使用基元的高精确度触觉效应生成的制造方法与工艺

使用基元的高精确度触觉效应生成相关申请的交叉引用本申请要求于2012年2月15日提交的序列号为61/599,173的美国临时专利申请的优先权，其内容在这里通过参考并入。技术领域一个实施例涉及触觉效应，并且尤其涉及使用基元(primitive)生成高精确度触觉效应。

背景技术：
电子装置制造商致力于为用户开发丰富的界面。传统的装置利用视觉和听觉提示为用户提供反馈。在一些界面装置中，也为用户提供动觉反馈(如主动力反馈和阻力反馈)和/或触觉反馈(如振动、质地和热量)，更普遍地统称为“触觉反馈”或“触觉效应”。触觉反馈可以提供改进和简化用户界面的提示。具体地是，振动效应，或振动触觉效应，可用于为电子装置的用户提供提示以使用户警惕特定的事件，或提供真实感的反馈以在模拟或虚拟环境中创建更强烈的感官沉浸。为了产生振动效应，许多设备使用一些类型的致动器或者触觉输出设备。用于这个目的的已知致动器包括例如其中由发动机移动偏心质量块的偏心旋转质量块(“ERM”)的电磁制动器、其中连接到弹簧的块被前后驱动的线性共振致动器(“LRA”)、或者例如压电的、电致动聚合物或者形状记忆合金的“智能材料”。触觉输出设备还可以是非机械或者非振动的设备，例如使用静电摩擦力(“ESF”)、超声波表面摩擦(“USF”)的设备、用超声波触觉换能器引起声学辐射压力的设备、使用触觉基底和柔软或可变形表面的设备、提供例如使用空气喷射的一股气流的喷射式触觉输出的设备等等。

技术实现要素：
一个实施例是触觉使能系统，其接收包括多个输入参数的触觉效应基元，并且接收来自传感器的输入。该系统从该触觉效应基元生成触觉效应信号，该触觉效应信号包括多个输出参数，其中输出参数中的至少一个基于传感器输入而变化。该系统随后将该触觉效应信号施加到致动器。附图说明图1是根据本发明的一个实施例的触觉使能系统的结构图。图2是根据一个实施例的包括要模拟的音乐乐器的可选图形图像的系统的透视图；图3是根据一个实施例的说明线性映射的频率对加速度的图；图4是根据一个实施例的当从HD触觉效应基元生成HD触觉效应信号时图1的高精确度(“HD”)触觉效应生成模块的功能流程图。图5是物理激励的随机事件建模算法的结构图表示；图6是根据一个实施例的当从HD触觉效应基元生成HD触觉效应信号时图1的HD触觉效应生成模块的功能流程图。具体实施方式一个实施例是触觉效应生成系统，其生成用于高精确度(“HD”)致动器的振动类型的触觉效应。该触觉效应以触觉“基元”的形式表示，其中例如周期、持续时间和幅度的参数被用来定义触觉效应，并且这些参数随后被引擎解释并转换为发动机电压信号，其包括输出参数并且被施加到HD致动器。ERM和LRA类型的致动器可被认为是“低精确度”致动器，因为当生成触觉效应时它们具有受限的频率范围。相反，HD致动器，例如基于压电、电致动聚合物或者静电的致动器，能够以更快的上升(ramp-up)时间和大的动态范围来输出更高的频率内容。因此，由HD致动器生成的触觉效应能够比由低精确度致动器生成的那些更丰富以及更加逼真。尽管为低精确度致动器开发的触觉效应参数/基元通常可用于HD致动器，但它们通常不利用这些高精确度特性。进一步，HD基元可以比低精确度基元包括更多参数，所述低精确度基元仅可以具有单个参数，例如幅度。图1是根据本发明的一个实施例的触觉使能系统10的结构图。系统10包括在机壳15内安装的触摸感应表面11或者其他类型的用户接口，以及可以包括机械按键/按钮13。系统10内部是触觉反馈系统，其在系统10上生成振动。在一个实施例中，在触摸表面11上生成振动。触觉反馈系统包括处理器或者控制器12。耦接到处理器12的是存储器20和致动器驱动电路16，其耦接到HD致动器18(例如：压电、电致动聚合物等等)。在一些实施例中，HD致动器18可能是可变形的致动器，例如压电纤维复合材料(“MFC”)致动器。处理器12可能是任意类型的通用处理器，或者可能是被专门设计来提供触觉效应的处理器，例如专用集成电路(“ASIC”)。处理器12可能是操作整个系统10的同一个处理器，或者可能是单独的处理器。处理器12可以基于高级参数来决定什么振动效应将被播放以及所述效应的播放顺序。通常，定义特定触觉效应的高级参数包括大小、频率和持续时间。低级参数，例如流发动机(streamingmotor)命令，也可能被用来确定特定的触觉效应。如果当触觉效应生成时其包括这些参数的一些变化或者触觉效应包括基于用户交互的这些参数的一种变化，则触觉效应可以被认为是“动态”的。处理器12输出控制信号给致动器驱动电路16，所述致动器驱动电路16包括用于提供所需的电流和电压(即“发动机信号”)给HD致动器18以引起所需触觉效应的电子部件和电路。系统10可能包括多于一个的HD致动器18(或者另外类型的致动器)，并且每个HD致动器可能包括单独的驱动电路16，全都耦接到公共处理器12。存储器20可能是任意类型的储存设备或者计算机可读介质，例如随机访问存储器(“RAM”)或者只读存储器(“ROM”)。存储器20存储由处理器12执行的指令，例如操作系统指令。在这些指令中，存储器20包括HD触觉效应生成模块22，其是一些指令，当由处理器12执行时，如在下面更详细地公开的那样，从HD触觉效应基元生成HD触觉效应信号(即：经由驱动电路16施加到HD致动器18的发动机信号)。存储器20可能位于处理器12的内部，或者是内部和外部存储器的任意组合。触摸表面11识别触摸，并且也可能识别在表面上的触摸的位置和大小。对应于触摸的数据被发送给处理器12，或者系统10内的另一个处理器，并且处理器12解释该触摸以及作为响应来生成触觉效应信号。触摸表面11可能使用任意感应技术来感应触摸，包括电容感应、电阻感应、表面声波感应、压力感应、光学感应等。触摸表面11可能感应多点触摸接触并且可能能够区分在同一时间发生的多个触摸。触摸表面11可能是触摸屏，其生成并显示图像以用于用户交互，例如按键、拨号盘等，或者可能是具有最小图像或者没有图像的触摸板。系统10可能是手持设备，例如蜂窝电话、个人数字助理(“PDA”)、智能电话、平板电脑、游戏控制台等，或者可能是任意其他类型的设备，其提供用户接口并且包括含有一个或者多个致动器的...