用于為遠(yuǎn)程交互提供觸覺(jué)反饋的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明針對(duì)用于為遠(yuǎn)程交互提供觸覺(jué)反饋的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 與夠不到的遠(yuǎn)方物體進(jìn)行交互當(dāng)前被局限于視覺(jué)和聲音，這限制了交互。能夠感 覺(jué)夠不到的遠(yuǎn)方物體或者與之進(jìn)行交互將比僅僅看和/或聽(tīng)物體更有參與性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 期望使用觸覺(jué)反饋來(lái)遠(yuǎn)程感覺(jué)可以看到但夠不到的遠(yuǎn)方物體或者與之進(jìn)行交互。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了包括第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備的系統(tǒng)。第一電 子設(shè)備包括配置為感測(cè)由第一電子設(shè)備體驗(yàn)的條件或特性的傳感器，以及配置為基于來(lái)自 傳感器的輸出發(fā)送信號(hào)的發(fā)送器。第二電子設(shè)備與第一電子設(shè)備信號(hào)通信。第二電子設(shè) 備包括配置為接收所發(fā)送的信號(hào)的接收器、配置為確定第二設(shè)備的用戶聚焦的物體的檢測(cè) 器、配置為如果確定用戶聚焦的物體對(duì)應(yīng)于第一電子設(shè)備的位置就生成代表所發(fā)送信號(hào)的 觸覺(jué)信號(hào)的處理器，以及配置為接收觸覺(jué)信號(hào)并向用戶生成觸覺(jué)效果的觸覺(jué)輸出設(shè)備。
[0005] 在實(shí)施例中，檢測(cè)器包括配置為捕捉用戶眼睛的圖像的相機(jī)，以及配置為基于該 圖像確定用戶的眼睛注視方向的圖像處理器。
[0006] 在實(shí)施例中，傳感器配置為感測(cè)振動(dòng)或變形。在實(shí)施例中，觸覺(jué)效果模擬感測(cè)到的 振動(dòng)或變形。
[0007] 在實(shí)施例中，第一電子設(shè)備包括配置為輸出作為所發(fā)送信號(hào)的一部分的視頻流的 相機(jī)，并且第二電子設(shè)備還包括配置為顯示視頻流的顯示器。
[0008] 在實(shí)施例中，第二電子設(shè)備是頭戴式顯示器。在實(shí)施例中，檢測(cè)器包括安裝在頭戴 式顯示器上的相機(jī)并且相機(jī)具有與頭戴式顯示器所指的方向?qū)?zhǔn)的視場(chǎng)。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種方法，包括選擇遠(yuǎn)方物體、檢測(cè)由該物體發(fā)送的 信號(hào)，該信號(hào)包括用于觸覺(jué)輸出設(shè)備的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)利用觸覺(jué)輸出設(shè)備向 用戶生成觸覺(jué)效果。
[0010] 在實(shí)施例中，選擇遠(yuǎn)方物體包括檢測(cè)用戶在該遠(yuǎn)方物體的預(yù)定義接近范圍內(nèi)。
[0011] 在實(shí)施例中，選擇遠(yuǎn)方物體包括檢測(cè)用戶看該遠(yuǎn)方物體的眼睛注視。
[0012] 在實(shí)施例中，該方法包括感測(cè)振動(dòng)。從物體發(fā)射的信號(hào)是基于感測(cè)到的振動(dòng)。
[0013] 在實(shí)施例中，由物體發(fā)送的信號(hào)包括視頻流，并且該方法包括向用戶顯示該視頻 流。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了包括第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備的系統(tǒng)。第一電 子設(shè)備包括配置為調(diào)節(jié)第一電子設(shè)備的控制裝置的調(diào)節(jié)器，以及配置為發(fā)送與控制裝置的 調(diào)節(jié)相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的發(fā)送器。第二電子設(shè)備與第一電子設(shè)備信號(hào)通信。第二電子設(shè)備包括 配置為接收所發(fā)送的信號(hào)的接收器、配置為檢測(cè)用于調(diào)節(jié)控制裝置的用戶輸入的檢測(cè)器、 配置為如果檢測(cè)器檢測(cè)到用于調(diào)節(jié)控制裝置的用戶輸入就生成代表所發(fā)送信號(hào)的觸覺(jué)信 號(hào)的處理器，以及配置為接收觸覺(jué)信號(hào)并且向用戶生成觸覺(jué)效果的觸覺(jué)輸出設(shè)備，其中觸 覺(jué)效果代表控制裝置的調(diào)節(jié)。
[0015] 在實(shí)施例中，檢測(cè)器配置為檢測(cè)用戶所作的代表調(diào)節(jié)器的運(yùn)動(dòng)的手勢(shì)。
[0016] 在實(shí)施例中，第二電子設(shè)備包括配置為顯示第一電子設(shè)備的虛擬圖像的顯示器， 并且用戶所作的手勢(shì)是相對(duì)于該虛擬圖像作出的。
[0017] 在實(shí)施例中，第二電子設(shè)備是頭戴式顯示器。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種方法，包括選擇遠(yuǎn)方物體，該遠(yuǎn)方物體包括用于 調(diào)節(jié)該遠(yuǎn)方物體的控制裝置的調(diào)節(jié)器、檢測(cè)由用戶所作的調(diào)節(jié)遠(yuǎn)方物體的控制裝置的手 勢(shì)、調(diào)節(jié)遠(yuǎn)方物體的控制裝置，并且向用戶生成代表調(diào)節(jié)的觸覺(jué)效果。
[0019] 在實(shí)施例中，該方法包括向用戶顯示被選遠(yuǎn)方物體的虛擬圖像，并且用戶所作的 手勢(shì)是相對(duì)于被選物體的虛擬圖像作出的。
[0020] 當(dāng)參考附圖考慮以下描述和所附權(quán)利要求時(shí)，本發(fā)明的這些與其它方面、特征和 特性，以及相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的操作方法和功能以及部件的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性，都將變得更 加顯然，其中附圖、以下描述和權(quán)利要求都構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。但是，應(yīng)當(dāng)明確地理解， 附圖僅僅是為了說(shuō)明和描述的目的而不是要作為本發(fā)明限制的定義。如在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要 求中所使用的，除非上下文清楚地另外指出，否則單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"和"該"也包括復(fù) 數(shù)的所指物體。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 說(shuō)明以下附圖的組成部分是為了強(qiáng)調(diào)本公開(kāi)內(nèi)容的一般原理而且不一定是按比 例繪制的。為了一致性和清晰，指定對(duì)應(yīng)組成部分的標(biāo)號(hào)在必要的時(shí)候貫穿所有附圖重復(fù)。
[0022] 圖1示意性地說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)；
[0023] 圖2A和2B示意性地說(shuō)明了圖1系統(tǒng)的檢測(cè)器的實(shí)施例；
[0024] 圖3示意性地說(shuō)明了圖1系統(tǒng)的處理器；
[0025] 圖4示意性地說(shuō)明了圖1系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)；
[0026] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法的流程圖；
[0027] 圖6示意性地說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)；
[0028] 圖7示意性地說(shuō)明了圖6系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)；及
[0029] 圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 圖1說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)100。如所說(shuō)明的，系統(tǒng)100包括彼此信號(hào)通 信的第一電子設(shè)備110和第二電子設(shè)備120。第一電子設(shè)備110配置為放在遠(yuǎn)離第二電子 設(shè)備120的物體上，并且第二電子設(shè)備120配置為由系統(tǒng)100的用戶拿著或佩帶，諸如頭戴 式顯示器，如以下更詳細(xì)地描述的。
[0031] 第一電子設(shè)備110包括傳感器112和通信設(shè)備114,其中通信設(shè)備114包括配置為 基于來(lái)自傳感器112的輸出無(wú)線地發(fā)送信號(hào)115的發(fā)送器。在實(shí)施例中，通信設(shè)備114還 可以包括配置為無(wú)線地接收信號(hào)117的接收器。傳感器112可以是配置為感測(cè)由第一電子 設(shè)備110體驗(yàn)的特性或條件的任何類(lèi)型的傳感器。例如，在實(shí)施例中，傳感器112可以配置 為感測(cè)由第一電子設(shè)備110體驗(yàn)的振動(dòng)，并且可以包括例如加速計(jì)。
[0032] 第二電子設(shè)備120包括通信設(shè)備122,其中通信設(shè)備122包括配置為無(wú)線地接收信 號(hào)的接收器，其中信號(hào)諸如由第一電子設(shè)備110發(fā)送的信號(hào)115。通信設(shè)備122與處理器 124信號(hào)通信，其中處理器124在以下更詳細(xì)地描述。在第一電子設(shè)備110的通信設(shè)備114 與第二電子設(shè)備120的通信設(shè)備122之間傳送的信號(hào)115、117可以利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)廣播。例 如，信號(hào)115、117可以例如在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器上被流化。在實(shí)施例中，信號(hào)115、117可以利用 諸如藍(lán)牙或RF的直接通信協(xié)議直接流化到附近的設(shè)備110、120。任何類(lèi)型合適的無(wú)線協(xié)議 都可以被用來(lái)允許第一電子設(shè)備110和第二電子設(shè)備120彼此通信。
[0033] 第二電子設(shè)備120還包括與處理器124信號(hào)通信并且配置為確定系統(tǒng)100的用戶 在看什么遠(yuǎn)方物體的檢測(cè)器126,如以下更詳細(xì)地描述的。第二電子設(shè)備120還包括與處理 器124信號(hào)通信的觸覺(jué)輸出設(shè)備128。觸覺(jué)輸出設(shè)備128配置為向用戶生成觸覺(jué)效果。
[0034] 觸覺(jué)輸出設(shè)備128可以包括致動(dòng)器，例如，諸如其中偏心質(zhì)塊被電動(dòng)機(jī)移動(dòng)的偏 心旋轉(zhuǎn)質(zhì)塊（"ERM"）的電磁致動(dòng)器、其中附連到彈簧的質(zhì)塊被前后驅(qū)動(dòng)的線性共振致動(dòng)器 ("LRA"），或者諸如壓電材料、電活性聚合物或形狀記憶合金的"智能材料"、宏觀復(fù)合纖維 致動(dòng)器、靜電致動(dòng)器、電觸感致動(dòng)器，和/或提供諸如觸覺(jué)（例如，振動(dòng)觸感）反饋的物理反 饋的其它類(lèi)型致動(dòng)器。觸覺(jué)輸出設(shè)備128可以包括非機(jī)械或者非振動(dòng)設(shè)備，諸如使用靜電 摩擦（ESF)、超聲表面摩擦（USF)的設(shè)備，或者利用超聲觸覺(jué)換能器感應(yīng)出聲輻射壓力的設(shè) 備，或者使用觸覺(jué)襯底和彈性或可變形表面的設(shè)備，或者提供突出的觸覺(jué)輸出的設(shè)備，諸如 利用空氣噴嘴的一股空氣，等等。
[0035] 檢測(cè)器126可以包括被用來(lái)確定或估計(jì)用戶聚焦在什么遠(yuǎn)方物體的任何檢測(cè)裝 置。例如，檢測(cè)器126可以配置為檢測(cè)系統(tǒng)100的用戶的眼睛注視。檢測(cè)用戶的眼睛注視 提供了用戶在看的方向的指示。圖2A說(shuō)明了檢測(cè)器126'的實(shí)施例，其中檢測(cè)器126'可以 包括可配置為捕捉系統(tǒng)100的用戶眼睛的圖像的相機(jī)210以及配置為基于該圖像確定眼睛 注視方向的處理器212。在實(shí)施例中，處理器212可以是圖1的處理器124的一部分。確定 眼睛注視方向的圖像處理技術(shù)在文獻(xiàn)中是眾所周知的并且因此在本文不描述。圖2B說(shuō)明 了檢測(cè)器126"的實(shí)施例，其中檢測(cè)器126"包括配置為監(jiān)視用戶眼睛附近的肌肉運(yùn)動(dòng)的傳 感器214以及配置為基于所監(jiān)