KR102070612B1 - 국소형 햅틱 피드백 - Google Patents
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Abstract
햅틱 피드백 시스템이 개시된다. 시스템은 시스템의 표면에 관심있는 위치로부터 떨어져 있는 복수의 원격 송신기들을 포함한다. 시스템은 원격 송신기들 각각에 대한 신호를 발생시키는 신호 발생기를 포함한다. 원격 송신기들은 표면의 매체를 통해 신호들을 전파하고, 신호들은 관심있는 위치에서 국소적인 방해가 발생되도록 관심있는 위치에서 간섭한다.
Description
다른 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은, 모든 목적상 참조로서 본 출원에 통합되는, 2011년 11월 18일 출원되고 발명의 명칭이 "공동-위치된 작동기 없이 국소형 햅틱 피드백을 발생시키기 위한 방법 및 장치(METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING LOCALIZED HAPTIC FEEDBACK WITHOUT A CO-LOCATED ACTUATOR)"인 미국 가특허출원 제 61/561,678 호에 대한 우선권을 청구한다.
본 발명은 국소형 햅틱 피드백에 관한 것이다.
디바이스에 햅틱 피드백을 제공하기 위해 다양한 기술들이 사용되고 있다. 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용되는 가장 일반적인 기술들 중 하나는 햅틱 피드백을 원할 때 전체 디바이스를 진동시키는 편심 추(off-center weight)를 갖는 스피닝 모터이다. 터치스크린 디바이스들에서, 이 기술은 물리적인 버튼/키를 누르는 감각을 재현하기 위해 사용된다. 예를 들어, 사용자가 디바이스의 터치스크린 디스플레이 상에 디스플레이된 버튼을 터치할 때, 전체 디바이스는 잠깐의 기간 동안 모터를 회전시킴으로써 진동된다. 그러나, 이 기술은 터치스크린 디스플레이 상에 국소형 햅틱 피드백이 생성되는 것을 가능하게 하지는 않는다. 예를 들어, 버튼을 선택하기 전에 터치스크린 표면 내의 디스플레이된 버튼의 위치를 명백히 느낄 수 있는 것이 바람직하다. 전체 디바이스보다는 터치스크린의 일부분 상에 햅틱 피드백을 생성하는 과제의 일부분은 효율적이고 내구성이 있으며 비용면에서 효율적인 방식으로 스크린 상에 아주 작은 물리적 진동원들의 그리드를 배치하는 어려움이다. 따라서, 표면 상에 국소형 햅틱 피드백을 생성하기 위한 더욱 양호한 방식이 필요하다.
본 발명의 목적은 표면상에 국소형 햅틱 피드백을 생성하기 위한 더 양호한 방식을 제공하는 것이다.
본 발명은 처리; 장치; 시스템; 과제의 구성; 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품; 및/또는 처리기에 연결되는 메모리 상에 저장되고 및/또는 메모리에 의해 제공되는 명령들을 실행하도록 구성되는 처리기와 같은 처리기를 포함하는 다수의 방법들로 구현될 수 있다. 본 명세서에서, 이들 구현들 또는 본 발명이 취할 수도 있는 임의의 다른 형태는 기술들로서 언급될 수도 있다. 일반적으로, 개시된 처리들의 단계들의 순서는 본 발명의 범위 내에서 변경될 수 있다. 달리 언급되지 않는다면, 작업을 수행하도록 구성되는 것으로 기술되는 처리기 또는 메모리와 같은 구성요소는 소정의 시간에 작업을 수행하도록 일시적으로 구성되는 일반적인 구성요소 또는 작업을 수행하기 위해 제조되는 특정 구성요소로서 구현될 수 있다. 본원에서 사용되는 것과 같이, 용어 '처리기'는 컴퓨터 프로그램 명령들과 같은 데이터를 처리하도록 구성되는 하나 이상의 디바이스들, 회로들, 및/또는 처리 코어들을 말한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세한 설명은 본 발명의 원리들을 예시하는 첨부 도면들과 함께 아래에 제공된다. 본 발명은 이러한 실시예들과 함께 기술되지만, 본 발명은 임의의 실시예로 제한되지 않는다. 본 발명의 범위는 청구항들에 의해서만 제한되고, 본 발명은 다수의 대안들, 수정들 및 등가물들을 포괄한다. 다수의 특정 세부사항들은 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해서 다음의 설명에서 제시된다. 이들 세부사항들은 예시의 목적으로 제공되고, 본 발명은 이들 특정 세부사항들 중 일부의 또는 모든 세부사항들 없이 청구항들에 따라 실시될 수도 있다. 명확성의 목적상, 본 발명과 관련된 기술 분야들에서 공지되어 있는 기술적인 내용은 본 발명이 불필요하기 모호해지지 않도록 하기 위해 상세히 기술되지는 않는다.
국소형 햅틱 피드백을 생성하기 위해 국소형 방해를 발생시키는 것이 개시된다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백을 이용하는 것은 사용자에게 정보를 제공하기 위해 터치 감각을 이용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 스크린 상에 디스플레이되는 객체의 위치를 알아낼 때 사용자 동작을 확인하거나 사용자에게 도움을 주기 위해 사용자 인터페이스에서 진동이 사용될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 트랜스듀서들이 터치스크린 표면과 같은 표면의 매체에 연결된다. 신호 발생기는 각 트랜스듀서에 대한 신호를 발생한다. 신호들은 국소형 방해가 관심있는 위치에서 발생되도록 표면 상의 관심있는 위치에서 구조적으로/일관적으로 간섭한다. 예를 들어, 국소형 방해는, 사용자가 국소형 방해의 위치상의 표면을 터치할 때, 사용자에 의해 느껴질 수 있는 표면 상의 국소형 진동을 유발한다. 국소형 방해는 실질적으로 관심있는 위치로 격리될 수 있다. 예를 들어, 촉각 피드백은 단지 국소형 방해가 발생되는 표면의 격리된 부분에서만 사용자에 의해 느껴진다. 몇몇 실시예들에서, 국소형 방해는 사용자로 하여금 버튼/키(예를 들어, 키보드의 키들)가 디스플레이되는 터치스크린 디스플레이 표면 상의 격리된 위치를 촉각적으로 느낄 수 있도록 하기 위해 사용될 수 있다.
표면 상에서 방해를 검출하는 것이 개시된다. 예를 들어, 디스플레이 스크린의 유리 표면 상에서의 사용자 터치 입력이 검출된다. 몇몇 실시예들에서, 음향 또는 초음파 신호와 같은 신호는 매체에 연결되는 송신기를 사용하여 표면을 갖는 전파 매체를 통해 자유롭게 전파된다. 표면이 터치될 때, 전파된 신호는 방해된다(예를 들어, 터치는 전파된 신호와의 간섭을 유발한다). 몇몇 실시예들에서, 방해된 신호는 전파 매체에 연결된 센서에서 수신된다. 수신된 신호를 처리하고 그 신호를 방해가 없는 예상 신호와 비교함으로써, 터치 입력과 연관되는 표면 상에서의 위치가 적어도 부분적으로 결정된다. 예를 들어, 방해된 신호는 복수의 센서들에서 수신되고, 방해된 신호가 상이한 센서들에서 수신될 때의 상대 시간 차이가 표면 상에서의 위치를 결정하기 위해 사용된다. 다양한 실시예들에서, 터치는 표면에 접촉 또는 방해하기 위해 사용될 수 있는 사람의 손가락, 펜, 포인터, 스타일러스 및/또는 임의의 다른 신체 일부 또는 물건을 사용하여 표면에 대한 물리적 접촉 및/또는 가까운 근접(예를 들어, 하버링(hovering))을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 터치는 입력 몸짓 및/또는 멀티-터치 입력을 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 방해된 신호는 터치 입력과 연관되는 다음 중 하나 이상을 결정하기 위해 사용된다: 몸짓, 좌표 위치, 시간, 시간 프레임, 방향, 속도, 힘의 크기, 근접성 크기, 압력, 사이즈, 및 다른 측정 가능한 또는 유도되는 파라미터들. 몇몇 실시예들에서, 자유롭게 전파된 신호의 방해들을 검출함으로써, 터치 입력 검출 기술은 특정한 이전의 터치 검출 기술들과 비교하여 더 큰 표면 영역으로 인한 부가적인 비용이 적거나 없는 더 큰 표면 영역들에 적용될 수 있다. 부가적으로, 터치 스크린의 광학 투과도는 저항식 또는 정전식 터치 기술들과 비교하여 영향을 받지 않아야 할 수도 있다. 단지 예로서, 본 발명에서 기술되는 터치 검출은 키오스크, ATM, 컴퓨팅 디바이스, 엔터테인먼트 디바이스, 디지털 신호계 장치, 셀폰, 태블릿 컴퓨터, 판매시점 단말기, 음식점 장치, 게임기, 카지노 게임 및 어플리케이션, 가구, 차량, 산업용 어플리케이션, 금융 어플리케이션, 의학 디바이스, 가전제품 및 표면들을 갖는 임의의 다른 객체나 디바이스와 같은 다양한 객체들에 적용될 수 있다.
본 발명은 더 양호한 방식의 표면상에 국소형 햅틱 피드백 생성 방법을 제공한다.
도 1은 터치 입력 표면 방해를 검출하고 국소형 촉각 표면 방해를 발생시키기 위한 시스템의 실시예를 도시하는 블록도.
도 2는 터치 입력을 검출하고 햅틱 피드백 신호를 발생시키기 위한 시스템의 실시예를 도시하는 블록도.
도 3은 터치 검출을 교정하고 확인하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 4는 사용자 터치 입력을 검출하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 5는 표면 상에서의 방해와 연관되는 위치를 결정하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 6은 방해와 연관되는 위치를 결정하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 7은 소망의 위치에 햅틱 피드백을 제공하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 8은 햅틱 피드백 신호를 발생시키기 위해 사용될 수 있는 데이터를 미리 결정하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 9는 햅틱 피드백을 제공하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 2는 터치 입력을 검출하고 햅틱 피드백 신호를 발생시키기 위한 시스템의 실시예를 도시하는 블록도.
도 3은 터치 검출을 교정하고 확인하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 4는 사용자 터치 입력을 검출하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 5는 표면 상에서의 방해와 연관되는 위치를 결정하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 6은 방해와 연관되는 위치를 결정하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 7은 소망의 위치에 햅틱 피드백을 제공하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 8은 햅틱 피드백 신호를 발생시키기 위해 사용될 수 있는 데이터를 미리 결정하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 9는 햅틱 피드백을 제공하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도.
본 발명의 다양한 실시예들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들에서 개시된다.
도 1은 터치 입력 표면 방해를 검출하고 국소형 촉각 표면 방해를 발생시키기 위한 시스템의 실시예를 도시하는 블록도이다. 몇몇 실시예들에서, 도 1에 도시되어 있는 시스템은 키오스크, ATM, 컴퓨팅 디바이스, 엔터테인먼트 디바이스, 디지털 신호계 장치, 셀폰, 태블릿 컴퓨터, 판매시점 단말기, 음식점 장치, 게임기, 카지노 게임 및 어플리케이션, 가구, 차량, 산업용 어플리케이션, 금융 어플리케이션, 의학 디바이스, 가전제품 및 표면들을 갖는 임의의 다른 객체나 디바이스에 포함된다. 전파 신호 매체(102)는 터치 검출 신호 송신기들(104, 106, 108, 110), 햅틱 피드백 신호 송신기들(126, 128, 130, 132) 및 센서들(112, 114, 116, 118)에 연결된다. 다양한 실시예들에서, 전파 매체는: 패널, 테이블, 유리, 스크린, 문, 바닥, 화이트보드, 유리, 플라스틱, 나무, 강철, 금속, 반도체, 절연체, 컨덕터, 및 음향이나 초음파 신호를 전파할 수 있는 임의의 매체 중 하나 이상을 포함한다. 예를 들어, 매체(102)는 디스플레이 스크린의 유리이다. 몇몇 실시예들에서, 매체(102)는 사용자가 선택 입력을 제공하기 위해 터치할 수 있는 표면을 포함하고, 매체(102)의 실질적으로 반대쪽 표면은 도 1에 도시된 송신기들 및 센서들에 연결된다. 몇몇 실시예들에서, 매체(102)는 사용자가 햅틱 피드백을 수신할 수도 있는 표면을 포함하고, 매체(102)의 실질적으로 반대쪽 표면은 도 1에 도시된 송신기들 및 센서들에 연결된다. 다양한 실시예들에서, 매체(102)의 표면은 실질적으로 평탄하거나 곡선을 이루거나 또는 그의 조합이며, 직사각형, 정사각형, 타원형, 원형, 사다리꼴형, 환상형, 또는 이들의 임의의 조합 등과 같은 다양한 형태들로 구성될 수도 있다.
송신기들(104, 106, 108, 110, 126, 128, 130, 132)의 예들은 압전 트랜스듀서들, 전자기 트랜스듀서들, 송신기들, 센서들 및/또는 매체(102)를 통해 신호를 전파할 수 있는 임의의 다른 송신기들 및 트랜스듀서들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 터치 검출 신호 송신기들(104, 106, 108, 110)은 햅틱 피드백 신호 송신기들(126, 128, 130, 132)과 비교하여 상이한 종류의 송신기일 수도 있다. 예를 들어, 터치 검출 신호 송신기들은 햅틱 피드백 신호 송신기들(126, 128, 130, 132)과 비교하여 상이한 신호 주파수 범위를 송신하도록 구성된다. 센서들(112, 114, 116, 118)의 예들은 압전 트랜스듀서들, 전자기 트랜스듀서들, 송신기들 및/또는 매체(102) 상에서 신호를 검출할 수 있는 임의의 다른 센서들 및 트랜스듀서들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 도 1에 도시된 송신기들 및 센서들 중 적어도 일부는 사용자 입력이 검출될 수 있도록 하고 및/또는 햅틱 피드백이 매체(102)의 미리 결정된 영역에서 수신될 수 있도록 하는 방식으로 매체(102)에 연결된다. 4개의 터치 검출 신호 송신기들, 4개의 햅틱 피드백 신호 송신기들 및 4개의 센서들이 도시되어 있지만, 다른 실시예들에서는 임의의 수의 송신기들 및 임의의 수의 센서들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 2개의 터치 검출 신호 송신기들, 3개의 센서들 및 5개의 햅틱 피드백 신호 송신기들이 사용될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 단일 트랜스듀서가 터치 검출 신호 송신기, 햅틱 피드백 신호 송신기 및 센서 중 하나 이상으로서 작동한다. 예를 들어, 터치 검출 신호 송신기(104) 및 센서(112)는 단일 물리적 트랜스듀서를 나타낸다. 또 다른 예에서, 터치 검출 신호 송신기(104) 및 햅틱 피드백 신호 송신기(126)는 단일 물리적 트랜스듀서를 나타낸다. 또 다른 예에서, 햅틱 피드백 신호 송시기(126) 및 센서(112)는 단일 물리적 트랜스듀서를 나타낸다. 또 다른 예에서, 터치 검출 신호 송신기(104), 햅틱 피드백 신호 송신기(126) 및 센서는 단일 물리적 트랜스듀서를 나타낸다. 도 1의 예는 한 그룹으로서 모여있는 햅틱 피드백 신호 송신기, 터치 검출 신호 송신기 및 수신기를 도시한다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호 송신기들, 터치 검출 신호 송신기들 및 센서들 중 하나 이상은 서로 모여있지 않다. 예를 들어, 햅틱 피드백 신호 송신기는 임의의 터치 검출 신호 송신기로부터 떨어져 있는 위치에 놓인다.
도시되어 있는 예에서, 터치 검출 신호 송신기(104)는 매체(102)를 통해 신호를 전파할 수도 있다. 센서들(112, 114, 116, 118)은 전파된 신호를 수신한다. 몇몇 실시예들에서, 센서들(11, 114, 116, 118) 중 하나 이상은 하나 이상의 햅틱 피드백 신호 송신기들(126, 128, 130, 132)을 구성하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호 송신기들(126, 128, 130, 132) 중 하나 이상은 터치 검출 신호 송신기들 중 하나 이상을 구성하기 위해 센서들로서 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호 송신들 중 하나 이상을 구성하기 위해 도 1에 도시되지 않은 하나 이상의 부가적인 센서들이 사용된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 센서들은 터치 검출 신호들을 수신하도록 구성되는 센서들이고, 햅틱 피드백 연관 신호들을 수신하도록 구성되는 상이한 센서들은 도 1에 도시된 햅틱 피드백 신호 송신기들 옆에 위치되어 햅틱 피드백 신호 송신기들을 구성하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 도 1에서의 송신기들/센서들은 봉합재 및/또는 접착제 물질 및/또는 파스너들(fasteners)을 통해 매체(102)에 연결된 가요성 케이블에 부착된다.
터치 검출기(120)는 도 1에 도시된 터치 검출 신호 송신기들 및 센서들에 접속된다. 몇몇 실시예들에서, 검출기(120)는 집적 회로 칩, 인쇄 회로 기판, 프로세서, 및 다른 전기 구성요소들 및/커넥터들 중 하나 이상을 포함한다. 검출기(120)는 송신기들(104, 106, 108, 110)에 의해 전파될 신호를 결정하고 전송한다. 검출기(120)는 또한 센서들(112, 114, 116, 118)에 의해 검출된 신호를 수신한다. 수신된 신호들은 사용자 입력과 연관된 방해가 방해와 연관된 매체(102)의 표면 상의 위치에서 검출되었는지를 결정하기 위해 검출기(120)에 의해 처리된다. 검출기(120)는 어플리케이션 시스템(122)과 통신한다. 어플리케이션 시스템(122)은 검출기(120)에 의해 제공되는 정보를 사용한다. 예를 들어, 어플리케이션 시스템(122)은 어플리케이션 시스템(122)의 소프트웨어 어플리케이션을 제어하기 위해 어플리케이션 시스템(122)에 의해 사용되는 사용자 터치 입력과 연관된 좌표를 검출기(120)로부터 수신한다. 몇몇 실시예들에서, 어플리케이션 시스템(122)은 처리기 및/또는 메모리/저장 장치를 포함한다. 다른 실시예들에서, 검출기(120) 및 어플리케이션 시스템(122)은 단일 처리기에 적어도 부분적으로 포함/처리된다. 검출기(120)에 의해 어플리케이션 시스템(122)에 제공되는 데이터의 예는 사용자 표시와 연관된 다음 중 하나 이상을 포함한다: 매체(102)의 표면의 위치 좌표, 몸짓, 동시 사용자 표시들(예를 들어, 멀티-터치 입력), 시간, 상태, 방향, 속도, 힘의 크기, 근접성 크기, 압력, 사이즈 및 다른 측정 가능한 또는 유도되는 정보.
햅틱 피드백 발생기(124)는 햅틱 피드백 신호 송신기들(126, 128, 130, 132)에 접속된다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 발생기(124)는 센서들(112, 114, 116, 118)에 접속된다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 발생기는: 집적 회로 칩, 인쇄 회로 기판, 프로세서 및 다른 전기 구성요소들 및 커넥터들 중 하나 이상을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 발생기(124) 및 터치 검출기(120)는 동일한 집적 회로 칩, 인쇄 회로 기판 및/또는 다른 전기 패키징에 포함된다. 햅틱 피드백 발생기(124)는 햅틱 피드백 신호 송신기들(126, 128, 130, 132)에 의해 전송될 신호들을 결정하고 전송한다. 몇몇 실시예들에서, 어플리케이션 시스템(122)은 햅틱 피드백이 제공되어야 하는 매체(102) 상의 하나 이상의 위치들을 제공한다. 예를 들어, 어플리케이션 시스템(122)은 햅틱 피드백이 요구되는 매체(102)의 표면 상의 위치들을 나타내는 하나 이상의 좌표들을 발생기(124)에 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 어플리케이션 시스템(122)은 햅틱 피드백이 제공될 하나 이상의 위치들과 연관된 강도, 길이, 종류 및/또는 패턴을 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백이 제공될 매체(102) 상의 수신된 위치에 응답하여, 햅틱 피드백 발생기(124)는 햅틱 피드백 신호 송신기들(126, 128, 130, 132)에 의해 매체(102)를 통해 전파될 햅틱 피드백 신호들(예를 들어, 굽힘파들(bending waves))을 결정하고 전송한다.
전송된 햅틱 피드백 신호들은 매체(102) 상의 수신된 위치에서 구조적으로 간섭하여, 그 위치에서 국소형 방해가 발생되도록 한다. 예를 들어, 국소형 방해는 사용자가 국소형 방해의 위치에서의 표면을 터치할 때 사용자에 의해 느껴질 수 있는 표면 상에서의 국소형 진동을 유발한다. 국소형 방해는 관심있는 위치와는 실질적으로 격리될 수도 있다. 예를 들어, 매체(102)를 통해 전파된 햅틱 피드백 신호(예를 들어, 굽힘파)는 매체 전체를 방해하지만, 매체 상에서의 단일 햅틱 피드백 신호의 영향은 대부분의 사용자들에 의해 검출되기에는 너무 작다. 다수의 햅틱 피드백 신호들이 다수의 햅틱 피드백 신호 송신기들에 의해 매체(102)를 통해 전파될 때, 햅틱 피드백 신호들 모두는, 사용자에 의해 느껴질 수 있는 비교적 큰 국소형 방해를 발생시키기 위해 신호들이 구조적으로 서로 간섭하는 매체(102) 상에서의 위치에 모인다.
몇몇 실시예들에서, 상이한 햅틱 피드백 신호 송신기들에 의해 전송된 햅틱 피드백 신호들의 위상 및/또는 진폭을 변경함으로써, 간섭의 위치가 제어될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 상이한 햅틱 피드백 신호 송신기들에 의해 전송된 햅틱 피드백 신호들의 종류, 길이, 강도, 및/또는 패턴은 상이한 햅틱 피드백을 제공하기 위해 변경될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 발생기(124)는 하나 이상의 수신된 센서 입력들을 사용하여 교정된다. 예를 들어, 발생기(124)에 의해 전송될 신호들은 하나 이상의 센서들에 의해 감지되는 테스트 입력을 사용하여 교정된다. 테스트 입력은 터치 검출기(120)를 교정하기 위해 사용되는 동일한 테스트 입력 및/또는 명백히 햅틱 피드백 신호 교정을 위한 상이한 테스트 입력(예를 들어, 매체(102)의 테스트 위치에 배치되는 외부 진동원)일 수도 있다. 다양한 실시예들에서, 발생기(124)를 교정하기 위해 사용되는 정보는: 어플리케이션 시스템(122), 터치 검출기(120), 센서들(112, 114, 116, 118), 터치 검출 신호 송신기들(104, 106, 108, 110), 및 햅틱 피드백 신호 송신기들(126, 128, 130, 132) 중 하나 이상에 의해 제공된다.
도 1에 도시되어 있는 구성요소들은 단지 예시적인 것이다. 구성요소들의 예들의 선택된 수는 도면을 간략하게 하기 위해 예시된 것이지만, 도 1에 도시되어 있는 구성요소들 중 임의의 수의 임의의 구성요소가 존재할 수도 있다. 예를 들어, 부가적인 송신기들 및 센서들이 존재할 수도 있다. 도 1에 도시되어 있지 않은 구성요소들이 또한 존재할 수도 있다. 도 1에 도시되어 있는 구성요소들은 또한 몇몇 실시예들에서는 존재하지 않을 수도 있다. 도 1에 도시되어 있는 구성요소들의 위치 및 구성은 예시의 위치들이며, 구성요소들은 다양한 실시예들에서 다른 위치들 및/또는 구성들일 수도 있다.
도 2는 터치 입력을 검출하고 햅틱 피드백 신호를 발생시키기 위한 시스템의 실시예를 도시하는 블록도이다. 몇몇 실시예들에서, 시스템(202)은 도 1의 터치 검출기(120)를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 시스템(202)은 도 1의 햅틱 피드백 발생기(124)를 포함한다. 도 2에 도시되어 있는 예에서, 시스템(202)은 터치 입력을 검출하고 햅틱 피드백 신호를 발생하기 위한 능력을 모두 포함한다. 다른 실시예들에서, 시스템(202)은 도 2에 도시되어 있는 구성요소들 중 일부는 포함하지 않는다. 예를 들어, 시스템(202)은 도 1의 터치 검출기(120)이고 구성요소들(222 내지 226) 중 하나 이상을 포함하지 않는다. 또 다른 예에서, 시스템(202)은 도 1의 햅틱 피드백 발생기(124)를 포함하고 구성요소들(212 내지 220) 중 하나 이상을 포함하지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 도 2의 시스템은 집적 회로 칩에 통합된다.
시스템(202)은 동기 시스템 시간 소스를 시스템(202)의 하나 이상의 다른 구성요소들에 제공하는 시스템 클럭(204)을 포함한다. 제어기(210)는 마이크로프로세서(206), 인터페이스(208), DSP 엔진(220), 터치 검출 신호 발생기(212), 햅틱 피드백 신호 발생기(222), 및 저장 장치(226) 간의 데이터 흐름 및/또는 명령들을 제어한다. 몇몇 실시예들에서, 마이크로프로세서(206)는 소프트웨어/펌웨어를 프로그램하고 및/또는 시스템(202)의 데이터를 처리하기 위해 사용될 수 있는 명령들 및/또는 계산들을 처리한다. 몇몇 실시예들에서, 마이크로프로세서(206)는 햅틱 피드백 신호 발생기(222)에 의해 발생되는 햅틱 피드백 신호들을 발생시키기 위해 필요한 계산들을 처리한다. 몇몇 실시예들에서, 메모리는 마이크로프로세서(206)에 연결되고, 마이크로프로세서(206)에 명령들을 제공하도록 구성된다. 터치 검출 신호 발생기(212)는 도 1의 송신기(104)에 의해 전파되는 신호와 같은 신호를 전파하기 위해 사용될 신호를 발생시킨다. 예를 들어, 신호 발생기(212)는 의사랜덤 이진 시퀀스 신호를 발생시킨다. 구동기(214)는 발생기(212)로부터 신호를 수신하고, 매체를 통해 신호를 전파하기 위해 도 1의 송신기들(104, 106, 108, 110)과 같은 하나 이상의 송신기들을 구동한다.
도 1의 센서(112)와 같은 센서로부터 검출되는 신호는 시스템(202)에 의해 수신되고, 신호 조절기(conditioner)(216)는 수신된 아날로그 신호를 추가적인 처리를 위해 조절한다(예를 들어, 필터링한다). 예를 들어, 신호 조절기(216)는 구동기(214)에 의해 출력된 신호를 수신하고, 신호 조절기(216)에 의해 수신된 신호의 에코 소거를 수행한다. 조절된 신호는 아날로그-디지털 변환기(218)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 변환된 신호는 디지털 신호 처리기 엔진(220)에 의해 처리된다. 예를 들어, DSP 엔진(220)은 변환된 신호를 기준 신호와 상관시킨다. 상관의 결과는 사용자 터치 입력과 연관된 위치를 결정하기 위해 마이크로프로세서(206)에 의해 사용될 수도 있다. 인터페이스(208)는 마이크로프로세서(206) 및 외부 구성요소로 하여금 시스템(202)을 액세스 및/또는 제어할 수 있도록 하는 제어기(210)에 대한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 인터페이스(208)는 시스템(202)으로 하여금 도 1의 어플리케이션 시스템(122)과 통신할 수 있도록 하고, 사용자 터치 입력과 연관된 위치 정보를 어플리케이션 시스템에 제공한다.
몇몇 실시예들에서, 인터페이스(208)는 햅틱 피드백이 요구되는 하나 이상의 위치들의 식별자들을 수신한다. 몇몇 실시예들에서, 인터페이스(208)는 또한 제공될 햅틱 피드백의 종류의 구성을 수신한다. 제공될 햅틱 피드백과 연관된 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여, 햅틱 피드백 신호 발생기(222)는 매체 상의 특정 위치에서 국소형 햅틱 피드백을 제공하기 위해 매체를 통해 전파되는 하나 이상의 신호들(예를 들어, 굽힘파들)을 발생시킨다. 구동기(224)는 발생기(222)로부터 신호들을 수신하고, 소망의 위치에서 국소형 햅틱 피드백을 제공하도록 소망의 위치에서 구조적으로 간섭하는 매체를 통해 햅틱 피드백 신호들을 전파하기 위해 도 1의 송신기들(126, 128, 130, 132)과 같은 송신기들을 구동한다. 몇몇 실시예들에서, 실질적으로 동시에 다수의 위치들에서 햅틱 피드백을 생성하기 위해 다수의 햅틱 피드백 신호들이 함께 중첩되거나, 부가되거나, 및/또는 포개질 수도 있다.
몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호 발생기(222)는 상이한 햅틱 피드백 신호 송신기들에 대한 구동기(224)에 의해 구동되는 햅틱 피드백 신호들의 위상들 및/또는 진폭들을 개별적으로 제어함으로써 햅틱 피드백이 적어도 부분적으로 발생되는 위치를 제어한다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호 발생기(222)에 의해 발생되는 하나 이상의 햅틱 피드백 신호들의 하나 이상의 파라미터들/특성들은 저장 장치(226)로부터 얻어진다. 몇몇 실시예들에서, 저장 장치(226)는 햅틱 피드백이 요구되는 각 소망의 위치에 대한 신호 파라미터들(예를 들어, 신호 위상들 또는 진폭들)의 테이블/데이터베이스를 포함한다. 예를 들어, 저장 장치(226)는 매체의 표면 상의 각 결정된 위치에 대한 미리 결정된 데이터를 포함하고, 각 미리 결정된 위치에 대해, 저장 장치(226)는 결정된 위치에서 햅틱 피드백을 생성하기 위해 각 햅틱 피드백 신호 송신기에 제공될 각 햅틱 피드백 신호에 대해 이용되는 신호 위상들 및/또는 진폭들에 대한 엔트리들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 저장 장치(226)의 콘텐트들은 미리 결정되어 저장 장치(226)에 저장된다. 몇몇 실시예들에서, 저장 장치(226)에서 데이터 저장의 적어도 일부는 처리기(206)에 의해 컴퓨팅된다. 몇몇 실시예들에서, 저장 장치(226)에 포함되는 데이터는 교정된다. 예를 들어, 저장 장치(226) 내의 데이터는 특정 디바이스에서 나타나는 진동들을 만들어내기 위해 교정된다. 몇몇 실시예들에서, 처리기(206)는 하나 이상의 제공된 입력들(예를 들어, 센서들로부터 수신되는 데이터 및/또는 다른 제공된 교정 데이터)을 사용하여 저장 장치(226) 내의 데이터를 적어도 부분적으로 교정하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 저장 장치(226) 내의 데이터를 교정하는 것은 저장 장치(226)에 저장된 데이터를 수정하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 저장 장치(226) 내의 데이터를 교정하는 것은 저장 장치(226)로부터 얻어지는 데이터에 적용될 수 있는 하나 이상의 정정 인자들을 결정하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 저장 장치(226)는 제공될 햅틱 피드백 신호를 연산하기 위해 사용될 수 있는 공식 및/또는 알고리즘을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 발생기(222)에 의해 발생되는 햅틱 피드백 신호의 적어도 일부는 공식 및/또는 알고리즘을 사용하여 동적으로 발생된다. 몇몇 실시예들에서, 발생기(222)에 의해 발생되는 햅틱 피드백 신호의 적어도 일부는 저장 장치(226)로부터 적어도 부분적으로 얻어지는 미리 결정된 신호이다.
도 3은 터치 검출을 교정하고 확인하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 몇몇 실시예들에서, 도 3의 처리는 도 1의 시스템 및/또는 도 2의 시스템을 교정하고 확인하기 위해 적어도 부분적으로 사용된다. 302에서, 표면에 대한 신호 송신기들 및 센서들의 위치들이 결정된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 송신기들 및 센서들의 위치들은 매체(102)의 표면 상에서의 그들의 위치에 대해 결정된다. 몇몇 실시예들에서, 위치들을 결정하는 것은 위치 정보를 수신하는 것을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 위치들 중 하나 이상은 고정될 수도 있거나 및/또는 가변할 수도 있다.
304에서, 신호 송신기들 및 센서들이 교정된다. 몇몇 실시예들에서, 송신기를 교정하는 것은 신호 구동기 및/또는 송신기의 특성(예를 들어, 강도)을 교정하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 센서를 교정하는 것은 센서의 특성(예를 들어, 민감도)을 교정하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 304의 교정은 커버리지를 최적화하고 매체를 통해 전파될 신호(예를 들어, 음향 또는 초음파)의 신호-대-잡음 송신/검출 및/또는 검출될 방해를 개선하기 위해 수행된다. 예를 들어, 도 1의 시스템 및/또는 도 2의 시스템의 하나 이상의 구성요소들은 신호-대-잡음 요건을 충족시키기 위해 정비된다. 몇몇 실시예들에서, 304의 교정은 송신/전파 매체의 사이즈 및 종류 및 송신기들/센서들의 기하학적 구성에 의존한다. 몇몇 실시예들에서, 단계 304의 교정은 송신기 또는 센서의 고장 또는 노후화를 검출하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 단계 304의 교정은 송신기 및/또는 수신기를 순환시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 압전 송신기 및/또는 수신기의 안정성 및 신뢰성을 향상시키기 위해서, 번-인(burn-in) 사이클이 번-인 신호를 사용하여 수행된다. 몇몇 실시예들에서, 304의 단계는 감지 디바이스를 사용하여 방해와 연관된 표시를 포착하기 위해 미리 결정된 공간적 영역 부근 내에서 적어도 하나의 감지 디바이스를 구성하는 것을 포함한다. 방해는 미리 결정된 공간적 영역의 선택 부분에 대응하는 입력 신호의 선택된 부분에서 야기된다.
306에서, 표면 방해 검출이 교정된다. 몇몇 실시예들에서, 방해가 인가되지 않았을 때, 예상 감지된 신호를 결정하기 위해 도 1의 매체(102)와 같은 매체를 통해 테스트 신호가 전파된다. 몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 미리 결정된 방해들(예를 들어, 미리 결정된 터치)이 미리 결정된 위치에 인가될 때, 감지된 신호를 결정하기 위해 매체를 통해 테스트 신호가 전파된다. 감지된 신호의 사용에 의해, 방해 검출을 교정하기 위해 하나 이상의 구성요소들이 조정될 수도 있다.
308에서, 터치 검출 시스템의 확인이 수행된다. 예를 들어, 도 1 및/또는 도 2의 시스템은 검출 정확도, 검출 해상도, 멀티-터치 검출, 및/또는 응답 시간을 결정하기 위해 미리 결정된 방해 패턴들을 사용하여 테스트한다. 확인이 실패하면, 도 3의 처리는 적어도 부분적으로 반복될 수도 있고 및/또는 또 다른 확인을 수행하기 전에 하나 이상의 구성요소들이 조정될 수도 있다.
도 4는 사용자 터치 입력을 검출하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 몇몇 실시예들에서, 도 4의 처리는 도 1의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 시스템(202)에서 적어도 부분적으로 구현된다. 402에서, 표면 영역을 통해 활성 신호를 전파하기 위해 사용될 수 있는 신호가 전송된다. 몇몇 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 표면 영역을 갖는 전파 매체를 통해 활성 신호(예를 들어, 음향 또는 초음파)를 전파하기 위해 트랜스듀서와 같은 송신기(예를 들어, 도 1의 송신기(104))를 (예를 들어, 도 2의 구동기(214)를 사용하여) 구동하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 신호는 신호의 (예를 들어, 좁은/짧은 피크를 유발하는) 자기 상관을 최적화하기 위해 선택되는 시퀀스를 포함한다. 예를 들어, 신호는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 신호는 변조된 또는 변조되지 않은 의사랜덤 이진 시퀀스를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 전파된 신호는 음향 신호이다. 몇몇 실시예들에서, 전파된 신호는 (예를 들어, 인간이 들을 수 있는 범위 밖의) 초음파 신호이다. 예를 들어, 전파된 신호는 20㎑ 이상의(예를 들어, 80㎑ 내지 100㎑의 범위 내에 있는) 신호이다. 다른 실시예들에서, 전파된 신호는 인간이 들을 수 있는 범위 내에 있을 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 활성 신호를 사용함으로써, 표면 영역 상의 또는 그 근처의 사용자 입력은 전파 매체 상의 센서에 의해 수신될 때 활성 신호에서 방해들을 검출함으로써 검출될 수 있다. 표면 상에서의 사용자 터치 표시에 대해 단지 수동적으로 청취하기보다는 활성 신호를 사용함으로써, 아마도 사용자 터치 표시와 연관되지 않은 다른 진동들 및 방해들이 더 쉽게 인식/필터링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 활성 신호는 사용자 입력을 결정하기 위해 사용자 입력으로부터 수동 신호를 수신하는 것에 더하여 사용된다.
404에서, 표면 영역의 방해에 의해 방해받는 활성 신호가 수신된다. 방해는 사용자 터치 표시와 연관될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 방해는 매체를 통해 전파하고 있는 활성 신호가 손상되고 감쇄되고 및/또는 지연되도록 한다. 몇몇 실시예들에서, 활성 신호의 선택된 부분에서의 방해는 사용자에 의해 표시된(예를 들어, 터치된) 표면 상의 위치에 대응한다.
406에서, 수신된 신호는 방해와 연관된 위치를 적어도 부분적으로 결정하기 위해 처리된다. 몇몇 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은, 터치 입력을 검출하는데 있어서 유용하지 않은 외부적인 잡음 및 진동들에 의해 야기되는 방해들과 같은 수신된 신호의 소망하지 않는 성분들을 적어도 부분적으로 제거하거나 감소시킴으로써, 수신된 신호로부터 소망의 신호를 추출하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 수신된 신호를 방해에 의해 영향을 받지 않는 기준 신호와 비교하는 것을 포함한다. 비교의 결과는 복수의 센서들에서 수신되는 다른 신호(들) 및 기준 신호를 사용하여 수행되는 다른 비교들의 결과와 함께 사용될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 위치는 사용자가 터치 입력을 제공한 표면 영역 상의 위치(예를 들어, 위치 좌표)이다. 위치를 결정하는 것 외에, 방해와 연관된 다음 정보 중 하나 이상이 406에서 결정될 수도 있다: 몸짓, 동시 사용자 표시들(예를 들어, 멀티-터치 입력), 시간, 상태, 방향, 속도, 힘의 크기, 근접성 크기, 압력, 사이즈, 및 다른 측정 가능하거나 유도되는 정보. 몇몇 실시예들에서, 수신된 신호를 사용하여 위치가 결정될 수 없거나 및/또는 방해가 사용자 입력과 연관되지 않는 것으로 결정되면, 위치는 406에서 결정되지 않는다. 406에서 결정되는 정보는 제공 및/또는 출력될 수도 있다.
도 4는 방해받은 활성 신호를 수신 및 처리하는 것을 도시하지만, 몇몇 실시예들에서, 수신된 신호는 터치 입력에 의해 방해받지 않고 수신된 신호는 터치 입력이 검출되지 않았다는 것을 결정하기 위해 처리된다. 터치 입력이 검출되지 않았다고 하는 표시가 제공/출력될 수도 있다.
도 5는 표면 상의 방해와 연관된 위치를 결정하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 몇몇 실시예들에서, 도 5의 처리는 도 4의 406에 포함된다. 도 5의 처리는 도 1의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 시스템(202)에서 구현될 수도 있다. 502에서, 수신된 신호가 조절된다. 몇몇 실시예들에서, 수신된 신호는 사용자 입력을 수신하기 위해 사용될 수 있는 표면을 갖는 매체를 통해 자유롭게 전파된 의사랜덤 이진 시퀀스를 포함하는 신호이다. 예를 들어, 수신된 신호는 도 4의 404에서 수신된 신호이다. 몇몇 실시예들에서, 신호를 조절하는 것은 필터링을 포함하거나 그렇지 않으면 수신된 신호 및/또는 사용자 터치 입력에 포함되는 의사랜덤 이진 시퀀스의 검출을 위한 신호 품질(예를 들어, 신호-대-잡음비)을 개선하기 위해 수신된 신호를 수정하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 수신된 신호를 조절하는 것은 아마도 사용자 터치 표시와 연관되지 않는 외부의 잡음 및/또는 진동들을 신호로부터 필터링하는 것을 포함한다.
504에서, 502에서 조절된 신호에 대해 아날로그-디지털 신호 변환이 수행된다. 다양한 실시예들에서, 임의의 수의 표준 아날로그-디지털 신호 변환기들이 사용될 수도 있다. 결과의 디지털 신호는 506에서 제 1 상관을 수행하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 상관을 수행하는 것은 변환된 신호를 기준 신호와 상관시키는 것을 포함한다. 상관을 수행하는 것은 타임-래그가 2개의 신호들 중 하나에 적용될 때 2개의 신호들의 유사성을 측정하기 위해 변환된 신호를 기준 신호와 교차-상관시키거나 변환된 신호와 기준 신호의 콘볼루션(예를 들어, 간섭측정)을 결정하는 것을 포함한다. 상관을 수행함으로써, 기준 신호에 가장 많이 대응하는 변환된 신호의 부분의 위치가 위치 결정될 수 있다. 예를 들어, 상관의 결과는 수신되어 변환된 신호 내의 시간(예를 들어, 신호들 간의 타임-래그) 대 유사성의 척도의 그래프로서 나타내어질 수 있다. 유사성의 척도의 가장 큰 값의 연관된 시간 값은 2개의 신호들이 가장 많이 대응하는 위치에 대응한다. 이 측정된 시간 값을 터치 표시 방해와 연관되지 않은 (예를 들어, 도 3의 306에서 결정되는) 기준 시간 값과 비교함으로써, 터치 입력에 의해 야기되는 방해로 인해 수신된 신호에 유발되는 시간 지연/오프셋 또는 위상차가 결정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 결정된 시간에서의 수신된 신호 대 기준 신호의 진폭/강도 차이를 측정함으로써, 터치 표시의 압력이 결정될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 기준 신호는 매체를 통해 전파된 신호에 적어도 부분적으로 기초하여(예를 들어, 전파된 소스 의사랜덤 이진 시퀀스 신호에 기초하여) 결정된다. 몇몇 실시예들에서, 기준 신호는 도 3의 306에서의 교정 동안 결정되는 정보를 사용하여 적어도 부분적으로 결정된다. 기준 신호는 상관 동안 수행되기 위해 필요한 계산들이 간결해질 수 있도록 선택될 수도 있다. 예를 들어, 506에서 사용되는 기준 신호는 수신되어 변환된 신호와 기준 신호 간의 비교적 큰 시간 차이(예를 들어, 래그-타임)에 대해 기준 신호를 효과적으로 상관시키기 위해 사용될 수 있는 간결해진 기준 신호이다.
508에서, 제 1 상관의 결과에 기초하여 제 2 상관이 수행된다. 제 2 상관을 수행하는 것은 504에서의 변환된 신호를 제 2 기준 신호와 상관시키는 것(예를 들어, 단계 506와 유사한 교차-상관 또는 콘볼루션)을 포함한다. 제 2 기준 신호는 506에서 사용되는 제 1 기준 신호에 비해 더 복잡하고/상세한(예를 들어, 연산에 있어서 더욱 집약적인) 기준 신호이다. 몇몇 실시예들에서, 506에서 제 2 기준 신호를 사용하는 것은 506에서 상관을 위해 필요한 시간 간격에 대해 너무 연산 집약적일 수도 있기 때문에, 제 2 상관은 508에서 수행된다. 제 1 상관의 결과에 기초하여 제 2 상관을 수행하는 것은 제 1 상관의 결과로서 결정되는 하나 이상의 시간 값들을 사용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 제 1 상관의 결과의 사용에 의해, 수신된 신호 및 제 1 기준 신호 간에 가장 많이 상관되는 시간 값들(예를 들어, 타임-래그)의 범위가 결정되고, 제 2 상관은 제 2 기준 신호(및 연관에 의해, 또한 제 1 기준 신호)가 수신된 신호와 매치하는 경우에 가장 많이 대응하는 시간 값을 미세하게 정비하고 결정하기 위해 시간 값들의 결정된 범위에 걸쳐서만 제 2 기준 신호를 사용하여 수행된다. 다양한 실시예들에서, 제 1 및 제 2 상관들은 전파 매체의 표면 상의 위치에서의 터치 입력에 의해 야기되는 방해에 대응하는 수신된 신호 내의 일부분을 결정하기 위해 사용되었다. 다른 실시예들에서, 제 2 상관은 선택적이다. 예를 들어, 단일 상관 단계만 수행된다.
510에서, 방해와 연관된 위치를 적어도 부분적으로 결정하기 위해 제 2 상관의 결과가 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 제 2 상관의 신호들이 가장 많이 상관되는 결정된 시간 값을 비교하고, 방해로 인한 수신된 신호에 야기된(예를 들어, 터치 입력에 의해 야기된) 시간 지연/오프셋 또는 위상차를 결정하기 위해, 결정된 시간 값을 터치 입력 방해와 연관되지 않은 (예를 들어, 도 3의 306에서 결정된) 기준 시간 값과 비교하는 것을 포함한다. 이 시간 지연은 제 1 센서에서 수신되는 신호와 연관되고, 다른 센서들에서 수신되는 다른 신호들에서의 방해로 인한 다른 시간 지연들은 센서들의 위치들에 대한 방해의 위치를 계산하기 위해 사용된다. 수신된 신호를 전파한 매체의 표면에 대한 센서들의 위치를 사용함으로써, 방해가 비롯된 표면 상에서의 위치가 결정될 수도 있다.
도 6은 방해와 연관된 위치를 결정하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 몇몇 실시예들에서, 도 6의 처리는 도 5의 510에 포함된다. 602에서, 표면의 방해에 의해 방해받은 복수의 신호들에 대해 수행되는 상관들의 복수의 결과들이 수신된다. 예를 들어, 도 5의 508에서 수행되는 상관의 결과가 수신된다. 몇몇 실시예들에서, 각각 도 1의 매체(102)의 표면 상에서의 또는 그 근처에서의 터치 입력에 의해 방해받은 전파된 신호를 수신하는 송신기(104) 및 센서들(114, 116, 118)을 사용하여 신호가 전파된다. 전파된 신호는 미리 결정된 신호를 포함할 수도 있고, 미리 결정된 신호는 다양한 센서들에서 수신된다. 수신된 신호들 각각은 602에서 수신된 결과들을 결정하기 위해 기준 신호와 상관된다. 몇몇 실시예들에서, 수신된 결과들은 동시에 매체 상에서 자유롭게 전파된 동일한 신호 콘텐트(예를 들어, 동일한 이진 시퀀스)와 연관된다. 몇몇 실시예들에서, 수신된 결과들은 동일한 방해에 의해 방해받은 상이한 신호 콘텐트들과 연관된다.
604에서, 복수의 결과들과 연관되는 시간 차이들은 방해와 연관된 위치를 결정하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 시간 차이들 각각은 상관시 사용되는 신호들이 가장 많이 상관될 때의 시간과 연관된다. 몇몇 실시예들에서, 시간 차이들은 방해로 인해 수신된 신호에 야기되는 결정된 시간 지연/오프셋 또는 위상차와 연관된다. 이 시간 지연은 상관을 사용하여 결정되는 시간 값을 터치 입력이 명시되지 않은 경우의 시나리오와 연관되는 기준 시간 값과 비교함으로써 계산될 수도 있다. 비교의 결과는 복수의 신호들이 수신된 센서들의 위치들에 대한 방해의 위치를 계산하기 위해 사용될 수도 있다. 수신된 신호를 전파한 매체의 표면에 대한 센서들의 위치를 사용함으로써, 방해가 비롯된 표면 상의 위치가 결정될 수도 있다.
도 7은 바람직한 위치에서 햅틱 피드백을 제공하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 몇몇 실시예들에서, 도 7의 처리는 도 1의 햅틱 피드백 발생기(124) 및/또는 도 2의 시스템에서 적어도 부분적으로 구현된다.
702에서, 표면 상의 소망의 위치들에서 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용되는 신호 파라미터들을 포함하는 데이터 구조체가 수신된다. 몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체는 도 2의 저장 장치(226)에 저장된다. 데이터 구조체의 예들은 테이블, 데이터베이스, 및 리스트를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체는 위치에서 국소형 햅틱 피드백을 제공하기 위한 위치에서 구조적으로 간섭하는 햅틱 피드백 신호들(예를 들어, 굽힘파들)을 발생시키기 위해 사용될 수 있는 미리 결정된 데이터를 포함한다. 테이블에 포함되는 데이터의 예들은 기록된 신호들, 신호 파라미터들, 및/또는 하나 이상의 햅틱 피드백 신호들을 발생시키기 위해 사용될 수 있는 신호 구성들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체는 국소형 햅틱 피드백이 요구되는 위치의 식별자에 기초하여 인덱스되거나 및/또는 탐색 가능한 데이터를 포함한다. 예를 들어, 데이터 구조체는 국소형 햅틱 피드백이 제공될 수 있는 표면의 좌표 위치에 기초하여 인덱스되고, 각 좌표에 대해, 데이터 구조체는 좌표의 위치에서 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있는 복수의 송신기들의 각 송신기에 대한 신호 구성들/파라미터들을 포함한다. 일 예에서, 데이터 구조체는 햅틱 피드백이 요구되는 제공된 좌표 위치와 연관된 엔트리들의 위치를 알아내기 위해 탐색된다. 엔트리들은 제공된 좌표 위치의 위치에서 햅틱 피드백을 생성하기 위해 각 햅틱 피드백 신호 송신기에 제공될 각 햅틱 피드백 신호에 대해 이용되는 신호 위상들, 신호 주파수들, 신호 진폭들, 신호 패턴들, 및/또는 기록된 신호들을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체의 콘텐트들의 적어도 일부는 미리 결정되어 있다. 예를 들어, 데이터 구조체의 콘텐트들은 제조될 디바이스에 대해 미리 결정되어 있고, 구조화된 데이터는 복수의 동일하거나 유사한 제조된 디바이스들에 저장된다. 몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체의 콘텐트들은 특정 디바이스 구성에 대해 결정되어 있다. 예를 들어, 데이터 구조체의 콘텐트들은 터치스크린 매체(예를 들어, 터치 표면 유리)의 특정 종류/크기/구성 및 터치스크린 매체에 연결된 햅틱 피드백 신호 송신기들의 위치/종류/수/구성에 대해 결정되어 있다. 몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체의 콘텐트들의 적어도 일부는 계산되어 있다. 예를 들어, 공식들 및/또는 시뮬레이션들은 햅틱 피드백이 제공될 수 있는 표면 상의 각 위치에 대한 신호 데이터를 결정하기 위해 사용되었다. 일 예시의 계산 방법은 플라이트(flight) 계산/시뮬레이션의 시간을 포함한다. 또 다른 예시의 계산 방법은 빔포밍/공간 필터링 계산/시뮬레이션을 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체의 콘텐트들 중 적어도 일부는 표면을 물리적으로 자극하고 자극의 영향을 측정함으로써 적어도 부분적으로 미리 결정되었다. 예를 들어, 진동원은 디바이스의 표면 상의 자극 위치에 인가되고, 진동의 영향은 햅틱 피드백 송신기들이 디바이스상에 위치되는/위치될 원격 위치들에서 측정된다. 몇몇 실시예들에서, 진동의 영향은 햅틱 피드백 송신기들에 의해 측정된다(예를 들어, 햅틱 피드백 송신기들은 신호들을 송신 및 수신/검출할 수 있는 트랜스듀서들이다). 햅틱 피드백 송신기들을 갖는 원격 위치들에서의 측정된 영향들의 특성들을 갖는 신호들을 송신함으로써, 진동원이 인가될 때 존재하는 조건들이 재생성되고, 진동은 자극 위치에서 재생성될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 진동의 영향을 측정하는 것은 진동의 영향들을 기록하는 것을 포함한다. 예를 들어, 햅틱 피드백 송신기에서의 검출된 신호들이 기록된다. 이들 기록된 신호들은 인가된 진동의 영향들을 재생성하기 위해 햅틱 피드백 송신기에서 재생될 수도 있다. 인가된 진동의 재생성된 영향들은 햅틱 피드백으로서 제공될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 진동의 영향을 측정하는 것은 진동원으로부터 떨어져 있는 복수의 위치들에서의 위치, 진폭 및/또는 주파수와 같은 신호 특성들을 기록하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 동일한 위치에 인가되는 물리적 자극 구역들의 복수의 상이한 종류들 및 자극들의 영향들이 저장된다. 몇몇 실시예들에서, 자극 인가 및 측정은, 햅틱 피드백이 요구될 수도 있는 경우에 표면 상의 복수의 위치들에 대해 수행되고, 측정된 데이터는 단계 702의 데이터 구조체를 생성하기 위해 적어도 부분적으로 사용된다.
704에서, 데이터 구조체의 콘텐트들은 디바이스의 특정 구성에 대해 교정된다. 몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체의 콘텐트들은 제조될 디바이스에 대해 미리 결정되어 있고, 구조화된 데이터는 제조 진동들을 나타낼 수도 있는 제조된 디바이스에 저장된다. 제조 진동들은 콘텐트들이 디바이스 상에 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용되기 전에 교정될 데이터 구조체의 콘텐트들을 필요로 할 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체를 교정하는 것은 하나 이상의 제공된 입력들을 사용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 교정 테스트 입력에 응답하여, 교정 데이터는 도 1의 센서들(112 내지 118)과 같은 하나 이상의 센서들 및/또는 송신기들(104 내지 110 또는 126 내지 132)과 같은 하나 이상의 트랜스듀서들로부터 수신된다. 몇몇 실시예들에서, 도 3의 단계 302, 304 및/또는 306에서 결정되는 교정 데이터가 수신되어 데이터 구조체의 콘텐트들을 교정하기 위해 사용된다. 예를 들어, 터치 검출을 교정하기 위해 사용되는 데이터(예를 들어, 결정된 트랜스듀서 위치, 전파 매체 특성 등)는 햅틱 피드백 발생을 교정하기 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 콘텐트들을 교정하는 것은 데이터 구조체에 저장된 데이터를 수정하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 콘텐트들을 교정하는 것은 데이터 구조체에 저장된 데이터에 적용될 수 있는 하나 이상의 정정 인자들을 결정하는 것을 포함한다. 다른 실시예들에서, 데이터 구조체의 콘텐트들은 콘텐트들이 원래 특정 구성을 위해 발생되었기 때문에 교정되지 않아야 한다. 몇몇 실시예들에서, 데이터 구조체의 콘텐트들은 실질적으로 데이터가 햅틱 피드백 신호를 발생시키기 위해 데이터 구조체로부터 얻어질 때 동적으로 교정된다.
706에서, 교정된 데이터 구조체는 디바이스의 표면 상에서의 소망의 위치에서 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용된다. 예를 들어, 햅틱 피드백이 요구되는 경우에 디바이스의 표면 상에서의 위치(들)를 참조하는 하나 이상의 좌표들이 수신된다. 햅틱 피드백에 대한 요청은 또한 햅틱 피드백이 제공되는 하나 이상의 위치들과 연관된 강도, 길이, 종류 및/또는 패턴을 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백의 소망의 위치의 식별자는 소망의 햅틱 피드백을 제공하기 위해 표면의 매체를 통해 전파되는 신호들과 연관되는 신호들, 구성들 및/또는 특성들을 얻기 위해 사용된다. 전파된 햅틱 피드백 신호들(예를 들어, 굽힘파들)은 표면 상의 소망의 위치에서 구조적으로 간섭하여, 검출 가능한 국소형 방해가 그 위치에서 발생되도록 한다. 예를 들어, 국소형 방해는 사용자가 국소형 방해의 위치 상의 표면을 터치할 때 사용자에 의해 느껴질 수 있는 표면 상의 국소형 진동을 유발한다. 국소형 방해는 실질적으로 관심있는 위치와 격리되어 있다. 햅틱 피드백은 다수의 위치들에 대한 조합된 햅틱 피드백 신호를 전파함으로써 표면의 다수의 위치들에 제공될 수도 있다.
도 8은 햅틱 피드백 신호를 발생시키기 위해 사용될 수 있는 데이터를 미리 결정하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 몇몇 실시예들에서, 도 8의 처리는 도 7의 단계 702에서 수신되는 데이터 구조체를 발생시키기 위해 사용된다. 도 8의 처리는 도 1의 햅틱 피드백 발생기(124) 및/또는 도 2의 시스템(202)에서 적어도 부분적으로 구현될 수도 있다.
802에서, 표면 상의 위치에 방해가 인가된다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 능력이 요구되는 경우에, 도 1의 매체(102)의 표면의 위치 상에 방해가 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 방해는 표면 상의 위치를 터치하는 송신기에 의해 제공된다. 예를 들어, 포인터의 끝에 장착된 압전 트랜스듀서 송신기(예를 들어, 도 1의 송신기(126)와 동일한 종류의 송신기)는 위치에서의 표면과의 접촉부에 배치된다. 몇몇 실시예들에서, 제공된 방해는 위치에서 발생될 소망의 햅틱 피드백을 시뮬레이션한다. 예를 들어, 방해는 표면 상에 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용될 햅틱 피드백 신호(예를 들어, 도 1의 송신기(126)에 의해 제공되는 신호)의 범위와 동일한 주파수 범위에 있는 신호를 사용하여 생성된다. 몇몇 실시예들에서, 소망의 위치에서 햅틱 피드백을 제공하도록 원격 위치된 송신기들(예를 들어, 도 1의 송신기들(126 내지 132))에 대한 신호들을 생성하기 위해 사용될 수 있는 데이터를 결정하기 위해 표면 상의 위치에 방해가 제공되었다. 방해는 응용 가능한 위치에서 햅틱 피드백을 제공하기 위해 이용될 햅틱 피드백 신호들의 구성들/특성들/파라미터들을 결정하기 위해 햅틱 피드백 능력이 요구되는 표면 상의 각 위치에 연속적으로 인가되는 복수의 방해들 중 하나일 수도 있다.
804에서, 방해의 영향은 표면 상의 방해 위치로부터 떨어져 있는 하나 이상의 위치들에서 측정된다. 몇몇 실시예들에서, 방해 위치로부터 떨어져 있는 위치들은 햅틱 피드백 신호 송신기들이 위치되는/위치될 위치들과 연관된다. 예를 들어, 영향은 도 1에서 송신기들(126 내지 132)이 위치되는 위치들에서 측정된다. 몇몇 실시예들에서, 영향은 방해 위치로부터 떨어져 있는 위치들에 위치된 하나 이상의 센서들을 사용하여 측정된다. 센서들의 예들은 도 1의 센서들(112 내지 118) 및 수신기들로서 사용되는 트랜스듀서 송신기들(예를 들어, 도 1의 송신기들(126 내지 132) 및/또는 송신기들(104 내지 110))을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 방해를 측정하는 것은 측정된 신호들을 기록하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 이들 기록된 신호들은 인가된 방해의 영향들을 재생성하기 위해 측정 위치들에서 재생될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 방해를 측정하는 것은 신호 위상, 진폭, 패턴 및/또는 주파수와 같은 신호 특성들을 결정하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 상이한 종류들의 방해들이 동일한 방해 위치에 인가되고, 방해들의 영향들이 원격 위치들에서 측정된다.
806에서, 측정된 영향과 연관되는 데이터는 방해 위치에서 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용되도록 저장된다. 몇몇 실시예들에서, 데이터를 저장하는 것은 도 2의 단계 702에서 수신되는 데이터 구조체와 같은 데이터 구조체에서의 엔트리를 저장하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 데이터는 도 2의 저장 장치(226)에 저장된다. 몇몇 실시예들에서, 데이터를 저장하는 것은 방해 위치의 식별자(예를 들어, 좌표 위치)에 의해 데이터를 인덱싱하는 것을 포함한다. 예를 들어, 저장된 데이터는 위치 식별자를 사용하여 저장 장치로부터 검색될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 저장된 데이터는 복수의 햅틱 피드백 신호 송신기들에 대한 복수의 신호들과 연관된 데이터를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 저장된 데이터는: 신호 위상, 신호 주파수, 신호 진폭, 신호 패턴, 및 기록된 신호 중 하나 이상을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 저장된 데이터는 구조적 간섭 위치에서 국소형 햅틱 피드백으로서 사용자에 의해 인지되는 국소형 구조적 간섭을 유발하기 위해 표면의 매체를 통해 전파되는 햅틱 피드백 신호들을 발생시키기 위해 사용된다.
도 9는 햅틱 피드백을 제공하기 위한 처리의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 몇몇 실시예들에서, 도 9의 처리는 도 7의 단계 702에서 수신되는 데이터 구조체를 발생시키기 위해 사용된다. 도 9의 처리는 도 1의 햅틱 피드백 발생기(124) 및/또는 도 2의 시스템(202)에서 적어도 부분적으로 구현될 수도 있다.
902에서, 햅틱 피드백이 요구되는 표면 상의 위치의 식별자가 수신된다. 몇몇 실시예들에서, 식별자는 어플리케이션으로부터 수신된다. 몇몇 실시예들에서, 식별자는 도 1의 어플리케이션 시스템(122)과 같은 어플리케이션 시스템으로부터 수신된다. 몇몇 실시예들에서, 식별자는 햅틱 피드백이 요구되는 표면의 좌표 위치를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 식별자는 햅틱 피드백이 요구되는 복수의 위치들 중 하나이다. 몇몇 실시예들에서, 식별자는 햅틱 피드백이 요구되는 표면 상의 구역을 명시한다. 예를 들어, 햅틱 피드백이 요구되는 구역의 윤곽을 나타내는 복수의 좌표점들이 수신된다. 몇몇 실시예들에서, 위치 식별자는 햅틱 피드백이 제공될 위치와 연관된 강도, 길이, 종류, 및/또는 패턴의 식별자와 함께 제공된다.
904에서, 위치 식별자는 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용될 하나 이상의 신호 구성들을 얻기 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 신호 구성들은 햅틱 피드백을 제공하기 위해 도 1의 송신기들(126 내지 132)에 의해 전파될 하나 이상의 햅틱 피드백 신호들을 발생시키기 위해 사용될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 위치 식별자는 도 7의 단계 702에서 수신되는 데이터 구조체와 같은 데이터 구조체에서의 데이터 및/또는 도 2의 저장 장치(226)에 저장된 데이터의 위치를 알아내기 위해 사용된다. 예를 들어, 얻어진 신호 구성들은 햅틱 피드백을 제공하기 위해 매체를 통해 전파될 햅틱 피드백 신호들을 발생시키기 위해 사용될 수 있는 신호 파라미터들/구성들/특성들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 얻어진 신호 구성들은 햅틱 피드백을 제공하기 위해 각 햅틱 피드백 신호 송신기에 제공될 각 햅틱 피드백 신호에 대한 상이한 신호 위상 및/또는 진폭을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 얻어진 신호 구성들은 신호 기록들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 위치 식별자는 신호 구성들을 얻기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 식별자들을 결정하기 위해 사용된다. 예를 들어, 위치 식별자는 신호 구성들을 저장하는 데이터 구조체와 호환 가능한 또 다른 위치 식별자로 변형된다(예를 들어, 하나의 좌표 시스템에서 또 다른 좌표 시스템으로의 변형). 또 다른 예에서, 위치 식별자는 구역을 명시하고, 구역에 포함되는 하나 이상의 위치 좌표들이 결정되고, 햅틱 피드백이 결정된 위치 좌표들에서 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 표면 상의 선택 위치들에서만 제공될 수도 있고, 수신된 위치 식별자의 정확한 위치보다는 선택 위치에서 햅틱 피드백을 제공하기 위해, 수신된 위치 식별자에 의해 식별되는 위치와 가장 근접하게 매치되는 선택 위치가 결정된다.
몇몇 실시예들에서, 위치 식별자는 신호 구성들을 적어도 부분적으로 동적으로 계산함으로써 하나 이상의 신호 구성들을 얻기 위해 사용된다. 예를 들어, 햅틱 피드백이 제공될 수 있는 표면에 연결된 각 햅틱 피드백 송신기에 대한 신호 데이터를 결정하기 위해 공식들 및/또는 시뮬레이션들이 사용될 수도 있다. 공식/시뮬레이션의 예들은 플라이트의 시간, 빔포밍 및/또는 공간 필터링 공식/시뮬레이션을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 신호 구성들은 햅틱 피드백이 제공될 위치와 연관되는 강도, 길이, 종류, 및/또는 패턴과 같은 소망의 햅틱 피드백에 관한 다른 제공된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 얻어진다. 몇몇 실시예들에서, 얻어진 신호 구성들은 이용되기 전에 교정/정정된다. 예를 들어, 도 7의 단계 702에서 결정되는 하나 이상의 교정 인자들이 얻어진 신호 구성들을 정정하기 위해 사용된다.
906에서, 하나 이상의 햅틱 피드백 신호들이 얻어진 신호 구성들을 사용하여 발생된다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호들을 발생시키는 것은 햅틱 피드백을 제공하기 위해 도 1의 송신기들(126 내지 132)과 같은 햅틱 피드백 신호 송신기들에 의해 전파될 신호들을 발생시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 얻어진 구성은 각 햅틱 피드백 신호 송신기에 의해 전파될 각 신호에 대한 신호 주파수, 진폭, 위상, 및/또는 패턴을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호를 발생시키는 것은 얻어진 신호 구성들에 포함된 기록된 신호를 재생하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호들을 발생시키는 것은 얻어진 신호 구성들에 기초하여 신호들을 동적으로 발생시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 신호들을 발생시키기 위해 공식들 및/또는 시뮬레이션들이 사용될 수도 있다. 공식들/시뮬레이션들의 예들은 플라이트의 시간, 빔포밍, 및/또는 공간 필터링 공식들/시뮬레이션을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호들은 햅틱 피드백의 강도, 길이, 종류, 및/또는 패턴에 관한 제공된 명세에 적어도 부분적으로 기초하여 발생된다. 예를 들어, 햅틱 피드백의 강도를 변화시키기 위해서, 햅틱 피드백 신호의 진폭이 변경된다. 몇몇 실시예들에서, 발생된 햅틱 피드백 신호는 사인파를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 발생된 햅틱 피드백 신호는 펄스파를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백의 적합도(예를 들어, 단일 햅틱 피드백이 격리될 수 있는 경우에는 가장 작은 구역)는 발생된 햅틱 피드백 신호의 주파수를 변화시킴으로써 적어도 부분적으로 제어된다.
발생된 햅틱 피드백 신호들(예를 들어, 굽힘파들)은 표면의 매체를 통해 전파되고, 신호들은 소망의 위치에서 구조적으로 간섭하여 위치된 방해가 소망의 위치에서 발생되도록 한다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호의 주파수는 상술된 터치 위치 검출과 간섭하지 않도록(또는 최소한으로 간섭하도록) 선택된다. 예를 들어, 터치 검출 신호들은 주파수들의 범위(예를 들어, 초음파 주파수 범위)로 제한되고, 햅틱 피드백 신호들은 주파수들의 상이한 범위(예를 들어, 낮은 범위)(예를 들어, 가청 주파수 범위)로 제한된다.
몇몇 실시예들에서, 발생된 햅틱 피드백 신호들은 햅틱 피드백이 동시에 요구되는 복수의 위치들과 연관될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 햅틱 피드백 신호 파형들은 각 소망의 위치에 대해 개별적으로 결정되고, 결정된 신호 파형들은 복수의 위치들에서 동시 햅틱 피드백을 제공하기 위해 조합된다(예를 들어, 중첩된다). 예를 들어, 동시 햅틱 피드백들이 요구되는 표면의 매체는 선형 신호 전파 속성들을 나타내고, 매체의 각 햅틱 피드백 신호 송신기에 대해서, 상이한 위치들에 대한 햅틱 피드백 신호 파형들은 단일 신호 파형으로 조합된다. 복수의 송신기들로부터의 조합된 신호 파형들은 햅틱 피드백들이 동시에 요구되는 다수의 위치들에서 구조적 간섭들을 유발한다.
몇몇 실시예들에서, 발생된 햅틱 피드백 신호들은 모바일 디바이스 상에 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용된다. 모바일 디바이스는 배터리에 의해 전력을 공급받을 수도 있고, 그것은 디바이스의 전력을 효율적으로 이용하는데 있어서 바람직할 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 발생된 햅틱 피드백 신호들은 디바이스의 전력 상태에 적어도 부분적으로 기초하여 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용된다. 예를 들어, 제공된 햅틱 피드백의 강도, 종류, 패턴, 및/또는 길이는 전력 상태(활성, 비활성, 플러그드 인, 배터리 레벨, 처리기 전력 상태, 운영 시스템 전력 상태 등))에 의존할 수도 있다. 또 다른 예에서, 햅틱 피드백은 특정 전력 상태들에서 디스에이블될 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 발생된 햅틱 피드백 신호들은 수신된 센서 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 햅틱 피드백을 제공하기 위해 사용된다. 예를 들어, 제공된 햅틱 피드백의 강도, 종류, 패턴, 및/또는 길이는 (예를 들어, 디바이스의 활발한 사용자 이용을 나타내는) 근접 센서, 움직임 센서, 가속도계, 터치 입력 검출기, 및/또는 자이로스코프로부터 수신되는 데이터에 의존할 수도 있다. 또 다른 예에서, 사용자가 미리 결정된 시간량 내에서 (예를 들어, 센서 데이터를 사용하여) 디바이스와 상호 작용하지 않았다고 결정되면, 햅틱 피드백은 디스에이블될 수도 있다. 또 다른 예에서, 객체(예를 들어, 손가락)가 햅틱 피드백을 수신하기에 충분히 가깝다는 것을 검출할 때에만 햅틱 피드백이 인에이블될 수도 있다.
상기 실시예들은 이행의 명확성의 목적상 좀 상세히 기술되었지만, 본 발명은 제공된 세부사항들로 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 구현하는 많은 대안적이 방법들이 있다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이지 제한적인 것은 아니다.
120 : 터치 검출기 122 : 어플리케이션 시스템
124 : 햅틱 피드백 발생기 204 : 시스템 클럭
206 : 마이크로프로세서 208 : 인터페이스
210 : 제어기 212 : 터치 검출 신호 발생기
214 : 구동기 216 : 신호 조절기
220 : DSP 엔진 222 : 햅틱 피드백 신호 발생기
224 : 구동기 226 : 저장 장치
124 : 햅틱 피드백 발생기 204 : 시스템 클럭
206 : 마이크로프로세서 208 : 인터페이스
210 : 제어기 212 : 터치 검출 신호 발생기
214 : 구동기 216 : 신호 조절기
220 : DSP 엔진 222 : 햅틱 피드백 신호 발생기
224 : 구동기 226 : 저장 장치
Claims (19)
- 햅틱 방해를 제공하는 방법에 있어서:
복수의 송신기들 각각에 대한 대응하는 햅틱 요소 신호를 제공하는 단계로서, 상기 복수의 송신기들은 터치 매체를 통해 상기 대응하는 햅틱 요소 신호들을 전파하여 햅틱 방해가 상기 터치 매체 상에 원하는 관심 있는 위치에서 상기 전파된 햅틱 요소 신호들을 통해 상기 햅틱 방해가 발생되는, 상기 대응하는 햅틱 요소 신호를 제공하는 단계;
상기 터치 매체를 통해 전파하는 것이 허용되고 상기 터치 매체 상의 터치 입력에 의해 영향을 받는 초음파 터치 검출 신호들을 하나 이상의 수신기들에서 수신하는 단계; 및
상기 터치 매체 상의 상기 터치 입력을 검출하기 위해 상기 수신된 초음파 터치 검출 신호들을 이용하는 단계로서, 상기 터치 입력을 검출하는 데 이용되는 상기 초음파 터치 검출 신호들을 수신하는 상기 하나 이상의 수신기들 중 적어도 일부가 햅틱 피드백 신호들의 적어도 일부를 생성하는데 이용되는 교정 데이터를 결정하기 위해 이용되는, 상기 수신된 초음파 터치 검출 신호들을 이용하는 단계를 포함하는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 햅틱 방해가 발생되는 상기 관심 있는 위치는 상기 대응하는 햅틱 요소 신호들의 신호 위상들을 제어함으로써 적어도 부분적으로 제어되고, 상기 햅틱 방해를 발생시키는 것은 물리적 진동을 발생시키는 것을 포함하는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 햅틱 방해의 강도는 상기 대응하는 햅틱 요소 신호들의 진폭들을 제어함으로써 적어도 부분적으로 제어되는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 햅틱 방해는 햅틱 피드백과 연관되는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 햅틱 방해는 상기 터치 매체상의 버튼과 연관되는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 터치 매체는 금속으로 구성되는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 터치 매체는 터치스크린 디스플레이 표면인, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 송신기들은 트랜스듀서들을 포함하는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 관심 있는 위치는 어플리케이션으로부터 수신되는 위치 식별자에 대응하는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 대응하는 햅틱 요소 신호들은 굽힘파들(bending waves)을 포함하는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 대응하는 햅틱 요소 신호들을 발생시키기 위해 신호 발생기에 의해 사용되는 신호 파라미터 데이터를 저장 장치로부터 제공하는 단계를 더 포함하는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 저장 장치는 햅틱 방해들이 발생될 수 있는 상기 터치 매체상의 위치들에 의해 인덱싱되는 미리 결정된 데이터를 포함하는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 저장 장치의 콘텐트들의 적어도 일부가 디바이스 변화를 설명하기 위해 상기 결정된 교정 데이터를 이용하여 교정된, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 송신기들의 각각에 대한 상기 대응하는 햅틱 요소 신호는 빔포밍 공식을 사용함으로써 적어도 부분적으로 발생되는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 대응하는 햅틱 요소 신호들은 관심 있는 제 2 위치에서 간섭하여, 제 2 방해가 상기 관심 있는 제 2 위치에서 발생되는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 햅틱 방해의 발생은 시스템의 전력 상태에 기초하여 선택적으로 인에이블되고 디스에이블되는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 햅틱 방해의 발생의 적어도 일부는 터치 입력의 검출에 기초하여 선택적으로 인에이블되고 디스에이블되는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 터치 매체의 표면 상에서의 상기 터치 입력과 연관되는 사용자 표시를 결정하기 위해 상기 수신된 신호들을 처리하는 단계를 더 포함하는, 햅틱 방해를 제공하는 방법. - 햅틱 피드백 시스템에 있어서:
복수의 송신기들의 각각에 대한 대응하는 햅틱 요소 신호를 발생시키도록 구성된 하나 이상의 신호 발생기들로서, 상기 복수의 송신기들은 터치 매체를 통해 상기 대응하는 햅틱 요소 신호들을 전파하여 햅틱 방해가 상기 터치 매체 상에 원하는 관심 있는 위치에서 상기 전파된 햅틱 요소 신호들을 통해 상기 햅틱 방해가 발생되는, 상기 하나 이상의 신호 발생기들; 및
상기 터치 매체를 통해 전파하는 것이 허용되고 상기 터치 매체 상의 터치 입력에 의해 영향을 받는 초음파 터치 검출 신호들을 수신하도록 구성된 하나 이상의 수신기들로서, 상기 수신된 초음파 터치 검출 신호들은 상기 터치 매체 상의 상기 터치 입력을 검출하기 위해 이용되고, 상기 하나 이상의 수신기들 중 적어도 일부는 햅틱 피드백 신호들의 적어도 일부를 생성하는데 이용되는 교정 데이터를 결정하는데 이용되도록 구성되는, 햅틱 피드백 시스템.
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