專利名稱：用于提供觸感的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于提供觸感的方法和系統。
背景技術：
諸如移動電話和個人數字助理(PDA)的現有電子設備包括視頻顯示屏。這種設備的用戶通過使用若干種輸入設備中的任何一種來與該視頻顯示屏交互。這種輸入設備的示例包括計算機鼠標、游戲桿、跟蹤球、方向盤、觸筆、寫字板、壓敏球面、滾輪、鍵盤和小型鍵盤。用戶通過使用這些輸入設備來向該設備提供指示、響應和其它輸入。在現有移動電話和PDA中，由用戶所提供的輸入確認主要限定于視頻或音頻確認。在一些這種設備中，物理反饋通過現有機械開關以開關的現有機械反饋的形式來提供， 例如開關關閉力位移分布。通常，在這種設備中，由每個按鈕所提供的機械反饋都相同。此外，在這種現有設備中，對于起到多個功能的作用的那些按鈕，無論該按鈕的當前功能是什么，機械反饋一般都一樣。除了提供特別有限和基本的按鈕選擇的機械確認之外，例如在用于移動電話和 PDA的小型鍵盤中使用的現有按鈕還提供與鍵的排列有關的簡單的被動式接觸提示體 (cue)。這種提示體包括在電話小型鍵盤的中心鍵或鍵盤的“F”和“G”鍵上的凸起塊，其幫助用戶對小型鍵盤和鍵盤中的鍵圖形的定向。再者，這些物理隊列非常有限，且為了從視覺上確認正在輸入正確的指示或信息，用戶通常需要查看小型鍵盤。當使用平坦表面接口設備時，對于這種用于計算機或PDA的觸摸板，不可能為用戶提供這些簡單的機械提示體。通常，觸摸板與顯示一個或多個圖形生成的按鈕或軟鍵的平板顯示屏幕組合。通常，通過觸摸板可以看到軟鍵。用戶與由軟鍵所限定的區域中的觸摸板的接觸為具有該觸摸板的電子設備提供了與該軟鍵相關聯的輸入。這種現有機械按鈕和觸摸板布置的電子設備在干擾環境中或者當用戶試圖在使用該電子設備的同時執行另一任務的時候特別不好使用。例如，由于這種電子設備通常需要用戶觀看該設備，簡言之，當與該設備交互的時候，如果另一任務涉及操作機動車或笨重機械，則用戶可能很難或不可能同時使用這種電子設備。此外，在諸如明亮太陽光的亮光環境中很難讀取依賴于軟鍵的電子設備且其可能包含難于讀取和選擇的很小的字體和圖形。一些現有觸摸板包括對觸摸板的用戶的振動反饋。美國專利No. 5，977，867就是個示例。不過，這種現有系統和方法是有限的。它們缺乏對與電子設備交互的用戶的全面功能性的輔助。此外，這種系統和方法仍然要求用戶相當大的視覺注意級別
發明內容
本發明包括用于向輸入設備或電子設備提供觸感的系統和方法。根據本發明，提供了一種方法，包括輸出顯示信號，該顯示信號用于在觸敏輸入 設備上顯示圖形對象；從所述觸敏輸入設備接收傳感器信號，該傳感器信號指示對象接觸 所述壓敏輸入設備；確定由所述對象在所述觸敏輸入設備上產生的接觸面積的大小；至少 部分地根據所述接觸面積的大小，確定在所述接觸觸敏輸入設備的對象和所述圖形對象之 間的交互；以及至少部分地根據所述交互而生成致動器信號。本發明還提供了一種系統，包括觸敏輸入設備，用于輸出傳感器信號，該傳感器 信號指示對象接觸所述觸敏輸入設備；連接至所述觸敏輸入設備的致動器，其用于接收致 動器信號并至少部分根據所述致動器信號而將觸覺效應輸出至觸敏表面；和與所述傳感器 和所述致動器通信的處理器，所述處理器被配置成輸出用于在所述觸敏輸入設備上顯示 圖形對象的顯示信號；接收來自所述觸敏輸入設備的所述傳感器信號；確定由所述對象在 所述觸敏輸入設備上產生的接觸面積的大小；至少部分地根據所述接觸面積的大小，確定 所述接觸觸敏表面的對象和所述圖形對象之間的交互；至少部分根據所述交互而生成所述 致動器信號；以及將所述致動器信號發送至所述致動器。輸入設備包括機械輸入設備(例如機械開關)和非機械輸入設備(例如觸摸板)。 觸覺反饋通過使用與輸入設備或電子設備通信的致動器或其它裝置來提供?？梢圆捎每刂?器來接收來自輸入設備的信號并控制該致動器。可以響應于一個或多個事件或狀況來提供 對于輸入設備或電子設備的觸覺反饋。這種事件或狀況可以是任何指定的事件或狀況。這 種事件和狀況的示例包括施加到輸入設備上的壓力級別；與輸入設備相關聯的功能的可用 性或非可用性；以及與輸入設備的激活相關聯的功能、菜單或操作模式?？梢赃x擇各種反饋 類型及其組合。移動電話和PDA可以通過采用這種產品和方法而從中受益，但是其它設備 亦可以從中受益?？梢酝ㄟ^查看本說明書來理解由本發明的各種實施例所提供的優點。


圖1是根據本發明的裝置的實施例的透視圖；圖2是根據本發明的裝置的另一實施例的平面圖；圖3是包括本發明的實施例的電子設備的平面圖；圖4是沿圖3的線4-4切開的示意圖；圖5是包括本發明的另一實施例的另一電子設備的平面圖；圖6是沿圖5的線6-6切開的示意圖；圖7是示出了電子設備中的裝置的實施例的框圖；圖8是示出了根據本發明的方法的流程圖；圖9是示出了將在本發明的一個實施例中使用的第一數據集的表；以及圖10是示出了將在本發明的另一實施例中使用的第二數據集的表。圖11是本發明的另一實施例的平面圖。
具體實施例方式本發明包括用于提供觸感的方法和系統。一個實施例包括用于向機械和非機械的 輸入設備(例如，計算機所生成的并在屏幕上顯示的軟鍵)提供觸感的方法和系統。本發明的實施例可以在很多種電子設備中使用，其包括電話、移動電話、遙控器、游戲鍵盤、游戲桿把手、車載控制器(收音機、光盤(CD)播放器、汽車功能等)、消費類電子設備、個人數字助理(PDA)、個人計算機、膝上型計算機、便攜式游戲設備、尋呼機、I-尋呼機、音頻設備、 電視機、安全或告警系統、自動出納機(ATM)、計算器、家用電器和大型家用電器。圖I示出了本發明的一個實施例。如圖I所示的裝置I包括輸入設備2，其具有用于傳送多個輸入信號的多個位置。輸入設備2可以是能夠發送輸入信號的任何設備。在所示出的實施例中，輸入設備2為蹺板型開關。所示出的蹺板開關2能夠在蹺板開關接觸并激活含有導電板的兩個橡膠開關3中的一個的兩個位置之間轉動或搖擺。使用橡膠開關 3提供了這樣的優點當用戶已完全按下開關時，允許用戶通過輸入設備2仍然感覺到實質的振動或力。在本技術領域中已存在且已知有合適的橡膠開關。在其它實施例中，輸入設備可以包括模擬開關、阻力器、基于應變計的傳感器、電容觸摸式開關、滾輪、微型游戲棒、 觸摸板、觸屏、3路開關、4路開關、5路開關或其它輸入設備。輸入設備2的每個位置與輸入信號中的一個信號對應。輸入設備2和橡膠開關3在所示出的實施例中被安裝在印制電路板(PCB)4上，以輔助輸入設備2與電子設備(未示出)之間的電連通。PCB 4可以根據其中放置裝置I的設備而定制形狀。PCB 4還通過包括入例如多個孔5來確保在該設備中的牢固安裝，其中， 孔5用于容納用于固定到電子設備上的接合件。在另一實施例中，輸入設備2可以直接連接至電子設備或安置在電子設備中。如圖I所示的裝置I還包括與輸入設備2通信的振動觸覺型致動器6。優選地，致動器6被設置為把多個各別觸覺反饋感覺輸出至輸入設備2。適當的觸感包括諸如搖晃這樣的振動和紋理感覺，且可以通過改變由致動器6所輸出的頻率、振幅和波形來創建多個各別觸感。選擇致動器6來傳送所需的觸感至輸入設備2。如圖I所示的致動器6是音圈致動器。其它合適的致動器包括例如壓電致動器、偏心質量致動器、動磁鐵致動器和與金屬軸接觸的摩擦制動器。此外，致動器可以包括柔性部分(例如彈性材料的布置)，其耦合至 DC馬達或步進馬達的旋轉軸，以把馬達軸的旋轉轉換為振動或其它觸感。被耦合至馬達的柔性部分的各種布置可以被用作為致動器。例如，于2000年6月2日申請的美國專利申請 No. 09/585，741示出了可以用作為本發明的實施例中的致動器的柔性部分和馬達的布置。 申請No. 09/585，741的所有公開內容結合在此作為參考。此外，申請No. 09/585，741被附錄至本文件，作為本申請的一部分，作為附錄A。觸感也可以被從放置有該裝置的電子設備中的揚聲器，例如移動電話或個人計算機中的揚聲器，傳送至輸入設備2。雖然如圖I所示出的實施例包括一個輸入設備2和一個致動器6，其它實施例包括都與單個致動器通信的多個輸入設備。另外，實施例可以包括每個均與至少一個輸入設備通信的多個致動器。與輸入設備組合的致動器的各種布置適用于在本發明中使用。例如，于 2001年7月26日申請的且在2002年3月21日公開為美國專利公開號No. US2002/0033795 的美國專利申請No. 09/263，263示出了與輸入設備組合的致動器，其可以在本發明的實施例中使用。公開號No. 2002/0033795的申請No. 09/263, 263的所有公開內容結合在此作為參考。此外，公開號No. 2002/0033795的申請No. 09/263，263被附錄至本文件，作為本申請的一部分，作為附錄B。如上所述，致動器6與輸入設備2通信。在如圖I所示出的實施例中，致動器6通過附到轉動蹺板上的懸臂梁或杠桿臂7與輸入設備2通信，放大了用戶所感覺到的致動器 6的作用力。由致動器6所生成的觸感通過杠桿臂7傳送至輸入設備2。用于杠桿臂7的合適材料能夠傳送觸感且可以例如為金屬。所示出的杠桿臂7包括一個或多個彎曲8，以配合放置有裝置I的電子設備?？梢允褂貌煌螤畹膹澢鷣砼浜显撾娮釉O備。在另一實施例中，致動器6被直接安裝到輸入設備2或者該輸入設備的任何部件上。或者，致動器6被安裝到該輸入設備所連接的PCB 4上，通過PCB把觸感傳送至輸入設備。在另一實施例中，致動器是現有的偏心質量馬達，例如在尋呼機或移動電話中用作為振動振鈴器。振動觸覺型致動器6還可以被安裝在放置有裝置I的電子設備的殼體或外殼的一部分上，以把觸感傳送至整個電子設備。在一個實施例中，可以在電子設備的殼體或后面 (例如，在接觸用戶的手的區域中的移動電話的殼體)合并入兩個致動器。這種布置有效加倍了觸感的振幅，且用戶的指頭不會趨向于消弱觸感。裝置I還包括與輸入設備2通信的控制器9，以接收來自它的輸入信號。控制器 9還可以接收來自輸入設備2的包括輸入設備2的位置和施加到輸入設備2上的壓力大小的附加信息。在一個實施例中，輸入信號包括與施加到輸入設備2上的壓力大小有關的信息、與輸入設備2的位置有關的信息、或者與壓力和位置有關的信息組合。除了與輸入設備 2通信之外，控制器9還與致動器6通信，以在致動器6生成與由控制器9從輸入設備2接收的輸入或輸入信號對應的觸感?？刂破?根據放置有裝置I的設備的需求而位于適當的位置上。在一個實施例中， 控制器9被安裝到PCB 4上，如圖I所示。適當的控制器例如包括數字邏輯處理器，其能夠響應于從輸入設備接收的輸入而處理輸入、執行算法并生成在輸入設備中創建所需的觸感所需的輸出。這種控制器可以包括微處理器、專用集成電路(ASIC)和狀態機。這種控制器包括介質(例如計算機可讀介質)或可以與介質通信，該介質存儲當被控制器執行時致使控制器執行由控制器所進行或輔助進行的如下所述的步驟的指令。合適的計算機可讀介質的一個實施例包括電子、光學、磁性或其它存儲或發送設備，其能夠提供具有計算機可讀指令的處理器，例如網絡服務器中的處理器。合適介質的其它示例包括(但并不限于)軟盤、 CD-ROM、磁盤、存儲芯片、ROM、RAM、ASIC、配置的處理器、所有的光學介質、所有的磁帶或其它磁性介質或者計算機處理器能夠從中讀取的任何其它介質。同樣，各種其它形式的計算機可讀介質可以發送或傳送指令至計算機，包括路由器、專用或公共網絡或其它發送設備或通道。在一個實施例中，裝置I包括用于專門與裝置I 一起使用的專用控制器9。這個實施例特別適用于裝置I被經改制而適用于現有電氣或電子設備的應用。在另一實施例中， 控制器9是放置有裝置I的電子設備的微處理器或中央處理單元(CPU)。裝置I還可以包括諸如驅動電路(未示出)這樣的附加電路，其是響應于來自控制器9的輸入而在致動器 6中創建觸感所需的電路；以及存儲介質，其用于存儲將被控制器9訪問的數據，例如將在致動器6中生成的觸感與從輸入設備2接收的輸入信息或輸入信號之間的關聯。圖2示出了本發明的另一實施例。如圖2所示的裝置60包括多個輸入設備。這些多個輸入設備包括12個固定或預分配字母數字輸入按鈕10a_l、3個預分配功能按鈕lla-c 和3個可分配功能按鈕12a-c。多個輸入設備根據放置有裝置60的電子設備而安置。在所示出的實施例中，多個輸入設備被安置成用于電話或移動電話的小型鍵盤中的鍵。
本發明的實施例包括具有用于確定或感測壓力的裝置的輸入設備。該輸入設備能夠分辨施加到輸入設備上的多種級別的壓力且能夠發送與施加到輸入設備上的壓力級別相關聯的信號。這些多種級別的壓力可以通過例如在X平面中當被用戶按下時的開關型輸入設備的物理位置(高/低)或其所行進的距離、施加到觸摸板型輸入設備或其它裝置上的壓力的量級來限定。圖2的按鈕是這種實施例的示例。如圖2所示的每個字母數字輸入按鈕10是小型鍵盤按鈕。每個按鈕10能夠分辨施加到按鈕10上的多種級別的壓力。例如，按鈕IOi (與小型鍵盤上的數字9對應)能夠分辨施加到按鈕IOi上的5種級別的壓力。在所示出的實施例中，第一級別是用戶未施加壓力到按鈕上的狀態，第二壓力是施加到按鈕上的第一量級的壓力(大于用戶未施加壓力)，第三級別是施加到按鈕上的第二量級的壓力(第二量級的壓力與第一量級不同或大于第一量級)，第四級別是施加到按鈕上的第三量級的壓力 (第三量級與第二量級不同或大于第二量級)，以及第五級別是施加到按鈕上的第四量級的壓力(第四量級與第三量級不同或大于第三量級)。在按鈕IOi中，第二至第五級別每種均與一個各別輸入信號相關聯。當按鈕IOi 處于其第一狀態時，按鈕IOi沒有發送輸入信號。當用戶向按鈕IOi施加超過第一量級的壓力的壓力時，按鈕IOi發送第一信號至控制器9。當向按鈕IOi施加超過第二量級的壓力的壓力時，按鈕IOi發送第二信號至控制器。當向按鈕IOi施加超過第三量級的壓力的壓力時，按鈕IOi發送第三信號至控制器。當甚至向按鈕IOi施加超過第四量級的壓力的壓力時，按鈕IOi發送第四信號至控制器。按鈕IOi向控制器6通信輸入信號的結構布置進一步如圖4所示,如下所述。按鈕IOi的第二至第五級別中的每一種(以及其每個相關聯信號)均與字母W-Z 相關聯。第二級別與字母W相關聯，第三級別與字母X相關聯，等等。第二級別與字母W相關聯，第三級別與字母X相關聯，等等。在所示出的實施例中，鍵IOi具有與無壓力以及字母W、X、Y和Z對應的5個位置。在另一實施例中，鍵IOi具有與無壓力、數字“9”以及字母 W、X、Y和Z對應的6個位置。在所示出的實施例中，字母數字按鈕10都能夠分辨5種級別的壓力。在另一實施例中，各個按鈕能夠分辨不同級別的壓力。例如，在另一實施例中，按鈕IOi能夠分辨5種級別的壓力，而按鈕IOb (與小型鍵盤上的數字2對應)能夠分辨施加到按鈕IOb上的四種級別的壓力(第一級別是未施加壓力到按鈕上)。與按鈕IOi相同，由另一實施例中的按鈕IOb所分辨的級別每種均與一各別輸入信號相關聯，且每種均與字母A-C的一各別字母相關聯。裝置I的預分配功能按鈕lla-c是小型鍵盤推式按鈕。按鈕lla_c中的每一個都能夠分辨施加到按鈕lla-c上的三種級別的壓力一無壓力、第一量級的壓力(大于無壓力)以及第二量級的壓力(大于第一量級)。由這種預分配功能按鈕lla-c所執行的功能的示例包括“Send (發送)” I la、“Power (電源)” Ilb和“End Call (結束呼叫)” 11c。在所示出的實施例中，預分配功能按鈕lla-c中的每個按鈕被配置成使壓力的第一量級是表示用戶手指“懸?！痹诎粹o上或以高于經過力(passing force)來接觸按鈕的壓力大小。每個按鈕也被配置成使壓力的第二量級是表示當用戶希望激活該按鈕時用戶手指所施加的壓力大小。
因此，在所示出的實施例中，當用戶手指“懸?！痹凇癝end”按鈕Ilc上時，按鈕Ilc 發送第一信號至控制器。并且，當用戶手指激活“Send”按鈕Ilc時，按鈕Ilc發送第二信號至控制器?？煞峙涔δ馨粹o12a、12b和12c是其功能根據裝置I相關聯的設備的操作模式而定的按鈕。例如，當這種裝置I與移動電話相關聯時，這種按鈕12a、12b和12c可以用于引導所顯示的菜單執行各種功能，例如滾動地址簿、選擇待撥的號碼、編輯號碼、重置所顯示的時間以及類似功能。此外，可分配功能按鈕12a_c被配置成與預分配按鈕IlaUlb和Ilc 類似，其中，按鈕12a和12b被配置成壓力的第一量級是表示用戶手指“懸停”在按鈕上或以高于經過力來接觸按鈕的壓力大小，以及被配置成壓力的第二量級是表示當用戶希望激活按鈕時用戶手指所施加的壓力大小。優選地，按鈕11a、lib、11c、12a、12b和12c被配置成接收并分析確定用戶只是懸?；蛘呦喾吹叵Ｍせ畎粹o的其它數據(例如與按鈕接觸的類型和持續時間)。任何合適的輸入設備都可以用作可配置功能輸入設備。這種輸入設備的示例包括蹺板開關和滾輪。在另一實施例中(未示出)，中間可分配功能按鈕12c包括圖I的輸入設備。該按鈕還與如圖I所示的致動器6 (未示出)通信并以參考圖I所描述的方式工作。在這種實施例中，PCB 62由線62a隔開，使得圖I的PCB 4未與PCB 62接觸。再次參考圖2，雖然在所示出的實施例中字母數字鍵具有4個或5個可用狀態(體現字母數字字符選擇)和預分配按鈕I la、I Ib和11c，且可分配功能按鈕12a、12b和12c被配置成表示懸停/激活信號，但是在其它實施例中，可以使用其它配置方式。此外，雖然字母數字鍵10具有4個或5個可用狀態，從而允許它們與3個或4個(或更多)輸入信號相關聯，但是，這種鍵10可以被配置成提供例如只有兩種狀態的輸入信號。通過這種方式，這種鍵10可以被配置成提供與如圖2所示出的實施例中的預分配按鈕IlaUlb和Ilc和可分配功能按鈕12a、12b和12c中所提供的信號相同的懸停/激活信號。此外，在所示出的實施例中，用于字母數字輸入設備10的級別與壓力的量級對應，但是在其它實施例中，所分辨的級別可以是觸摸類型、振幅、開關的物理位置和與按鈕接觸的其它屬性或者它們的一些組合?？梢韵鄳嘏渲糜蛇@種輸入設備所提供的輸入信號。在如圖I所示的實施例中，由輸入設備所發送的輸入信號被發送至控制器9。在所示出的實施例中，控制器與存儲器(未示出)通信。這種存儲器的示例包括只讀存儲器 (ROM)。存儲器包括輸入信號與各種觸覺反饋信號相關聯的表。這將參考圖9-10得到更加詳細的解釋。如圖2所示的裝置I還包括致動器61。圖2以示意的方式示出致動器61，且沒有按比例或物理放置。另一致動器61和致動器61的物理放置如圖4所示。致動器61與各種輸入設備通信，且被配置成向輸入設備提供各種頻率、振幅和波形的振動。致動器61還與控制器9通信。下面將提供對這種通信和配置的實施例的進一步描述。在所示出的實施例中，控制器9接收來自輸入設備之一的輸入信號。然后，控制器 9分析所接收的輸入信號，以確定將發送至致動器61的信號。例如，圖2的控制器9被配置成這樣當控制器9從按鈕IOi ( “9”鍵)接收與第二級別相關聯的信號時，控制器9發送第一控制輸出信號至致動器，且當控制器從按鈕IOi接收與第三級別相關聯的信號時，控制器發送第二控制輸出信號至致動器61，等等。第一控制輸出信號是致使致動器提供某一第一頻率的振動的信號。第二控制輸出信號是致使致動器提供某一較高頻率的振動的信號，等等。在其它實施例中，所提供的振動可以具有相同的頻率。圖3示出了本發明的另一實施例，其呈現為具有圖2的裝置的移動電話14的形式。圖2的裝置60的控制器9、致動器61和PCB 62被裝在移動電話14的殼體18中。移動電話14還包括能夠顯示圖形對象16和字母數字信息17的顯示屏15?？梢燥@示的字母數字信息17包括電話號碼和列表，例如電話簿中的記錄列表，其通過字母數字輸入按鈕10 輸入并通過可配置功能按鈕12a-12c訪問。圖4是沿圖3的線4-4切開的示意圖，示出了移動電話中的字母數字輸入按鈕或鍵10經過移動電話的殼體18并與放置在PCB 62上的多個開關19接觸。開關19與控制器(未示出)通信。合適的開關19包括任何模擬或數字開關，例如橡膠開關、快動圓頂型 (snap dome-type)開關和壓敏開關。優選地，開關19能夠生成各別的輸入信號至控制器。 甚至更優選地，開關19能夠生成關于兩個或更多位置的這種信號。在所示出的實施例中， 鍵10與多個數字開關接觸，每個均能夠生成4個各別的輸入信號至控制器9，以與用戶所施加到按鈕10上的壓力的4種級別對應。在與開關相對的一端上的PCB 62與致動器61通信。如圖所示，致動器61是壓電致動器，其具有通過一個或多個隔片21與PCB 62接觸的金屬隔板20和與金屬隔板20接觸的壓電陶瓷元件22。另一致動器實施例包括耦合至馬達的軸并固定至PCB 62的柔性部分。如圖所示，鍵10初始處于靜置位置23。使用本技術領域中所能獲得且能理解的偏置件布置(未示出)來支撐靜置位置23中的鍵。對象24 (例如用戶手指或觸筆)通過以箭頭A的方向施加壓力的方式來選擇鍵10中的一個或多個。這個壓力致使所選擇的鍵經過多個位置。如圖所示，在離開靜置位置23之后，隨著向按鈕10施加的壓力越來越大，鍵依次經過第二位置25、第三位置26、第四位置27和第五位置28。每個位置之間的行進距離并不一定相等，且在每個位置之間移動所需的壓力大小可以變化。此外，對于給定的鍵，位置的數目可以從2 (無壓力和激活)變化到被分配給給定鍵的輸入信號數。因此，在所示出的實施例中，在向輸入設備施加了足夠量的壓力時，鍵IOi可以從第一級別(靜置)23移動到第二級別25。在如圖3所示出的實施例中，把鍵IOi從靜置位置23移動到第二位置25所需的壓力大小大約等于用戶手指放在鍵上與其接觸而實際上沒有選擇該鍵時的壓力大小。因此，在使用如圖3所示出的實施例的一個方法中，當如圖3所示的移動電話14 的用戶使用相對較小的壓力按下“9”鍵IOi時，按鈕IOi從靜置狀態23移動到其第二級別 25上。這種移動致使按鈕IOi向開關19a施加被開關19a接收的壓力。開關19a與控制器 9通信。開關19a被配置成在收到表示足夠的壓力已被施加到按鈕IOi (以從其第一級別 23移動到其第二級別25)上的壓力量級時發送第一信號至控制器9?？刂破?接收這個第一信號?？刂破?被配置成在收到來自開關19a的第一信號時發送第一控制器輸出信號至致動器61。控制器發送第一控制器輸出信號至致動器61。致動器61被配置成在收到這種第一信號時在預選的持續時間中向金屬隔板20提供第一預選頻率的振動。在所示出的實施例中，致動器61向該隔板提供端到端的振動。因此，隔板20以預選頻率振動，從而致使PCB 62以同一頻率振動，進而致使開關19以該頻率振動。開關19a與按鈕IOi通信，從而致使按鈕IOi以該頻率振動。當用戶進一步向按鈕IOi施加足以致使按鈕從第二級別25移動到第三級別26的壓力時，按鈕的力被施加到開關19a上。開關19a接收該力并被配置成只要其接收表示按鈕IOi已從第二級別25移動到第三級別26的力時就發送第二信號至控制器9。開關19a 這么做并且控制器9接收第二信號。控制器9被配置成在收到來自開關19a的第二信號時發送第二控制器輸出信號至致動器61?？刂破?1發送第二控制器輸出信號至致動器61。 致動器6被配置成在收到這種第二信號時在預定持續時間內向金屬隔板20提供與第一預選頻率不同的第二預選頻率的振動。在其它實施例中，第一和第二預選頻率相同。如上所述，致動器61向隔板提供端到端的振動，其通過PCB 62和開關19傳送至按鈕10i。當用戶以每種級別25、26、27和28向按鈕IOi施加被傳送至開關19a的壓力時， 開關19a發送一個各別信號至控制器9。因此，在所示出的實施例中，開關19a對于每個所施加的壓力級別25、26、27和28發送不同的信號。在所示出的實施例中，采用“停留進行選擇”功能。例如，當用戶提供足夠的輸入以致使按鈕移動至其第二級別25時，在按鈕接收把它推動到或推動過第二級別的壓力但不足以把按鈕IOi推動到第三級別26的壓力期間，第一信號被持續地發送至控制器6?？刂破?通過監測第一信號被發送至控制器9的時間長度來確定按鈕被保持在第二級別25上的時間長度。如果接收第一信號的時間大于預定時間長度，則控制器通過用戶在該級別上 “停留”預定時間的事實來確定用戶希望“選擇”與第二級別25相關聯的功能。在如此確定之后，控制器9發送信號至處理器(未示出)，表示用戶已選擇與按鈕IOi的第二級別相關聯的功能，在這種情況中選擇字母“W”。在實施例中，控制器9在如此確定之后還發送信號至致動器61，以致使致動器61以表示選擇該功能的頻率、振幅和/或波形振動。在一個實施例中，除了提供觸覺反饋至輸入設備之外，控制器9還發送信號至顯示屏17，以致使顯示與輸入信號相關聯的字母數字字符。例如，在一個實施例中，在檢測到存在第一壓力(通過接收第一輸入信號)以及表示一選擇的足夠停留時間時，控制器發送信號至顯示屏17，指示該顯示屏應當顯示字母“X”。在檢測到存在第二壓力(通過接收第二輸入信號)以及表示一選擇的足夠停留時間時，控制器發送信號至顯示屏17，指示該顯示屏應當顯示字母“Y”。在檢測到存在第三壓力(通過接收第三輸入信號)以及表示一選擇的足夠停留時間時，控制器發送信號至顯示屏17，指示該顯示屏應當顯示字母“Z”。然后， 顯示屏17顯示這些字符X、Y和Z中的每一個。可以采用各種其它實施例。例如，代替使用單個致動器來提供反饋至接收這種反饋的所有輸入設備，如圖2-3所示的實施例，其它實施例可以具有兩個或更多個致動器。兩個或更多個致動器可以與提供觸覺反饋的所有或部分輸入設備通信。兩個致動器每個均可以提供顯著不同類型的反饋至同一輸入設備集，或者每個均可以與不同組的輸入設備通信，以提供相同或不同類型的反饋。作為另一示例，致動器和輸入設備可以被配置成只向其正接收來自用戶的壓力的按鈕提供振動，或者它們可以被配置成向所有按鈕或其數目至少多于接收來自用戶的壓力的按鈕提供振動。此外，雖然圖4所示的致動器61放置在PCB 62的下面，但是在其它實施例中，不管該設備是移動電話、PDA還是其它設備，致動器61都可以被放置在具有這種裝置的設備中的其它位置上。優選地，致動器被放置在該設備的外殼內。優選地，致動器與PCB 62通信，但被放置在與PCB 62通信的任何位置上，只要應用的尺寸和空間限制允許。在其它實施例中，致動器61被放置在該設備的外殼之外(例如它的旁邊)。在其它實施例中，致動器 61與輸入設備通信，而沒有通過PCB62。在所示出的實施例中，在各個鍵的每個上面為各種級別中的每種級別生成不同的觸感。在其它實施例中，控制器6選擇預選觸感組中的一個以響應于控制器所接收的各種信號而提供。圖5示出了本發明的另一實施例。參考圖5，示出了具有呈壓敏觸摸板30的形式的輸入設備的PDA 31。PDA 31也包括多個機械型按鈕32。PDA 31還包括能夠顯示計算機所生成的圖形的顯示面板33。合適的顯示面板包括平板型顯示屏，包括液晶顯示屏(LCD)、 等離子顯示屏、薄膜晶體管(TFT)型顯示屏或者其它平板顯示屏，例如膝上型或彩色PDA中的顯示屏以及現有陰極射線管顯示屏。圖6示出了沿線6-6切開的圖5的PDA 31的剖面圖。如圖6所最佳顯示，顯示屏 33位于觸摸板30的下面且與觸摸板30通信，以向其發送觸感。顯示屏33還與致動器64 通信，以接收來自它的傳送至觸摸板30的觸感。觸摸板30、顯示屏33和致動器64也可以采用其它布置方式，包括致動器與觸摸板30直接接觸的布置方式。顯示屏33通過兩個隔片34與觸摸板30通信。合適的隔片由能夠在顯示屏33與觸摸板30之間發送觸感的材料構成。在其它實施例中，觸摸板30和顯示屏33直接物理接觸，且觸摸板30和顯示屏沒有通信。當對象24與觸摸板30的表面35接觸時，在觸摸板30中所生成的觸感被發送至對象24。再次參考圖5，顯示屏33顯示軟件生成的多個按鈕或鍵，稱為軟鍵36a_i。軟鍵 36a-i提供了關于PDA 31的圖形用戶界面且以所需的圖形或網格形式排列。每個軟鍵36 在顯示面板上占用不同的位置。如圖所示，PDA 31能夠起到移動電話的作用，且軟鍵36被安置成電話鍵盤，以提供與現有電話鍵盤上的機械鍵相同的功能。PDA 31的顯示屏33包括附加圖形輸出37和不具有圖形輸出的區域38。所顯示的軟鍵36可以通過觸摸板30看到且表示觸摸板30上的對應唯一位置。對象24(例如人的手指)通過在適當位置上接觸觸摸板30來選擇所需的軟鍵 36a-i?？刂破?未示出)與觸摸板30通信。這個實施例的控制器在結構和功能上與如上參考圖3的實施例所描述的控制器相同?？刂破髂軌虼_定由對象24所觸摸的顯示屏33上的位置以及與所觸摸的位置對應的軟鍵36。根據這個信息，控制器致使致動器64提供對應的觸感。致動器64能夠在觸摸板35中引起以與觸摸板的表面35平行或者與觸摸板30的表面35垂直的方向的振動。控制器還確定什么時候輸入為模糊，例如什么時候兩個或更多個軟鍵被同時選擇或什么時候未含有圖形的顯示屏的區域38被觸摸，并且致使致動器輸出適當的觸感。優選地，控制所顯示的軟鍵36的同一控制器還控制由致動器64所生成的觸覺反饋感覺。確定軟鍵36a_i表示多個位置或多個輸入，每個輸入或位置與施加到軟鍵36a_i 上的不同大小的壓力對應。壓力的這個特定大小由與觸摸板30通信的控制器檢測。另外， 該裝置可以包括分開的壓力計算器，以測量施加到觸摸板30上的壓力大小。在所示出的實施例中，施加到觸摸板30上的壓力大小由控制器根據用于選擇該軟鍵且與觸摸板30的表面35接觸的對象24的面積大小來計算。施加到輸入設備或觸摸板上的軟鍵36a_i上的壓力大小可以通過讀取或確定在輸入設備或軟鍵36a-i上的由對象24 (例如用戶的手指)所創建的接觸塊的大小或面積來確定。除了讀取接觸塊的當前大小之外，還可以通過動態閾值和查看用戶的壓力變化多快來確定接觸塊的變化速率。如果接觸塊面積以足夠大的速率改變，則控制器能夠確定對應輸入設備或軟鍵36a-i正被選中。如圖5所示的軟鍵的功能與如上面參考圖2和3所描述的機械鍵計算器部分相同。因此，在施加了足夠大小的壓力時，所選擇的軟鍵的壓力級別可以從第一位置移動到第二位置。把軟鍵36a從輸入設備的第二位置(第一位置為靜置或沒有接觸)移動到第一位置所需的壓力大小大約等于用戶手指與觸摸板表面接觸并輕輕沿表面滑動時的壓力大小。 在這個實施例中，控制器被配置成當軟鍵36a位于第二位置上或者當所施加的壓力小于表示該軟鍵已被選擇(即第三位置)所需的壓力大小時致使致動器生成第一觸感。然后，控制器在收到與第三位置相關聯的輸入信號或者在檢測到被施加到軟鍵36a上的壓力大小足夠時致使致動器64生成第二觸感。軟鍵36i具有與在軟鍵36i上的4個各別的所施加的壓力以及無壓力相關聯且與關于字母W、X、Y和Z的輸入信號對應的5個位置。停留進行選擇的特征被用來確定所需的位置和相關聯的輸入信號。這種功能幫助用戶在輸入設備上所顯示的各個軟鍵上移動對象并接收對已被接觸的特定軟鍵的信號的特定頻率或觸感。由于對象24與顯示陣列中的其它軟鍵接觸，所以生成了對于這些其它軟鍵的唯一的附加各別觸感。隨著不斷的使用，用戶能夠很快熟悉各種各別觸感以及觸感與特定軟鍵之間的關聯，從而允許只通過接觸來確認并選擇軟鍵或按鈕。事實上，不管是什么電子設備，各別的觸感都可以結合同一按鈕而使用，從而創建了統一的觸感庫，其與例如忙信號(其不管所使用的電話設備為何種類型都會提供表示電話號碼不可用的統一音頻信號)類似。例如，可以在對象與“5”鍵接觸的時候播放一各別觸感， 從而提供了 “歸屬”鍵標識。此外，位于中心軸上的鍵具有單個“彈出”，而位于中心軸左邊和右邊的列中的鍵具有兩個“彈出”，從而在鍵盤陣列中提供對對象24的一般位置的標示。在另一示例中，如果用戶把對象24移動到“9”鍵上，則可以在所有鍵上輸出相對較高的頻率振動。當在“6”鍵上檢測到與該對象相關聯的壓力時，可以輸出較低的頻率振動，從而允許用戶通過接觸的感測來確定哪一鍵正與該對象接觸。由于用戶不太可能同時按下或接觸多于一個的軟鍵，可以使用同時輸出同一觸感至所有按鈕的單個振動觸覺型致動器。當用戶用對象24向軟鍵施加增大的壓力且該壓力大于預定閾值壓力級別時，與該軟鍵相關聯的功能則被激活。圖7是示出了本發明的代表性實施例的平面圖。各個部件通過公共通信總線39 進行通信。輸入設備40生成與本發明一致的輸入信號，且輸入信號通過通信總線39被傳送至控制器41?？刂破?1還可以接收關于與所接收的輸入信號相關聯的輸入設備的壓力或位置信息。根據所接收的輸入信號、壓力和位置數據，控制器訪問存儲器42，以獲取關于與所接收的輸入信號相關聯的功能和觸覺反饋的所需數據。此外，例如當輸入信號涉及改變與生成該輸入信號的輸入設備相關聯的功能或輸入選項時，控制器41能夠更新存儲在存儲器中的數據。根據所接收的功能，控制器把功能信號傳送至該裝置所連接的電子設備 43。此外，例如當使用觸摸板時，控制器41修改顯示屏44上的輸出，特別是作為該輸入設備的一部分的顯示屏上的輸出。另外，電子設備控制并更新該顯示屏。此外，控制器可以是與該電子設備相關聯的CPU，且存儲器可以是與該電子設備相關聯的存儲器?？刂破?、存儲器和顯示屏的布置方式根據該裝置是否被構造成獨立設備而定，其可以被改制以適用于現有電子設備或被合并入電子設備自身?？刂破魇褂脧拇鎯ζ鹘邮盏挠|覺反饋信息，以提供所需的輸入至控制電路45，以驅動致動器46在合適的輸入設備中生成所需的觸感。參考圖8，示出了根據本發明的流程圖，其示出在輸入設備中生成觸覺反饋感覺的方法?？刂破鞅O測裝置47中的輸入設備。當多個輸入設備被包括在該裝置中時，控制器能夠依次或者并行地監測每個輸入設備。雖然示出為單個通過功能，但是，優選地，可以把輸入設備的監測作為持續循環功能進行處理。輸入設備響應于用戶輸入而提供一個或多個輸入信號、位置數據和壓力數據至控制器。當控制器監測該輸入設備時，它首先檢測輸入設備48是否正生成輸入信號。如果輸入信號正被生成，則控制器獲取與該輸入設備相關聯的輸入信號49。然后，控制器檢測同一輸入設備是否正在生成任何位置數據50。如果位置數據正被生成，則控制器獲取與該輸入設備相關聯的位置數據51?？刂破鬟€檢測同一輸入設備是否正在生成任何壓力數據52。 如果壓力數據正被生成，則控制器獲取與該輸入設備相關聯的壓力數據53。控制器可以以任何順序檢測并獲取這三種類型的數據。優選地，控制器在獲取數據時保持輸入設備、輸入信號、壓力數據和位置數據之間的關聯。在一些實施例中，輸入信號包括壓力數據或可以從中計算出所施加到輸入設備上的壓力的數據、位置數據或壓力和位置數據的組合。已從該輸入設備或從多個輸入設備獲取輸入數據之后，控制器訪問其中存儲有至少一個數據庫的存儲器設備54，該數據庫含有在電子設備中生成所需的功能并在輸入設備中生成預定觸感所需的信息，并且控制器訪問該信息55。在一個實施例中，該信息為所檢測的輸入數據、電子設備或裝置的功能以及觸感之間的關聯的形式。關聯的一個示例組如圖 9中的表格所示。如表中所示出，對于任何給定輸入設備，可以存在輸入信號、位置數據和壓力數據的多個組合，且每個組合涉及電子設備或各別觸感的一個特定功能。這些組合根據被分配給每個輸入信號的輸入設備的類型和該輸入設備的當前功能而變化。控制器使用通過監測輸入設備所獲取的數據來讀取該表并獲取相關聯的功能和觸覺反饋信息。參考圖9，在一個實施例中，控制器監測輸入設備編號5。在后來的監測過程中，控制器沒有檢測輸入信號或位置數據，而是檢測一各別壓力Pressure I (壓力I)。根據在與壓力I相關聯的表中的信息，控制器獲取用于選擇編號“2”的相關聯功能信息和關于各別觸感13的信息?？刂破靼压δ苄畔魉徒o使用該信息來顯示編號“2”或來表示編號“2” 已被選中的電子設備70。通過例如致使致動器來致使輸入設備在與觸感13相關聯的頻率上振動的方式，控制器使用關于各別觸感13的信息來在輸入設備56中生成觸感13。在后來的監測過程中，控制器檢測輸入設備編號5上的壓力3的壓力量級。類似地，根據在與壓力3相關聯的表中的信息，控制器獲取用于選擇字母“B”的相關聯功能信息和關于各別觸感15的信息?？刂破靼压δ苄畔魉徒o使用該信息來顯示字母“B”或在諸如電話鍵盤的程序中輸入字母“B”的電子設備。因此，響應于對被施加到輸入設備上的至少兩個各別壓力的檢測，控制器在輸入設備編號5中生成至少兩個各別觸感?？刂破鬟€可以檢測被施加到輸入設備編號5上的多個各別壓力且能夠在輸入設備5中生成多個各別觸感，每個觸感涉及多個各別壓力中的一個。雖然針對單個輸入設備而示出，但是控制器能夠為多個輸入設備檢測兩個各別壓力并且能夠在每個輸入設備中生成至少兩個各別觸感。在另一實施例中，控制器能夠在多個輸入設備中檢測多個各別壓力并且在多個輸入設備中生成多個各別觸感。各別壓力可以表示分散的壓力或所施加的壓力范圍。在另一實施例中，控制器監測輸入設備編號3,其能夠輸入多個輸入信號Inputs 2A-E(輸入2A-E)至該裝置。每個輸入信號與被施加到輸入設備編號3上的不同壓力Pressure 1_5 (壓力1_5)對應。每個輸入信號和壓力對應一各別功能和各別觸感 Sensations 5_9(觸感5_9)。在一個實施例中，每個輸入信號對應于一個字母數字字符。在這個實施例中，控制器把功能信息傳送至電子設備，其在與該電子設備相關聯的輸入設備上顯示適當的字母數字字符。另外，控制器能夠直接在輸出設備上顯示相關聯的字母數字字符。仍然參考圖9，在根據本發明的方法的另一實施例中，控制器監測輸入設備編號I 并檢測正被施加到輸入設備編號I上的第一位置上的第一壓力。優選地，輸入設備編號I 是觸摸板輸入設備。在一個實施例中，第一壓力是分散的壓力pressure I (壓力I)。在另一實施例中，第一壓力表示具有小于壓力I的值的壓力范圍。與第一所施加的壓力相關聯的功能表示這是與只是搜索或感覺目標按鈕或鍵的位置的用戶相關聯的壓力范圍。因此， 控制器未向電子設備提供功能輸入。但是，該控制器確實向輸入設備編號I提供第一觸感 Sensation I (觸感 I)。然后，控制器檢測輸入信號Input I (輸入I)和在輸入I上大于或等于壓力I的壓力。作為響應，控制器把與“選擇”對應的功能輸入傳送至電子設備并在輸入設備I上生成第二各別觸感Sensation 2 (觸感2)。在另一實施例中，控制器監測輸入設備7并檢測輸入設備上的第一位置Location I (位置I)上第一壓力Pressure I (壓力I)。優選地，輸入設備是觸摸板輸入設備。作為響應，控制器在輸入設備7中提供第一觸感Sensation 20 (觸感20)。此外，控制器檢測被施加到輸入設備7上的第二位置Location 2 (位置2)上的第二壓力Pressure 2 (壓力2)。 作為響應，控制器在輸入設備7中提供第二觸感Sensation 21 (觸感21)。第一壓力可以與第一輸入信號Input 7 (輸入7)和第一功能Function I (功能I)對應且第二壓力可以與第二輸入信號input 8(輸入8)和第二功能Function 2 (功能2)對應。控制器響應于每個所接收的壓力而把相關聯功能輸入傳送至電子設備。請注意，控制器可以致使致動器把不同波形、頻率和/或振幅包括為與不同壓力、模式、菜單和其它功能相關的觸感反饋。該控制器還可以確定是否收到任何模糊輸入71。模糊輸入可以表示存儲器中包含的數據未表示的輸入設備、輸入信號、位置數據和壓力數據的組合。另外，模糊輸入信號可以表示同時來自兩個輸入設備的信號或來自未與輸入設備相關聯的觸摸板的一部分的輸入。響應于模糊輸入信號的接收，控制器獲取相關聯模糊觸感反饋信息72并在與該模糊輸入相關聯的一個或多個輸入設備中生成相關聯的各別觸感Sensation 22 (觸感22)。在一個實施例中，當控制器檢測到第一和第二輸入時，控制器確定該輸入中的任何一個是否是模糊的。如果不是模糊，控制器則生成相關聯的第一和第二觸感。如果有任何一個輸入信號是模糊的，控制器則在適當的輸入設備中生成模糊輸出觸感56。由于與該控制器所檢測到的輸入信號、位置和壓力相關聯的功能可能涉及到與給定組合相關聯的功能的修改，該控制器還可以更新存儲在存儲器57中的數據庫。在一個實施例中，控制器正在監測輸入設備6并檢測被施加到該輸入設備上的第一壓力Pressure 1(壓力I)。第一壓力與對應于第一輸入功能集Functions 1_3 (功能1_3)的多個輸入信號中的一個信號Input 4(輸入4)對應?？刂破鳙@取功能I和觸感17信息并在輸入設備 6上生成合適的觸感。功能I可以表示菜單列表中的一個菜單集或多個操作模式中的一個操作模式。合適的操作模式包括即時消息發送、電子郵件、語音郵件、游戲和未接電話呼叫。由于功能I表示其可以具有與其相關聯的附加子菜單或模式功能的菜單或模式， 控制器響應于功能I而更新如圖10所示的數據庫。當控制器繼續監測輸入設備6時，它檢測到與輸入信號中的一個信號Input 6 (輸入6)對應的第二壓力3’，該信號Input 6(輸入 6)與第二功能集中的一個功能Function 6(功能6)對應?？刂破鬟€獲取與所選擇第二功能集相關聯的觸感Sensation 19’(觸感19’)并在輸入設備6上提供該觸感。此外,控制器提供相關聯功能信號至電子設備。合適的第二功能集包括與所選擇的第一功能集對應的子菜單和功能。此外，第二功能集可以包括把該功能集返回至第二功能集的功能。雖然與第一和第二功能集相關聯的壓力和觸感可以相同，但是，優選地，第一壓力和觸感Pressures 1-3 (壓力 1-3)和 Sensation 17-19 (觸感 17-19)與第二壓力和觸感 Pressures 1’_3’(壓力 I’ -3’)和 Sensation 17’ -19’ (觸感 17’ -19’ )不同。在本發明的裝置的實施例中，例如，該裝置被合并入移動電話且包括可分配功能輸入設備和可分配功能蹺板開關輸入設備。在打開移動電話電源時所顯示的移動電話的主要或歸屬屏幕上，為可分配功能輸入設備所分配的功能是“PHONEBOOK (電話簿)”且蹺板開關當前沒有分配給它的功能。被施加到可分配輸入設備和蹺板開關上的輕搜索壓力將生成第一和第二各別觸感，以表示哪個輸入設備被接觸到。由于當前未分配功能，選擇蹺板開關將不會在移動電話中生成任何功能，且如下所述的功能失效觸感將通過蹺板開關而輸出。 選擇可分配輸入設備將把移動電話置于“電話簿”模式且第三各別觸感將通過可分配輸入設備而輸出?，F在在移動電話的屏幕上顯示電話簿記錄的列表。為可分配輸入設備分配功能 “選擇”且為蹺板開關分配滾動功能。在可分配輸入設備或蹺板開關上的輕壓力生成了第四和第五各別觸感，表示移動電話和輸入設備處于“電話簿”模式中。使蹺板開關向上或向下滾動生成了與在蹺板開關中滾動記錄列表相關聯的突起塊或敲擊?？梢葬槍τ诮涍^電話簿中的每個字母表或經過頻繁呼叫的記錄而輸出特定的敲擊。在一個實施例中，模擬開關被包括在蹺板開關的下面，以提供與登記在蹺板開關上的壓力大約相稱的模擬信號。這允許了正被滾動的列表以一速率滾動且通過在蹺板開關上所播放的觸覺事件的速率上的相應增加而傳送給用戶，該速率可以利用所施加的壓力大小來控制。當蹺板開關已被用于加亮目標記錄時，可配置輸入設備被推動，以選擇該記錄且第六各別觸感通過可配置輸入設備而輸出。繼續為可配置輸入設備分配選擇功能且蹺板開關仍用作滾動設備。但是，移動電話的顯示屏顯示另一菜單列表，其含有“編輯”、“查看”、“呼叫”和“刪除”的功能?？煞峙漭斎朐O備和蹺板開關上的輕壓力再次生成了第四和第五觸感，表示“電話簿”模式或功能仍處于激活狀態。使蹺板開關再次向上或向下滾動列表當經過每個記錄時在蹺板開關上生成了一個敲擊。每個敲擊的量級和敲擊之間的間隔可以改變，以表示相對較短的列表正被滾動。除了敲擊之外，當開關分別滾動過“編輯”、“查看”、“呼叫”和“刪除”時，第七、第八、第九和第十各別觸感被輸出至蹺板開關。在“呼叫”記錄上停止滾動，且推動可分配輸入設備，從而呼叫了與從電話簿上所選擇的記錄相關聯的號碼。此外，第九觸感被輸出至可分配輸入設備。在該設備就緒之前試圖激活功能中的一個功能(例如“呼叫”)會致使控制器表示該功能為可用?？梢酝ㄟ^使用按鈕來啟動各種其它功能。例如，在具有即時消息發送、電子郵件、 語音郵件、游戲或未接呼叫讀出功能的移動電話中，用戶可以選擇這些功能中的一個。在一個實施例中，無論用戶何時啟動這些功能中的一個，控制器都可以啟動一個各別觸感，且該各別觸感對于每個功能是不同的。不管控制器是否正在監測該輸入設備，在檢測到第一和第二輸入信號、第一和第二壓力或第一和第二位置以及獲得相關聯的第一和第二功能時，控制器能夠確定這些功能對于執行58是否可用。另外，控制器提供必需的功能信號至確定了那些功能的可用性的電子設備。如果第一和第二功能可用，則控制器在適當的輸入設備中生成相關聯的觸感。如果第一或第二功能中的一個功能不可用，則控制器獲取與功能失效59相關聯的觸感 Sensation 23(觸感23)的觸感信息并在適當的輸入設備中生成該觸感。功能失效的示例包括當重撥存儲器中未存儲號碼時在電話上選擇重撥特征、試圖訪問用戶無權訪問的程序或菜單以及試圖建立已輸入不完整的電話號碼的移動電話呼叫。圖11輔助示出了本發明的另一實施例。在本發明的一個實施例中，設備當在導航菜單結構時提供了觸覺反饋，允許用戶更加有效地導航該菜單結構，優選地無需查閱視頻顯示屏。在這種實施例中，致動器生成各別觸感，其表示菜單結構的各個部分、特定菜單選項以及在導航該菜單結構時所發生的事件。例如，在一個實施例中，每個最高級或主菜單選項與間距不同的各別振動觸感對應。當用戶在主菜單主題之間導航時，致動器生成不同的脈沖數。與交替脈沖組合的變化間距提供了向用戶確認對當前所選擇或加亮的菜單的反饋。在另一實施例中，各別振動觸感(例如彈出)的發生次數與菜單選項列表中的菜單選項的索引編號對應。在這種實施例中，一個彈出表不第一選項；兩個彈出表不第二選項。在另一實施例中，各別振動觸覺效應表示用戶正從特定菜單的末端處返回開端處(“滾動回”)。圖11是本發明的一個這種實施例中的個人數字助理(PDA)IOO的正視圖。PDA 100包括顯示屏102 ;含有按鈕104的多個按鈕，用于執行特定功能和應用；以及5路方向盤 (D-盤)105，用于在PDA 100上所顯示的各個界面之間的導航。利用5路D-盤，用戶可以敲擊方向鍵，以在菜單結構中向上、向下、向左和向右移動，并且敲擊D-盤的中央，以選擇特定選項。在所示出的實施例中，激活應用正在顯示菜單結構。該菜單結構108包括主菜單主題110。對主菜單主題的選擇導致子菜單的顯示或者相關聯功能或應用的執行。在所示出的實施例中，對主菜單Iio上的File(文件)菜單選項的選擇導致了子菜單112的顯示。結合主菜單選項，對子菜單112上的任何主題的選擇導致了次級子菜單的顯示或對相關聯功能或應用的執行。例如，對子菜單112上的“Send To (發送至)”選項的選擇導致了次級子菜單114的顯示。在如圖11所示出的實施例中，用戶按下按鈕104，以激活一個應用。在該應用中，用戶使用D-盤106來導航至主菜單108。當用戶加亮主菜單108中的每個選項時，諸如偏心旋轉質量或音圈的如文中所描述的致動器(未示出)提供了簡單的各別觸覺效應。該效應的間距可以改變或者以一些其它方式來改變，以提醒用戶所加亮選項已改變的事實。用戶可以敲擊D-盤106的中央來選擇一個選項或者敲擊向下箭頭。執行File選項上的這些動作中的任何一個都會生成子菜單112。用戶敲擊向下箭頭，以在子菜單112中移動。在所示出的實施例中，當D-盤106的方向箭頭向下時，子菜單112中的菜單選項以固定的速率滾動，且觸覺效應結合出現在該光標下的每個選項而播放。該方向箭頭向下保持的時間越長，則滾動的速率越快。PDA 100 通過觸覺效應中的對應變化來傳達滾動速率，例如頻率的增力口。如果當光標加亮“Send To” 選項時用戶敲擊向右箭頭，則顯示次級子菜單114。在次級子菜單114中的導航以類似于子菜單112中所發生的方式而進行。為了選擇次級子菜單114中的選項，用戶敲擊D-盤106 的中央。敲擊D-盤106的中央觸發了另一各別觸覺效應的播放。此外，D-盤開關106 (不管是5路或是4路)可以提供表示該開關正被按下的方向的觸覺效應。如圖11所示出的實施例可以應用到各種應用中，特別是顯示列表的應用中。例如，在一個實施例中，含有名稱列表的地址簿被顯示在PDA 100上。在這種實施例中，致動器在用戶在該列表中滾動時播放一個效應。此外，致動器在用戶從一個字母(例如A)開始的名稱導航至下一字母B時播放各別觸覺效應。這種實施例還可以包括一各別效應，其與用戶把其確認為地址簿中的喜愛的名稱對應。本發明的另一實施例為用戶提供了與電子設備的操作模式對應的各別觸覺效應。 例如，在使用諸如圖5中的TOA 31的PDA的實施例中，用戶可以激活多種模式中的一種，其包括例如如圖5所示的電話界面、如圖11所示的應用界面、地址簿、電子郵件或其它模式。 參考圖5，在一個這種實施例中，用戶敲擊按鈕32，以激活電話應用。當用戶敲擊按鈕時， PDA 31顯示電話界面38。當PDA 31處于電話模式時，致動器提供了持續的觸覺效應，其向用戶表示電話模式為激活狀態。通過這種方式，用戶無需視覺地查閱它就能夠確定PDA 31 的模式。本發明的另一實施例為用戶提供了關于蜂窩電話或其它電子設備中的模式的各別觸覺效應。參考圖3，蜂窩電話(例如蜂窩電話14)的用戶經常存儲在與一個號碼鍵10 或其組合相關聯的存儲器中經常被撥打的電話列表。在這種實施例中，用戶可以在敲擊號碼鍵10之前敲擊功能鍵，向電話31提供表示用戶將通過敲擊號碼鍵組合來指定要撥的號碼的信號。在本發明的一個實施例中，當用戶敲擊功能按鈕時，致動器提供持續的觸覺效應，向用戶表示蜂窩電話處于快撥模式。該觸覺效應提醒用戶這樣的事實當用戶選擇號碼鍵組合時，蜂窩電話將撥出與存儲器中的號碼鍵組合相關聯的電話號碼。通過提供識別該蜂窩電話31所處的模式的觸覺效應，本實施例使用戶視覺查閱蜂窩電話31的需要達到最小或消除該需要。在本發明的另一實施例中，致動器在選項或功能不可用時提供反饋(在下面稱為 “負面反饋”)。在諸如圖3中所示的蜂窩電話31的蜂窩電話中實現的這種實施例中，用戶能夠進行呼叫。用戶撥打號碼鍵10的組合，然后按下發送鍵11，以執行電話呼叫。在使用負面反饋的實施例中，如果用戶輸入無效的電話號碼，例如只含有6個數字的電話號碼，則蜂窩電話提供負面反饋，表示該發送功能不可用。負面反饋可以例如包含非常低頻率的蜂鳴音。在另一實施例中，如果用戶敲擊重撥按鈕(未示出)而先前沒有撥某個號碼，則致動器向用戶提供負面反饋。從對文中所公開的本發明的應用和實例的研究，本發明的其它實施例和使用對于本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。結合所附權利要求書中所表示的本發明的真正范圍和精神，本描述和示例應當只作為示例。本領域的普通技術人員應當理解，可以在所附權利要求書中所定義的本發明的范圍之內作出對包括其組合的每個所公開的實施例的變化和修改。
權利要求
1.一種方法，包括 輸出顯示信號，該顯示信號被配置成在觸敏輸入設備上顯示圖形對象；從所述觸敏輸入設備接收傳感器信號，該傳感器信號指示對象接觸所述壓敏輸入設備;確定由所述對象在所述觸敏輸入設備上產生的接觸面積的大?。恢辽俨糠值馗鶕鼋佑|面積的大小，確定在所述接觸觸敏輸入設備的對象和所述圖形對象之間的交互；以及至少部分地根據所述交互而生成致動器信號。
2.如權利要求I所述的方法，其中所述致動器信號被配置成使觸覺效應被輸出。
3.如權利要求I所述的方法，其中當所述對象在與所述圖形對象相對應的位置接觸所述觸敏設備時，生成所述致動器信號。
4.如權利要求I所述的方法，其中當所述對象在與所述圖形對象不對應的位置接觸所述觸敏設備時，生成所述致動器信號。
5.如權利要求I所述的方法，其中所述顯示信號被配置成顯示包含多個軟鍵的小型鍵盤。
6.如權利要求5所述的方法，其中當用戶在與原始位置的軟鍵相對應的位置接觸所述觸敏設備時，使觸覺效應被輸出。
7.如權利要求5所述的方法，其中所述多個軟鍵包括一個用于從O到9的每一數字的軟鍵。
8.如權利要求5所述的方法，其中所述多個軟鍵包括標準101鍵鍵盤的鍵結構。
9.如權利要求I所述的方法，其中所述圖形對象包括第一圖形對象和第二圖形對象， 所述觸覺效應包括第一觸覺效應和第二觸覺效應，并且其中當所述對象接觸所述第一圖形對象時所述第一觸覺效應被輸出，以及當所述對象接觸所述第二圖形對象時所述第二觸覺效應被輸出。
10.如權利要求I所述的方法，還包括確定所述接觸面積的大小的變化速率；以及至少部分地根據所述接觸面積的大小的變化速率來進一步確定所述交互。
11.一種系統,包括觸敏輸入設備，用于輸出傳感器信號，該傳感器信號指示對象接觸所述觸敏輸入設備;連接至所述觸敏輸入設備的致動器，其用于接收致動器信號并至少部分根據所述致動器信號而將觸覺效應輸出至觸敏表面；和與所述傳感器和所述致動器通信的處理器，所述處理器被配置成輸出顯示信號，該顯示信號被配置成在所述觸敏輸入設備上顯示圖形對象；接收來自所述觸敏輸入設備的所述傳感器信號；確定由所述對象在所述觸敏輸入設備上產生的接觸面積的大小；至少部分地根據所述接觸面積的大小，確定所述接觸觸敏表面的對象和所述圖形對象之間的交互；至少部分地根據所述交互而生成所述致動器信號；以及將所述致動器信號發送至所述致動器。
12.如權利要求11所述的系統，其中當所述對象在與所述圖形對象相對應的位置接觸所述觸敏輸入設備時，所述處理器生成所述致動器信號。
13.如權利要求11所述的系統，其中當所述對象在與所述圖形對象不對應的位置接觸所述觸敏輸入設備時，所述處理器輸出所述致動器信號。
14.如權利要求11所述的系統，其中所述顯示信號被配置成顯示包含多個軟鍵的小型鍵盤。
15.如權利要求14所述的系統，其中當用戶在與原始位置的軟鍵相對應的位置接觸所述觸敏設備時，使所述觸覺效應被輸出。
16.如權利要求14所述的系統，其中所述多個軟鍵包括一個用于從O到9的每一數字的軟鍵。
17.如權利要求14所述的系統，其中所述多個軟鍵包括標準101鍵鍵盤的鍵結構。
18.如權利要求11所述的系統，其中所述圖形對象包括第一圖形對象和第二圖形對象，所述觸覺效應包括第一觸覺效應和第二觸覺效應，并且其中當所述對象接觸所述第一圖形對象時所述第一觸覺效應被輸出，以及當所述對象接觸所述第二圖形對象時所述第二觸覺效應被輸出。
19.如權利要求11所述的系統，其中，所述處理器進一步配置成確定所述接觸面積的大小的變化速率，并且至少部分地根據所述接觸面積的大小的變化速率來確定所述交互。
全文摘要
公開了用于提供觸感的方法和系統。該方法包括輸出顯示信號；從觸敏輸入設備接收傳感器信號；確定由對象在觸敏輸入設備上產生的接觸面積的大?。恢辽俨糠值馗鶕佑|面積的大小，確定在接觸觸敏輸入設備的對象和圖形對象之間的交互；以及至少部分地根據交互而生成致動器信號。該系統包括觸敏輸入設備、致動器和處理器，處理器被配置成輸出用于在觸敏輸入設備上顯示圖形對象的顯示信號；接收來自觸敏輸入設備的傳感器信號；確定由對象在觸敏輸入設備上產生的接觸面積的大??；至少部分地根據所述接觸面積的大小，確定接觸觸敏表面的對象和圖形對象之間的交互；至少部分根據交互而生成致動器信號；以及將致動器信號發送至致動器。
文檔編號G06F3/00GK102609088SQ20121000578
公開日2012年7月25日 申請日期2002年11月1日 優先權日2001年11月1日
發明者亞歷克斯·S·戈爾登貝格, 亞歷山大·姚肖, 史蒂文·P·瓦薩洛, 科林·蒂爾林, 肯尼思·M·馬丁 申請人:伊梅森公司