)的3D對(duì)象對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)和深度的幻覺(jué)。亦即，可并發(fā)地利用觸覺(jué)致動(dòng)器206x、206y、206z來(lái)提供組合的反饋，以諸如舉例而言指示從UE?200的頂、右和前角向UE?200的底、左和后角的移動(dòng)。這種與振動(dòng)反饋的方向耦合的振幅改變能指示例如小雪球滾下山并隨著其獲得更多的雪而質(zhì)量漸增。
[0031] 圖4是解說(shuō)示例性裝置的硬件配置的另一概念框圖。UE?100可進(jìn)一步包括耦合于處理器104的一個(gè)或更多個(gè)取向傳感器112。取向傳感器112可包括陀螺儀。作為替換或補(bǔ)充，取向傳感器112可包括水平傳感器和羅盤(pán)。此外，取向傳感器112可包括用于測(cè)量UE?100相對(duì)于重力的斜度、仰角或傾度的傾斜儀。取向傳感器112向處理器104提供關(guān)于UE?100具體取向的信息。處理器104可使用此取向信息來(lái)決定如何控制觸覺(jué)致動(dòng)器106。即，處理器104可配置成控制觸覺(jué)致動(dòng)器106以提供與UE?100的取向?qū)?yīng)的反饋或基于UE?100的取向來(lái)修改與顯示對(duì)應(yīng)地提供的反饋。
[0032] 當(dāng)觸覺(jué)致動(dòng)器提供力反饋時(shí)，可取決于UE?100的取向來(lái)修改力反饋。例如，處理器104可配置成控制各觸覺(jué)致動(dòng)器106以提供與顯示協(xié)調(diào)的特定力反饋，并可進(jìn)一步配置成基于由取向傳感器112提供的UE?100的取向來(lái)修改所提供的力反饋。如此，處理器104便可配置成提供具有與3D顯示協(xié)調(diào)的特定方向、速度和/或加速度的力反饋。另外，處理器104可配置成通過(guò)基于UE?100的特定取向改變力反饋的方向、速度和/或加速度來(lái)調(diào)節(jié)所提供的力反饋。這種配置可用來(lái)指示在路徑上要沿行的特定方向，而不要求將UE?100保持在特定取向。例如，可在UE?100以任何取向保持在用戶(hù)口袋中的同時(shí)向該用戶(hù)提供指示向前方向的力反饋。
[0033] 圖5是解說(shuō)示例性裝置的硬件配置的又一概念框圖。UE?100可進(jìn)一步包括耦合于處理器104的附加傳感器116，諸如一個(gè)或更多個(gè)相機(jī)、熱傳感器、觸摸傳感器、和/或近程傳感器。附加傳感器116感測(cè)環(huán)境并將信息中繼給處理器104。處理器104可與從附加傳感器116提供的感測(cè)到的信息對(duì)應(yīng)地來(lái)控制觸覺(jué)致動(dòng)器106或修改對(duì)觸覺(jué)致動(dòng)器106的控制。例如，附加傳感器116可確定UE?100正如何被攜帶，是在右手中、左手中、還是口袋中、以及哪一側(cè)離用戶(hù)最近，并控制觸覺(jué)致動(dòng)器106以在用戶(hù)的方向上提供反饋。在另一示例中，處理器104可提供與顯示器114中的描繪協(xié)調(diào)的觸覺(jué)反饋，并取決于UE?100是握在右手還是左手中來(lái)修改反饋的方向，例如鼠標(biāo)如何在左手激活和右手激活之間轉(zhuǎn)換那樣。
[0034] 圖6是示例性方法的流程圖500。該方法包括在顯示器中提供視覺(jué)描繪(502)。另外，該方法包括與此視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬此視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)(504)。在一種配置中，各觸覺(jué)致動(dòng)器在第一方向上分層而設(shè)。在一種配置中，步驟504中的控制包括通過(guò)在第一方向上順序地激活和抑活每個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器而使這些觸覺(jué)致動(dòng)器同步，以模擬視覺(jué)描繪中在第一方向上的運(yùn)動(dòng)。在一種配置中，步驟504中的控制包括通過(guò)按各觸覺(jué)致動(dòng)器在第一方向上分層而設(shè)的次序來(lái)改變每個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的觸覺(jué)輸出的振幅的方式來(lái)使各觸覺(jué)致動(dòng)器同步，以模擬視覺(jué)描繪中在第一方向上的運(yùn)動(dòng)。在一種配置中，第一組觸覺(jué)致動(dòng)器模擬第一方向上的運(yùn)動(dòng)并且第二組觸覺(jué)致動(dòng)器模擬在大致與第一方向垂直的第二方向上的運(yùn)動(dòng)。此外，步驟504中的控制包括并發(fā)地控制第一組和第二組觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬在視覺(jué)描繪中的特定方向上的二維(2D)運(yùn)動(dòng)。該特定方向是第一方向和第二方向的至少一者的組合。
[0035] 在另一種配置中，第三組觸覺(jué)致動(dòng)器模擬在與第一方向并與第二方向大致垂直的第三方向上的運(yùn)動(dòng)。另外，步驟504中的控制包括與第一組和第二組觸覺(jué)致動(dòng)器并發(fā)地控制第三組觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬在視覺(jué)描繪中的特定方向上的3D運(yùn)動(dòng)。該特定方向是第一方向、第二方向和第三方向的至少一者的組合。
[0036] 在一種配置中，第一組、第二組和第三組觸覺(jué)致動(dòng)器各自包括至少兩個(gè)分層而設(shè)的觸覺(jué)致動(dòng)器。在另一種配置中，觸覺(jué)致動(dòng)器提供振動(dòng)、力、紋理、或溫度反饋中的至少一者。
[0037] 圖7是示例性裝置的模塊圖600。該示例性裝置可以是UE?100或UE?200。該示例性裝置包括在顯示器中提供視覺(jué)描繪的模塊602。該示例性裝置還包括與此視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬此視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)的模塊604。模塊602和模塊604是處理系統(tǒng)110。顯示器耦合于該處理系統(tǒng)。另外，多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器耦合于該處理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)配置成控制這些觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬沿特定方向上的運(yùn)動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于顯示器中的視覺(jué)描繪中在該特定方向上的運(yùn)動(dòng)。
[0038] 在一種配置中，第一組觸覺(jué)致動(dòng)器模擬第一方向上的運(yùn)動(dòng)并且第二組觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與第一方向大致垂直的第二方向上的運(yùn)動(dòng)。該處理系統(tǒng)配置成控制第一組和第二組觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬第一方向與第二方向的任何組合上的2D運(yùn)動(dòng)。例如，如果第一方向是x方向并且第二方向是y方向，則觸覺(jué)致動(dòng)器能模擬在xy平面中的任何方向上的2D運(yùn)動(dòng)。
[0039] 在一種配置中，第三組觸覺(jué)致動(dòng)器模擬與第一方向和第二方向大致垂直的第三方向上的運(yùn)動(dòng)。第一組、第二組和第三組觸覺(jué)致動(dòng)器可各自包括僅一個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器，諸如圖2所示的與提供力反饋的觸覺(jué)致動(dòng)器有關(guān)的觸覺(jué)致動(dòng)器。替換地，第一組、第二組和第三組觸覺(jué)致動(dòng)器可各自包括多個(gè)分層而設(shè)的觸覺(jué)致動(dòng)器，諸如圖3中所示的提供振動(dòng)、紋理、溫度、或其它觸覺(jué)反饋的觸覺(jué)致動(dòng)器。該處理系統(tǒng)配置成控制第一組、第二組和第三組觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬第一方向、第二方向和第三方向的任何組合上的3D運(yùn)動(dòng)。
[0040] 在一種配置中，各觸覺(jué)致動(dòng)器在第一方向、第二方向和第三方向中的每個(gè)方向上分層而設(shè)。第一組、第二組和第三組觸覺(jué)致動(dòng)器中的每一組包括至少兩個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器。在一種配置中，該處理系統(tǒng)配置成同步每個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器的致動(dòng)和振幅以模擬顯示器中的視覺(jué)描繪中的特定方向上的運(yùn)動(dòng)。在一種配置中，觸覺(jué)致動(dòng)器提供振動(dòng)、力、紋理、或溫度反饋中的至少一者。
[0041] 在一種配置中，該示例性裝置還包括耦合于處理系統(tǒng)的至少一個(gè)取向傳感器。在這種配置中，該處理系統(tǒng)還配置成與由該至少一個(gè)取向傳感器提供的信息對(duì)應(yīng)地來(lái)控制觸覺(jué)致動(dòng)器以指示特定方向。
[0042] 在一種配置中，一種設(shè)備(UE?100或UE?200)包括：用于在顯示器中提供視覺(jué)描繪的裝置；以及用于與此視覺(jué)描繪對(duì)應(yīng)地控制多個(gè)觸覺(jué)致動(dòng)器以模擬此視覺(jué)描繪中的運(yùn)動(dòng)的裝置。前述這些裝置是配置成執(zhí)行在每個(gè)前述裝置中指出的功能的處理系統(tǒng)110。具體而言，前述裝置是配置成執(zhí)行在每個(gè)前述裝置中指出的功能的處理器104。
[0043] 提供了以上描述是為了使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員均能夠完全理解本公開(kāi)的完整范圍。對(duì)本文中公開(kāi)的各種配置的改動(dòng)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。因此，權(quán)利要求并非旨在限定于本文中所描述的本公開(kāi)的各種方面，而是應(yīng)被授予與權(quán)利要求的語(yǔ)言相一致的全部范圍，其中對(duì)要素單數(shù)形式的引述除非特別聲明，否則并非旨在意謂“有且僅有一個(gè)”，而是意謂“一個(gè)或更多個(gè)”。除非特別另外聲明，否則術(shù)語(yǔ)“一些/某個(gè)”指的是一個(gè)或更多個(gè)。本公開(kāi)通篇描述的各種方面的要素為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)前或今后所知的所有結(jié)構(gòu)上和功能上的等效方案通過(guò)引述被明確納入于此，且旨在被權(quán)利要求所涵蓋。此外，本文中所公開(kāi)的任何內(nèi)容都并非旨在貢獻(xiàn)給公眾——無(wú)論這樣的公開(kāi)是否在權(quán)利要求書(shū)中被顯式地?cái)⑹?。?quán)利要求的任何要素都不應(yīng)當(dāng)在35U.S.C.§112第六款的規(guī)定下來(lái)解釋——除非該要素是使用短語(yǔ)“用于……的裝置”來(lái)明確敘述的，或者在方法權(quán)利要求情形中該要素是使用短語(yǔ)“用于……的步驟”來(lái)敘述的。
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