CN107526434A - 用于针对触觉反馈的闭环控制的系统和方法 - Google Patents

用于针对触觉反馈的闭环控制的系统和方法 Download PDF

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CN107526434A CN201710463805.3A CN201710463805A CN107526434A CN 107526434 A CN107526434 A CN 107526434A CN 201710463805 A CN201710463805 A CN 201710463805A CN 107526434 A CN107526434 A CN 107526434A
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Abstract

公开了用于针对触觉反馈的闭环控制的示例系统和方法。一个示例方法包括以下步骤：输出第一信号，该第一信号配置成使触觉输出设备向表面输出触觉效果；确定响应于触觉效果朝向表面吸引的对象的表面的一个或多个第一速度；响应于第一速度降低至大约零，停止输出第一信号；确定响应于停止输出第一信号远离表面回弹的对象的表面的一个或多个第二速度；响应于第二速度降低至大约零，确定对象的表面对触觉效果的响应性；以及基于响应性输出第二信号。

Description

用于针对触觉反馈的闭环控制的系统和方法
技术领域
本申请总体上涉及触觉反馈，并且更具体地涉及用于针对触觉反馈的闭 环控制的系统和方法。
背景技术
许多用户设备(诸如，智能手机)包括触觉能力。例如，常规寻呼机可 包括由电池供电的偏心旋转块，该偏心旋转块能在被激活时生成振动效果。也 可并入其他类型的触觉设备，诸如静电摩擦触觉输出设备。ESF设备在表面上 生成高电压静态场(例如，2千伏(kV))，该高电压静态场例如可朝向该表 面吸引用户手指上的皮肤。
发明内容
针对用于触觉反馈的闭环控制的系统和方法，描述了多种示例。一个示 例公开的方法包括以下步骤：输出第一信号，该第一信号配置成使触觉输出设 备向表面输出触觉效果；确定响应于触觉效果的对象的表面的一个或多个第一 特性；响应于第一特性达到第一阈值，停止输出第一信号；确定响应于停止输 出第一信号的对象的表面的一个或多个第二特性；响应于第二特性达到第二阈 值，确定对象的表面对触觉效果的响应性；以及基于该响应性输出第二信号， 该第二信号配置成使触觉输出设备向表面输出第二触觉效果。
一个示例设备包括：表面；传感器；触觉输出设备，与该表面通信；处 理器，与该输出设备和传感器通信，所述处理器配置成：向输出设备输出第一 信号，所述第一信号配置成使触觉输出设备向表面输出触觉效果；基于从传感 器接收到的一个或多个第一传感器信号，确定响应于触觉效果的对象的表面的 第一特性；响应于第一特性达到第一阈值，停止输出第一信号；基于从传感器 接收到的一个或多个第二传感器信号，确定响应于停止第一信号的对象的表面 的第二特性；响应于第二特性达到第二阈值，确定对象的表面对触觉效果的响 应性；基于该响应性调整触觉效果参数；以及基于该响应性输出第二信号，该 第二信号配置成使触觉输出设备向表面输出第二触觉效果。
一个示例非瞬态计算机可读介质包括处理器可执行的程序代码，其中该 程序代码配置成：使处理器向输出设备输出第一信号，该第一信号配置成使输 出设备向表面输出触觉效果；确定响应于触觉效果的对象的表面的一个或多个 第一特性；响应于第一特性达到第一阈值，停止输出第一信号；确定响应于停 止第一信号的对象的表面的一个或多个第二特性；响应于第二特性达到第二阈 值，确定对象的表面对触觉效果的响应性；基于该响应性调整触觉效果参数； 以及基于该响应性输出第二信号，该第二信号配置成使触觉输出设备向表面输 出第二触觉效果。
提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开的范围，而是为了提供 示例以便辅助其理解。在具体实施方式中讨论说明性示例，提供进一步的描述。 多种示例提供的优点可进一步通过检阅本说明书来理解。
附图说明
并入且构成本说明书的一部分的所附附图描绘了一个或多个特定示例， 并且连同示例的描述一起用来解释这些特定示例的原理和实现方式。
图1A-1C示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例系统；
图2示出对象的表面的速度在一时间段上的示例曲线图；
图3示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例方法；
图4-5E示出用于输出ESF触觉效果的示例信号；
图6示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例方法；
图7A示出对象的表面在一时间段上的示例频率响应；
图7B-7C示出对象的表面的示例频率响应模型；
图8A-8C示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例系统； 以及
图9A-10示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭环控制的示例系统。
具体实施方式
本文在用于针对触觉反馈的闭环控制的系统和方法的范围中描述了多 个示例。本领域技术人员将认识到以下描述仅仅是说明性的并且不意在以任何 方式做限制。现将详细参考如在附图中描绘的示例的实现方式。将在全部附图 以及以下描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的物项。
为了清楚，并不示出且描述本文描述的示例的全部例行特征。当然，将 认识到在任何这样的实际实现方式的开发中，必须做出许多实现方式特定的决 定以实现开发者的特定目标，诸如与应用和商业有关的制约的顺应性，并且认 识到这些特定目标将依实现方式和开发者而变化。
用于针对触觉反馈的闭环控制的说明性示例方法
在说明性示例中，用户用她的指尖触摸智能手机上的位置，该智能手机 捕捉她的指纹并且自动解锁智能手机并且激活手机上的用户配置文件(user profile)。用户然后开始使用她的智能手机，该智能手机装备有静电力生成 (“ESF”)触觉输出设备，该触觉输出设备可向智能手机的显示器的表面应 用基于ESF的触觉反馈。当用户使用智能手机时，不同的应用使ESF触觉输出 设备输出多种ESF触觉效果以提供触觉反馈。然而，当智能手机输出ESF效果 时，它监测在应用这些效果时用户指尖上的皮肤的运动以确定皮肤对于多种ESF效果的响应性。例如，智能手机可输出ESF触觉效果，这涉及向ESF触觉 输出设备发送方波驱动信号。当输出效果时，智能手机使用小相机捕捉用户指 尖上的皮肤的运动的图像，该小相机定位在智能手机的顶部处并且定向成沿着 显示器的表面捕捉图像。因此，智能手机能够在应用效果时捕捉用户指尖的侧 视图的一系列图像。根据捕捉的图像，智能手机能够确定用户指尖上的皮肤响 应于所应用的ESF触觉效果有多快。
在捕捉图像后，并且当触觉效果正在被输出时，智能手机确定由方波产 生的触觉效果不允许皮肤返回到其静止位置，例如，当朝向表面再次吸引指尖 的皮肤之前方波向ESF触觉输出设备输出“0”时。因此，智能手机确定方波 的周期太短，并且由用户感受到的触觉效果不是最佳的。智能手机然后降低方 波的频率并且捕捉附加的图像以确定方波的频率是否应该进一步被调谐以提 供更强的触觉效果。
当智能手机继续调谐方波时，它发展用户皮肤的模型，当将来再次输出 触觉效果时，可重新使用该模型。在此说明性示例中，该模型包括关于指尖上 的皮肤的共振频率的信息以及针对其他频率的频率响应信息(诸如增益信息)， 并且将该模型与智能手机上的用户配置文件相关联。
在之后的时间，用户与提供不同强度的ESF效果的应用交互。为了生成 适当的信号以驱动ESF触觉输出设备，应用访问用户配置文件以获取用户皮肤 的模型以识别输出ESF触觉效果的最佳频率并且基于该模型生成驱动信号。例 如，为了输出最强的可能效果，应用可识别用户皮肤的共振频率并且生成驱动 信号以在该频率输出ESF触觉效果。然而，为了输出较温和的效果，应用可代 替地选择对应于用户皮肤的差的频率响应的频率。进一步，在一些示例中，确 定特定对象的特性可与提供数据的一个或多个表结合使用，该数据指示特定应 用的效果的一个或多个感知阈值与可应用效果的一个或多个频率之间的对应性。
这样的示例示出针对触觉反馈的闭环控制。此说明性示例不意在以任何 方式做限制，而是意在提供对本申请的主题的介绍。下文描述针对触觉反馈的 闭环控制的其他示例。
现在参考图1A-1C，图1A-1C示出根据本公开的用于针对触觉反馈的闭 环控制的示例系统100。以截面图的方式并且在用户指尖的模拟表面(皮肤) 130的情况下示出系统100图1A-1C所示的系统包括表面110、触觉输出设备 120和传感器140。在此示例中，触觉输出设备120包括ESF触觉输出设备， 并且传感器140包括定向成当用户指尖的皮肤130的表面110响应于ESF效果 而变形时沿着它捕捉图像的图像传感器。在一些示例中，传感器140可包括多 个红外传感器，布置在一行或多行中并且定向成感测在表面110上方的来自用户指尖的皮肤130的红外发射。通过在不同的高度处使用多行的这种传感器， 可感测用户指尖的皮肤130的移动。更可采用其他类型的传感器，诸如基于事 件的相机。应该注意的是，尽管在此示例中，触觉输出设备包括ESF触觉输出 设备，但可采用其他类型的触觉输出设备。例如，合适的触觉输出设备可包括 超声触觉输出设备，输出一股或多股空气的触觉输出设备等等。这样的触觉输 出设备可通过推抵对象(例如，用户指尖上的皮肤)的表面而不是吸引对象的 表面来操作。然而，根据本公开的示例方法、设备和系统可适配成适应排斥力 而不是吸引力，诸如根据多种示例通过反转一个或多个量的符号或者反转一个 或多个测试条件。
应该注意的是，当在说明书中使用时，术语“非接触”或“非基于接触 的”指的是当对象(例如，指尖)不在接触表面(例如，图1所示的表面110) 时可施加的力。然而，这不排除对象与表面之间的接触。例如，触觉效果仍可 应用至与表面接触的指尖，并且仍可被用户感受到，或者根据本公开的示例可 导致对象与表面之间的接触。根据本公开的示例即可在对象接触表面时操作， 也可在不接触时操作，但是可采用不同的传感器，或者可基于对象的表面是否 接触表面来感测对象的表面的不同部分。例如，可采用压力传感器以检测对象在与表面接触时的表面的响应性，或者图像传感器可仅监测不与表面接触的对 象的表面的特性或部分。可从本公开的仔细检阅中领悟又进一步的示例。
图1A示出当ESF触觉输出设备120不在输出ESF效果时静止的系统 100。如此可见，用户指尖上的皮肤130静止。在图1B中，ESF触觉输出设备 120通电并且输出ESF效果，该ESF效果朝向表面110吸引指尖上的皮肤130， 如箭头150所指示。当朝向表面吸引指尖上的皮肤130时，皮肤130拉伸直到 它达到最大拉伸量(或从静止起的最大位移)。在之后的时间，如图1C所示， ESF触觉输出设备120停止输出ESF效果并且指尖上的皮肤130返回到其静止位置，如箭头160所指示。
图2描绘示出当朝向表面110周期性地吸引指尖上的皮肤130并且允许 其返回到其静止位置时皮肤的速度在时间上的曲线图。如此可见，当皮肤朝向 表面110拉伸时，速度从0(由虚线240所指示)增加到最大速度210。当皮 肤达到其最大位移时，速度将降至零。如果ESF效果在此时停止，皮肤将开始 朝向其静止位置回弹，并且速度将增加至最大速度且然后当皮肤返回到静止位 置时降至零。因此，通过在应用并停止ESF效果时确定皮肤130的速度以及尤 其是在速度跨越零(指示例如最大或最小位移)之间的时间，可确定并使用用户皮肤130的特性以调谐ESF触觉效果。
应该认识到，当皮肤响应于多种ESF效果时，静止位置与最大位移可包 括某一超调量，因此速度可提供避免使用精确静止位置或最大位移位置的方式 来确定皮肤的响应。然而，图2所示的曲线图可代替地描绘相对于时间的位移、 相对于时间的加速度等。在任一情况中，代替零速度或除零速度以外，位移或 加速度的最大或最小值可提供在根据本公开的多种示例中可使用的信息。
现在参考图3，图3示出用于针对触觉反馈的闭环控制的示例方法。将 关于图1的系统100并且关于ESF触觉效果讨论图3的方法300，但是在其他 示例中可使用任何其他触觉效果。另外，应该注意到，也可使用根据本公开的 其他适合的系统或设备，诸如在图9A-10并且在下文详细描述的那些。
当处理器向ESF触觉输出设备输出第一信号以使ESF输出设备向表面 110输出ESF效果时，图3的方法300开始于框310。在此示例中，第一信号 包括直流(DC)驱动信号。然而在一些示例中，驱动信号可包括其他特性。例 如，驱动信号可包括具有在大约10至1000Hz(+/-1％)的范围中的频率的交 流电流(AC)驱动信号。在一些示例中，根据以较低频率改变大小的包络 (envelope)，可输出较高频率AC信号，诸如具有高达1MHz或更大的频率 的信号。例如，如可在图4中看到，具有5kHz的频率以及根据具有500Hz的 频率的包络而变化的大小的AC信号。并且尽管图4所示的示例包括正弦波形， 但是可采用其他适合的波形。例如，图5A-E示出可采用的其他驱动信号的示 例，包括正弦波510、锯齿波520、方波530、递升方波540、以及递升/递降方 波550。在根据本公开的一些示例中，可采用其他类型的周期性或非周期性波 形。
在框320处，处理器确定定位在表面110上方的对象130的表面的特性。 在此示例中，对象130是人类指尖，并且对象130的表面是指尖上的皮肤。如 上所讨论地，当ESF输出设备120通电时，它可朝向表面牵拉(draw)皮肤， 并且当ESF输出设备120断电时，皮肤可回弹到其静止位置。例如，当皮肤朝 向表面移动时，基于ESF输出设备120输出的力，其速度将增加并且然后当皮 肤达到最大拉伸点时降至零。
当皮肤移动时，传感器检测皮肤的移动并且向处理器提供传感器信号。 处理器在连续的时刻处确定皮肤的特性(例如，速度)并且确定特性何时达到 阈值。例如，如果处理器在连续的时刻处确定皮肤的速度，则它可将阈值设定 在零处并且确定皮肤的速度大约何时(例如，在最大拉伸点处)达到零。在一 些示例中，处理器可基于连续传感器信号之间的差异确定特性。在一个示例中， 传感器包括定向成沿着表面110的平面捕捉图像的相机，并且因此可直接地观 察例如皮肤已经拉伸的量。通过确定皮肤与表面之间的间隙的差异，处理器可 确定速度，诸如以每秒毫米(mm)为单位。在一些示例中，处理器可能不确 定绝对速度(例如，mm/秒)，而是代替地基于在连续图像中捕捉皮肤的扫描 线的数量的差异确定速度。进一步，因为可在离散的时间拍摄图像，所以在图 像中可能没有捕捉到最大拉伸点，但是可基于在两个或多个连续图像之间的插 值技术(诸如线性插值、多项式插值或者样条插值)确定最大拉伸点。在一些 示例中，代替进行插值来确定速度达到零的大约时间，系统可确定速度(或其 他特性)的符号变化并且使用其作为用于确定过零(zero crossing)已经发生的 替代。
在一些示例中，可采用其他类型的传感器。例如，可采用接近传感器(诸 如电容传感器、超声传感器或其他距离传感器)。在一些这样的示例中，处理 器可接收指示皮肤的速度、位置、加速度或其他特性的连续的传感器信号。处 理器然后可确定皮肤的一个或多个速度。进一步，针对这些技术中的每一个， 可采用一个或多个插值技术来确定对象的表面在时间上的特性而不需要来自 对应的传感器信号的信息。
如上所讨论地，应该认识到，当皮肤响应于多种ESF效果时，静止位置 与最大位移可包括某一超调量，因此不同的特性可提供避免使用精确静止位置 或最大位移位置的方式来确定皮肤的响应。然而，在一些示例中，可采用皮肤 的与速度不同的特性。例如，处理器可代替地(或附加地)确定皮肤的位移或 加速度。例如，一些传感器可提供更加适合于确定位置或加速度的信号，或者 在一些示例中，它可以较不计算昂贵地确定位置或加速度。在一些这样的示例 中，代替速度信息或除速度信息以外，位移或加速度的最大或最小值可提供在 根据本公开的多种示例中可使用的信息。
在一些示例中，处理器可确定对象130的表面的多个特性。例如，当对 象130的表面朝向表面110移动时，处理器可确定对象的表面的位移以及速度 或加速度，或速度随时间的变化。
尽管在假设表面均匀移动的情况下讨论了上述示例，但是其他示例可在 两个或更多个位置处测量对象的表面的移动。例如，用户的指尖上的皮肤可基 于整个指尖上的解剖学变化以不同的速率加速或移动。因此，传感器可测量指 尖上的多个位置以确定皮肤对于所应用的效果的响应。例如，系统100可测量 指尖上的多个位置的速度并且在每一点处确定速度或其他特性。
应该注意的是，对象的表面可响应于应用的效果而移动，但是也可以因 对象本身的移动(例如，用户移动她的指尖)而移动。在一些示例中，传感器 信息可经滤波以过滤掉慢移动(慢移动可能指示对象本身移动)并且标识阈值 以上的移动。例如，用户指尖上的皮肤将响应于ESF效果(例如，当在 100-1000Hz范围中振动时)以相对高速度移动，而当用户尝试在表面上方保持 他们的手指时指尖可能慢得多地移动。在一些示例中，代替滤波(或除滤波以 外)，一个或多个分开的传感器可用来检测对象本身的总体(gross)移动， 诸如一个或多个接近传感器。
在框330处，处理器确定皮肤的特性是否已经达到阈值。如果没有，则 方法300返回到框310。如果特性已经达到阈值，方法则前进至框340。应该 注意的是，阈值可由值或值的范围来定义，或者它可被定义为任何其他值或条 件，诸如通过确定的特性(例如，速度)的符号变化或特性达到最大值或最小 值，例如，效果的连续应用导致没有进一步的特性随时间的变化。
如上所讨论地，处理器可采用诸如以上讨论的插值技术之类的技术以确 定速度何时达到零，因此测量的速度可能不是零，然而速度可以在最近迭代期 间(诸如在两个或更多个连续图像或两个或更多个连续传感器信号之间)为零， 这可使方法前进至框340。
进一步，如上所讨论地，在一些示例中，传感器(或多个传感器)可感 测关于对象的表面上的多个位置的信息。在一些示例中，系统100可确定每一 个位置的速度何时达到零，或者两个或多个位置在彼此的阈值时间(例如，0.001 秒)内何时达到零。
在框340处，处理器停止向ESF输出设备输出第一信号。如上所讨论地， 处理器可直接向ESF输出设备提供驱动信号。在一些这样的示例中，处理器可 停止输出驱动信号。然而在一些示例中，处理器可控制使能信号或配置成使另 一个部件生成、输出或允许第一信号被发送到ESF输出设备的其他信号。
在框350处，处理器再次根据上述技术确定对象的表面的特性；然而在 框350处，对象的表面例如可响应于停止输出第一信号而回弹到静止位置。因 此，特性在一些示例中可被确定为具有负值。
在框360处，处理器确定皮肤的特性是否已经达到第二阈值，如上关于 框330所讨论的。在此示例中，第二阈值可对应于对象的表面的静止状态，或 者它可被定义为任何其他值或条件，诸如上文所讨论的。如果还未达到阈值， 方法300则返回至框350。否则，方法300前进到框370。
在框370处，处理器确定对象130的表面的响应性。例如，处理器可确 定输出第一信号与对象130的表面的速度达到零(诸如，在最大拉伸点处)的 时间之间的时间以确定拉伸时间，以及停止输出第一信号与对象130的表面的 速度达到零的时间之间的时间以确定回弹时间。在一些示例中，方法可返回至 框310以获得附加的数据点从而确定对象130的表面的更加准确的响应性。例 如，方法可迭代预定的次数，或它可迭代直到数据的统计分析(例如，标准差) 指示已经收集足够的数据，或在多次迭代上的确定的变化非常小，例如小于5％。
在框380处，处理器输出第二信号以使ESF输出设备输出ESF效果， 该第二信号基于所确定的响应性。在处理器确定对象130的表面的响应性之后， 处理器然后可确定一个或多个适合的波形以用于生成用于产生ESF效果的新信 号。例如，处理器可通过从拉伸时间和回弹时间确定周期来针对ESF输出设备 的驱动信号确定期望的频率。例如，如果拉伸时间为0.0022秒且回弹时间为 0.0029秒，那么处理器可通过将拉伸时间与回弹时间相加以获得正弦波的周期 来确定196.1Hz的频率作为期望的ESF触觉效果。在一些示例中，处理器可基 于不同的拉伸时间和回弹时间代替地生成非对称的方波。例如，基于以上示例 拉伸时间和回弹时间，可生成具有0.0051秒的周期的信号，但该信号具有0.0022 秒的“on”时间和0.0029秒的“off”时间。在一些示例中，可基于拉伸时间和 回弹时间之比生成周期性波形。在一些示例中，信号生成器可包括脉宽调制器， 其可基于如此确定的比率输出脉宽调制信号。
应该注意的是，可迭代地执行图3的方法300，诸如用于应用具有较大 或较小量级的ESF效果以确定这种量级上的变化对对象的表面的响应性的影 响。另外，可与其他类型的触觉输出设备(诸如，基于超声的触觉输出设备、 输出一股或多股空气的触觉输出设备等)一起使用图3的方法300。
现在参考图6，图6示出用于针对触觉反馈的闭环控制的示例方法。将 关于图1的系统并且关于ESF触觉效果讨论图6的方法600，但是在其他示例 中可使用任何其他触觉效果。另外，应该注意到，也可使用根据本公开的其他 适合的系统或设备，诸如在图9A-10并且在下文详细描述的那些。
当处理器向ESF触觉输出设备输出第一信号以使ESF输出设备向表面 110输出ESF效果时，图6的方法600开始于框610。上文关于图3的方法300 的框310讨论了用于输出信号的技术的不同示例。在此示例中，第一信号是基 于指尖上的皮肤的一般特性的预定触觉效果。然而在一些示例中，第一信号可 包括频率扫描的第一信号。例如，系统100可尝试确定用户指尖的共振频率 (resonant frequency)特性并且可选择开始频率和结束频率，并且在框610 处。在一个这样的示例中，第一信号可基于开始频率。
在框620处，系统100在ESF效果被输出时确定对象的表面的特性。在 一个示例中，传感器包括定向成沿着表面110的平面捕捉图像的相机，并且因 此可直接地观察皮肤已经拉伸的量。相机捕捉指尖的图像，并且例如，当应用 ESF效果时，基于指尖上的皮肤的最小位移和最大位移(或速度、加速度等) 来确定位移的范围。因此，系统100可确定ESF效果的感知强度。例如，从图 3的方法300获得的数据可提供关于指尖上的皮肤的最小位移和最大位移的信 息，该信息可用于确定ESF效果的感知强度，诸如基于确定的运动范围的百分比。
在一些示例中，代替在表面上方悬停，对象可与表面110接触。例如， 图8A示出与表面810接触的示例对象830。压力传感器840耦接至表面810 并且配置成感测与表面810的接触的压力，诸如通过对象830与表面810之间 的接触。然而，因为对象830与表面接触，因而对象830与表面810之间的压 力可基于所应用的ESF效果而改变。例如，图8B示出了响应于由触觉输出设 备820输出的触觉效果，对象830的表面在它被朝向表面810吸引850时变形。 因此，由对象830施加至表面810的压力可基于所应用的触觉效果而改变。压 力传感器检测压力中的变化，并且向处理器提供一个或多个传感器信号。如在 图8C中可见，对象830返回860至其初始或静止状态以及对应的压力。
尽管以上示例确定位移或压力的范围，但是其他示例可确定当ESF效果 被应用时对象的表面的其他特性。例如，可确定最大和最小速度或最大和最小 加速度，或压力变化或拟压力变化的最大和最小速率。这种特性也可提供表征 所应用的ESF效果的感知强度的信息。例如，高的最大速度或加速度可指示高 的强度效果。应该注意的是，最大和最小速度可基于选择的坐标系而指代正的 和负的速度和加速度，或者如果仅采用大小则可仅涉及最大速度。
在框630处，系统100基于所确定的特性(多个)确定对象的表面对ESF 效果的响应性。如上关于图3的方法300的框370所讨论的。在一些示例中， 先前确定的最大和最小位移、压力或拟压力(或速度、加速度、压力变化的速 率等)可对照位移、压力或拟压力(或速度、加速度、压力变化的速率等)的 确定的范围来比较以确定对象的表面对特定ESF效果的响应性。
在框640处，系统100基于所确定的对象的表面对ESF效果的响应性调 整ESF效果参数。例如，系统可确定ESF效果的频率应该改变为引起对象的表 面对ESF效果的更加强力的反应。例如，如果关于对象的表面从静止位置移动 到最大拉伸位置并且返回至静止所花费的时间的测量指示周期大于ESF效果的 周期，那么可增加ESF效果的周期，由此减小效果的频率。可关于对象所施加 的压力从初始压力增加到最大压力并且返回至大约初始压力(例如，+/-1or 2％ 内)所花费的时间代替地作出这样的确定。在一些示例中，ESF效果的大小可 被增加以确定在维持恒定频率时，对对象的表面对增加的大小的响应性的影 响。在一些示例中，可调整多个参数，诸如大小和频率，诸如基于上文关于图 3的方法300以及本公开的其他部分所讨论的特性。
在一些情况下，对象130的表面的期望响应可以不是最大运动范围或最 大压力变化。代替地，可提供期望的运动范围、压力变化或其他响应，并且系 统100然后可调整ESF效果参数以引起更好地匹配期望响应(例如，运动的特 定范围或类型)的响应。
进一步，在一些示例中，可基于对象是接触表面还是不接触表面而采用 不同的ESF参数。例如，可针对要被应用至定位在表面上方的对象(诸如，图 1A所示)的ESF效果建立一组ESF参数。当对象不与表面接触时，可基于对 象对ESF效果的响应性调整这样的参数。类似地，可针对要被应用至与表面接 触的对象(诸如，图8A所示)的ESF效果建立第二组ESF参数。当对象与表 面接触时，可基于对象对ESF效果的响应性调整这样的参数，诸如基于压力(或 拟压力)变化或压力(或拟压力)变化的速率，如上所讨论的。
进一步，在一些示例中，可基于在对象与表面接触时的对象的响应性调 整针对被应用至不与表面接触的对象的一个或多个ESF效果的ESF参数。例如， 系统100可犹如对象不与表面接触时的对象的响应性那样处理在对象与表面接 触时的对象的响应性，并且相应地调整任一参数组或两个参数组。或者，系统 100可犹如对象与表面接触时的对象的响应性那样处理在对象与表面不接触时 的对象的响应性，并且相应地调整任一参数组或两个参数组。可采用一个这样 的示例来针对新用户初始地进行ESF参数的粗调整，并且在之后的时间仅基于 致动的对应模式进行一组参数或另一组参数的精细调整，例如仅基于对象与表 面接触时进行的测量来调整基于接触的ESF参数。
在框650处，系统100基于调整的参数(多个)(如上文关于图3的方 法300的框310所讨论的)向ESF触觉输出设备输出信号以使ESF输出设备向 表面110输出ESF效果。方法然后可返回至框620以进一步确定对象的表面的 响应性或调整ESF效果。
应该注意的是，根据图6的方法600的示例可用于当用户在使用设备(诸 如智能手机)时体验该效果时，实时地调谐触觉效果。例如，由根据本公开的 设备执行的应用可使触觉效果被输出，但是可执行图6的示例方法600以基于 用户指尖上的皮肤的响应性调整触觉效果的频率。例如，基于皮肤是冷的还是 热的、干的还是湿的、脱水与否、干净的还是脏的等，皮肤可具有不同的响应 性。因此，尽管用户皮肤的模型在一些示例中可提供基线，但可基于用户指尖 上的皮肤的实际响应性而不是仅仅使用皮肤的模型来调谐针对效果初始选择 的频率。
根据图6的方法600的一些示例可应用频率扫描以在频率的范围上表征 用户的指尖以供后续在输出触觉效果时使用。在一个示例中，当执行一个或多 个频率扫描以针对用户训练设备时，设备可请求用户将她的指尖保持在表面上 方。可基于方法的结果针对用户开发模型，并且在一些示例中，该模型可与用 户配置文件相关联，当用户登入该设备时可激活该用户配置文件，或者模型以 其他方式由设备识别。例如，图7A示出对象130的表面的响应相对于ESF效 果的频率的曲线图，同时图7B和图7C示出基于特定频率处的用户指尖上的皮 肤的响应的该皮肤的示例模型750、760。在此示例中，模型750、760包括指 示所应用的频率和用户指尖上的皮肤对所应用的效果的响应的记录，诸如关于 特定频率处的响应是最大值还是最小值、最大值或最小值针对频率范围是局部 值还是全局值，或者针对所应用的频率处的用户指尖上的皮肤的最大位移的信 息。根据不同的示例，可采用这种信息以输出较强或较弱的效果。
另外，可与其他类型的触觉输出设备(诸如，基于超声的触觉输出设备、 输出一股或多股空气的触觉输出设备等)一起使用图6的方法600。
现在参考图9A和9B，图9A和9B示出用于针对触觉反馈的闭环控制 的示例设备900。在图9A所示的示例中，设备包括平板900，具有触敏显示屏 920和能够向平板的外壳输出振动效果的触觉输出设备(未示出)。另外，设 备900包括配置成检测对象的表面与触敏显示屏920之间的距离的传感器922。 例如，传感器922可包括定向成沿着触敏显示屏的表面捕捉一个或多个图像的 一个或多个图像传感器。在一些示例中，传感器922可包括配置成当对象朝向 以及远离触敏显示屏920移动时检测对象的表面的移动的一个或多个基于事件 的相机。在一些示例中，传感器922可包括接近传感器，诸如超声、电容、紫 外或可见光传感器。在一些示例中，如上讨论地，传感器922可包括压力传感 器或拟压力传感器。
现在参考图9B，图9B示出用于针对触觉反馈的闭环控制的示例设备。 在图9B所示的示例中，设备900包括外壳910、处理器930、存储器960、触 敏显示器920、触觉输出设备940、一个或多个传感器950、一个或多个通信接 口980以及一个或多个扬声器970。另外，设备900与触觉输出设备990通信， 触觉输出设备990可任选地耦接至或并入一些实施例。处理器930与存储器960 通信，并且在此示例中，处理器930与存储器960两者设置在外壳910内。包 括触敏表面或与触敏表面通信的触敏显示器920部分地设置在外壳910内，以 使得触敏显示器920的至少一部分暴露于设备900的用户。在一些实施例中， 触敏显示器920可以不设置在外壳910内。例如，设备900可连接至触敏显示 器920或以其他方式与触敏显示器920通信，触敏显示器920设置在单独的外 壳内。在一些示例中，外壳910可包括彼此可滑动地耦接的、彼此可枢转地耦 接的或彼此可拆除地耦接的两个外壳。
在图9B所示的示例中，触敏显示器920与处理器930通信并且配置成 向处理器930或存储器960提供信号以及从处理器930或存储器960接收信号。 存储器960配置成存储程序代码或数据或这两者以供处理器930使用，处理器 930配置成执行存储在存储器960中的程序代码并且发送信号至触敏显示器 920或从触敏显示器920接收信号。在图9B所示的示例中，处理器930也与通 信接口980通信并且配置成从通信接口980接收信号以及向通信接口980输出 信号以与其他部件或设备(诸如，一个或多个远程计算机或服务器)通信。另外，处理器930与触觉输出设备940和触觉输出设备990通信，并且进一步配 置成输出信号以使触觉输出设备940或触觉输出设备990或这两者输出一个或 多个触觉效果。此外，处理器930与扬声器970通信并且配置成输出信号以使 扬声器970输出声音。在多种实施例中，设备900可包括较少或附加的部件或 设备或与较少或附加的部件或设备通信。例如，诸如鼠标或键盘或这两者的其 他用户输入设备或附加的触敏设备可被包含在设备900内或与设备900通信。 作为另一个示例，设备900可包括和/或与一个或多个加速度计、陀螺仪、数字 罗盘和/或其他传感器通信。在此描述图9B所示的设备900的部件以及可与设 备900相关联的部件的详细描述。
设备900可以是能够接收用户输入并且执行软件应用的任何设备。例如， 图9B中的设备900包括包含触敏表面的触敏显示器920。在一些实施例中，触 敏表面可覆盖在触敏显示器920上。在其他实施例中，设备900可包括或与显 示器和分开的触敏表面通信。在又其他的实施例中，设备900可包括或与显示 器通信，并且可包括或与其他用户输入设备(诸如鼠标、键盘、按钮、旋钮、 滑动控制件、开关、轮、辊、操纵杆、其他操作件(manipulanda)或上述各项 的组合)通信。
在一些实施例中，一个或多个触敏表面可被包括在设备900的一侧或多 侧上或设置在设备900的一侧或多侧内。例如，在一个示例中，触敏表面设置 在设备的900的后表面内或包括设备的900的后表面。在另一个示例中，第一 触敏表面设置在设备900的后表面内或包括设备900的后表面，且第二触敏表 面设置在设备900的侧表面内或包括设备900的侧表面。在一些实施例中，系 统可包括两个或多个外壳部件，诸如以蛤壳布置或以可滑动布置的方式。例如， 一个示例包括具有蛤壳配置的系统，其中触敏显示器设置在蛤壳的多个部分的 每一个部分中。此外，在设备900在设备900的一侧或多侧上包括至少一个触 敏表面的示例中，或者在设备900与外部触敏表面通信的示例中，显示器920 可或可不包括触敏表面。在一些实施例中，一个或多个触敏表面可具有柔性触 敏表面。在其他实施例中，一个或多个触敏表面可以是刚性的。在多种实施例 中，设备900可包括柔性触敏表面和刚性触敏表面两者。
在多种实施例中，设备900可比图9B所示的示例包括较少或附加的部 件或与较少或附加的部件通信。例如，在一个示例中，设备900不包括扬声器 970。在另一个示例中，设备900不包括触敏显示器920，但包括触敏表面且与 显示器通信。因此，在多种实施例中，设备900可包括或与任意数量的部件通 信，诸如在本文公开的多种示例以及对于本领域技术人员将显而易见的变体 中。
图9B中所示的设备900的外壳910为设备900的部件中的至少一些提 供保护。例如，外壳910可以是保护处理器930和存储器960免受环境条件(诸 如，雨水、尘土等)影响的塑料壳。在一些实施例中，外壳910在设备900被 用户掉落的情况下保护外壳910中的部件免受损坏。外壳910可由任何适合的 材料(包括、但不限于塑料、橡胶或金属)制成。多种示例可包括不同类型的 外壳或多个外壳。例如，在一些实施例中，设备900可以是便携式设备、手持 设备、玩具、游戏控制台、手持视频游戏系统、游戏手柄、游戏控制器、台式 电脑、电子书阅读器、便携式多功能设备(诸如，手机、智能手机、个人数字 助理(PDA)、笔记本电脑、平板电脑、数字音乐播放器)等。
在一些示例中，设备900可嵌入另一个设备，诸如腕表、虚拟现实视图 器、其他首饰(诸如，手链、腕带、戒指、耳环、项链等)、手套、眼镜、增 强现实(AR)设备(诸如AR视图器)或其他可穿戴设备。因此，在一些示例 中，设备900是可穿戴的。在一个示例中，设备900(诸如可穿戴设备)不包 括显示屏，而是代替地可包括一个或多个通知机构，诸如一个或多个灯(诸如， 一个或多个单独的LED)、一个或多个输出设备、一个或多个扬声器等。这样 的设备900可配置成使用一个或多个这样的通知机构向用户生成一个或多个通 知。
在图9B所示的示例中，触敏显示器920提供允许用户与设备900交互 的机构。例如，触敏显示器920响应于用户悬停在触敏显示器920上方、触摸 或按压触敏显示器920(在本公开中全部可被称为接触)来检测用户手指的位 置或压力或这两者。在一个示例中，接触可通过使用相机而发生。例如，当用 户观看显示在设备900的显示器920上的内容时，相机可用于跟踪观看者的眼 睛移动，或用户的眼睛移动可用于向设备发送命令，诸如用于翻页或标亮文本 的一部分。在此示例中，可至少部分地基于观看者的眼睛移动触发触觉效果。 例如，当作出观看者正在观看显示器920的特定位置处的内容的确定时，可输 出触觉效果。在一些实施例中，触敏显示器920可包括一个或多个传感器、与 一个或多个传感器连接、或以其他方式与一个或多个传感器通信，所述一个或 多个传感器确定触敏显示器920上的一个或多个接触的位置、压力、接触面的 尺寸或上述各项中的任何一项。
在一些实施例中，触敏显示器920可包括多触摸触敏显示器，其能够感 测并且提供与多个同时接触有关的信息。例如，在一个示例中，触敏显示器920 包括或与互电容系统通信。一些示例可具有感测压力或拟压力的能力并且可向 处理器提供与一个或多个接触位置处的感测压力或拟压力相关联的信息。在另 一个示例中，触敏显示器920包括或与绝对电容系统通信。在一些实施例中， 触敏显示器920可包括或与电阻式面板、电容式面板、红外LED、光电检测器、 图像传感器、光学相机或上述各项的组合通信。因此，触敏显示器920可并入 任何合适的技术以用于确定触敏表面上的接触，诸如，例如电阻、电容、红外、光学、热学、色散信号或声学脉冲技术或上述各项的组合。
在图9B所示的示例中，触觉输出设备940和触觉输出设备990与处理 器930通信并且配置成提供一个或多个触觉效果。例如，在一个示例中，当致 动信号由处理器930提供至触觉输出设备940、触觉输出设备990或这两者时， 相应的触觉输出设备(多个)940、990基于致动信号输出触觉效果。例如，在 所示的示例中，处理器930配置成向触觉输出设备940发送包括模拟驱动信号 的触觉输出信号。在一些实施例中，处理器930配置成向触觉输出设备990发 送高电平(high-level)命令，其中命令包括命令标识符和零个或多个参数以被用于生成适当的驱动信号以使触觉输出设备990输出触觉效果。在其他实施 例中，不同的信号和不同的信号类型可发送至一个或多个触觉输出设备中的每 一个。例如，在一些实施例中，处理器可发送低电平(low-level)驱动信号 以驱动触觉输出设备输出触觉效果。这种驱动信号可由放大器放大或可使用适 合的处理器或电路来从数字信号转换为模拟信号，或者从模拟信号转换为数字 信号以适应被驱动的特定触觉输出设备。
触觉输出设备(诸如触觉输出设备990)可以是能够输出一个或多个触 觉效果的任何部件或部件的集合。例如，触觉输出设备可以是多种类型之一， 这些类型包括、但不限于：偏心旋转块(ERM)致动器、线性共振致动器(LRA)、 压电致动器、声音线圈致动器、电活性聚合物(EAP)致动器、形状记忆合金、 呼机、DC电机、AC电机、移动磁体致动器、智能凝胶、静电式致动器、电触 觉致动器、可变形表面、静电摩擦(ESF)设备、超声摩擦(USF)设备、或执行触觉输出设备的功能或能够输出触觉效果的任何其他触觉输出设备或部 件的集合。多个触觉输出设备或不同尺寸的触觉输出设备可用于提供振动频率 的范围，可被单独地或同时地致动。多种示例可包括单个或多个触觉输出设备 并且可具有相同类型的或不同类型的组合的触觉输出设备。
在其他实施例中，一个或多个部件的变形可用于产生触觉效果。例如， 可输出一个或多个触觉效果以改变表面的形状或表面的摩擦系数。在示例中， 通过创建用于改变表面上的摩擦的静电力和/或超声力来产生一个或多个触觉 效果。在其他的实施例中，透明变形元件的阵列可用于产生触觉效果，诸如一 个或多个包括智能凝胶的区域。触觉输出设备还宽泛地包括非机械或非振动设 备，诸如那些使用静电摩擦(ESF)、超声表面摩擦(USF)的，或者那些利 用超声触觉换能器诱发声辐射压力的，或者那些使用触觉基板以及柔性或可变 形表面的，或者那些利用空气喷射提供诸如一股空气之类的投射的触觉输出 的，等等。在包括能够生成摩擦或变形效果的触觉输出设备(诸如触觉输出设 备990)的一些示例中，触觉输出设备可覆盖在触敏显示器上或以其他方式耦 接至触敏显示器920以使得摩擦或变形效果可应用至配置成被用户触摸的触敏 表面。在一些实施例中，系统的其他部分可提供这样的力，诸如可由用户接触 的或在耦接至系统的分离的触摸分离的输入设备中的外壳的部分。通过引用其 整体结合于此的2011年4月22日提交的题为“Systems andMethods for Providing Haptic Effects”的共同待审美国专利申请No.13/092,484描述了可产 生一个或多个触觉效果的多个方式并且描述了多种触觉输出设备。
将认识到，任何类型的输入合成方法可用于从一个或多个触觉效果信号 生成交互参数，这些方法包括、但不限于下表1中所列的合成方法示例。
表1—合成方法
在图9B中的示例设备中，传感器950配置成生成可用于确定设备900 的位置的一个或多个传感器信号。例如，传感器950可包括GPS接收器。在一 些示例中，传感器950可以是能够接收WiFi信号并且向处理器930提供那些 信号的WiFi部件。在一些示例中，传感器950可以是配置成检测设备900的 运动的一个或多个加速度计或陀螺仪。
在图9B中的示例设备中，通信接口980与处理器930通信并且将有线 或无线通信从设备900提供至其他部件或其他设备。例如，通信接口980可在 设备900与通信网络之间提供无线通信。在一些实施例中，通信接口980可提 供通信至一个或多个其他设备，诸如另一个设备900和/或一个或多个其他设 备。通信接口980可以是能够使设备900与另一个部件、设备或网络通信的任 何部件或部件的集合。例如，通信接口980可包括PCI通信适配器、USB网络 适配器或以太网适配器。通信接口980可使用无线以太网(包括802.11a,g,b或 n标准)来通信。在一个示例中，通信接口980可使用射频(RF)、蓝牙、CDMA、 TDMA、FDMA、GSM、Wi-Fi、卫星或其他蜂窝或无线技术来通信。在其他实 施例中，通信接口980可通过有线连接通信并且可与一个或多个网络(诸如， 以太网、令牌环网、USB、火线1394、光纤等)通信。在一些实施例中，设备 900包括单个通信接口980。在其他实施例中，设备900包括两个、三个、四 个或多个通信接口。
现在参考图10，图10示出用于针对触觉反馈的闭环控制的示例设备 1000。示例设备1000包括表面1010、输出设备1020和覆盖在表面上的接近传 感器1030。在此示例中，接近传感器1030包括电容式接近传感器。在此示例 中，设备1000配置成向表面1010输出ESF效果并且当对象1040的表面响应 于ESF效果时确定对象1040的表面的移动。如上所讨论地，当ESF效果被应 用时，可朝向表面1010吸引对象1040的表面。当对象1040的表面响应于ESF 效果移动时，接近传感器1030可提供传感器信号至处理器(未示出)，处理 器可确定响应于ESF效果的对象的表面的特性，诸如速度、位移、位置、加速 度等。
尽管图10的设备1000包括电容式接近传感器1030，但可采用任何合适 的接近传感器。在一些示例中，设备1000(或根据本公开的其他设备或系统) 可包括可应用触觉效果的专用表面区域。在一些这样的示例中，图像传感器可 被定位在表面区域下方并且定向成捕捉当触觉效果被应用时的对象的表面的 图像并且可基于对象的表面的形状、反射率或其他视觉特性的变化来确定对象 的表面的特性。在一些示例中，代替图像传感器(或除图像传感器以外)，可 采用激光振动计以基于反射的激光检测对象1040的表面的特性。
尽管按照在多种机器上执行的软件描述了本文中的方法和系统的一些 示例，但是方法和系统也可被实现为特定配置的硬件，诸如指定执行多种方法 的现场编程门阵列(FPGA)。例如，示例可在数字电路中或计算机硬件、固 件、软件中，或上述各项的组合中实现。在一个示例中，设备可包括处理器或 多个处理器。处理器包括计算可读介质，诸如耦接至处理器的随机存取存储器 (RAM)。处理器执行存储在存储器中的计算机可执行的程序指令，诸如执行 用于编辑图像的一个或多个计算机程序。这种处理器可包括微处理器、数字信 号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)以 及状态机这样的处理器可进一步包括可编程电子设备，诸如PLC、可编程中断 控制器(PIC)、可编程逻辑器件(PLD)、可编程只读存储器(PROM)、电 子可编程只读存储器(EPROM或EEPROM)或其他类似设备。
这样的处理器可包括或与可存储指令的媒介通信，例如，示例计算机可 读媒介，当由处理器执行该指令时，可使处理器执行本文描述的由处理器执行 或辅助的步骤。计算机可读媒介的示例可包括、但不限于电子、光学、磁性或 能够为处理器(诸如web服务器中的处理器)提供计算机可读指令的其他存储 设备。媒介的其他示例包括、但不限于软盘、CD-ROM、磁盘、存储芯片、ROM、 RAM、ASIC、配置的处理器、所有光学媒介、所有磁带或其他磁性媒介、或 任何其他计算机处理器能够读取的介质。所描述的处理器以及处理可以在一种或多种结构中，并且可以通过一种或多种结构分布。处理器可包括用于执行本 文描述的方法(或部分方法)中的一者或多者的代码。
仅出于说明的目的已呈现了一些示例的前述描述；这不旨在是穷举的或 者将本发明限制到所公开的精确形式。在不背离本公开的精神和范围的情况 下，其许多变型和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。
本文对示例或实施方式的引用意味着特定特征、结构、操作或与示例结 合描述的其他特征可被包括在本公开的至少一个实现方式中。本公开不限于特 定示例或像这样描述的实现方式。说明书中多个位置中的短语“在一个示例 中”、“在示例中”、“在一个实现方式中”、或“在实现方式中”或它们的 变型的出现不必指相同的示例或实现方式。本说明书中关于一个示例或实现方 式描述的任何特定特征、结构、操作或其他特性可结合关于任何其他示例或实 现方式描述的其他特征、结构、操作或其他特性。

Claims (24)

1.一种方法，包括：
输出第一信号，所述第一信号配置成使触觉输出设备向表面输出触觉效果；
确定响应于所述触觉效果的对象的表面的一个或多个第一特性；
响应于所述第一特性达到第一阈值，停止输出所述第一信号；
确定响应于停止输出所述第一信号的所述对象的表面的一个或多个第二特性；
响应于所述第二特性达到第二阈值，确定所述对象的表面对所述触觉效果的响应性；以及
基于所述响应性输出第二信号，所述第二信号配置成使所述触觉输出设备向所述表面输出第二触觉效果。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括迭代地执行以下步骤：输出所述第一信号；确定所述第一特性；停止输出所述第一信号；以及确定所述第二特性以确定所述对象的表面的近似共振频率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触觉输出设备包括静电摩擦(ESF)触觉输出设备，并且其中所述触觉效果包括ESF触觉效果。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括迭代地执行以下步骤：输出所述第一信号；确定所述第一特性；停止输出所述第一信号；以及确定所述第二特性以生成所述对象的表面的频率响应模型。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括生成并输出第三触觉效果，所述第三触觉效果基于所述对象的表面的所述频率响应模型。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一和第二特性是基于来自图像传感器的图像。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一和第二特性是基于来自一个或多个接近传感器的传感器信号。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一和第二特性是基于来自一个或多个压力传感器的传感器信号。
9.一种设备，包括：
表面
传感器；
触觉输出设备，与所述表面通信；
处理器，与所述输出设备和所述传感器通信，所述处理器配置成：
向所述触觉输出设备输出第一信号，所述第一信号配置成使所述触觉输出设备向所述表面输出触觉效果；
基于从所述传感器接收到的一个或多个第一传感器信号，确定响应于所述触觉效果的对象的表面的第一特性；
响应于所述特性达到第一阈值，停止输出所述第一信号；
基于从所述传感器接收到的一个或多个第二传感器信号，确定响应于停止所述第一信号的所述对象的表面的第二特性；
响应于所述第二特性达到第二阈值，确定所述对象的表面对所述触觉效果的响应性；
基于所述响应性调整触觉效果参数；以及
基于所述响应性向所述触觉输出设备输出第二信号，所述第二信号配置成使所述触觉输出设备向所述表面输出第二触觉效果。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步配置成迭代地：输出所述第一信号；确定所述第一特性；停止输出所述第一信号；以及确定所述第二特性以确定所述对象的表面的近似共振频率。
11.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述触觉输出设备包括静电摩擦(ESF)触觉输出设备，并且其中所述触觉效果包括ESF触觉效果。
12.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步配置成迭代地：输出所述第一信号；确定所述第一特性；停止输出所述第一信号；以及确定所述第二特性以生成所述对象的表面的频率响应模型。
13.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步配置成生成并输出第三触觉效果，所述第三触觉效果基于所述对象的表面的所述频率响应模型。
14.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述传感器包括图像传感器。
15.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述传感器包括接近传感器。
16.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述传感器包括压力传感器。
17.一种非暂态计算机可读介质，包括处理器可执行的程序代码，所述程序代码配置成使处理器：
向输出设备输出第一信号，所述第一信号配置成使所述输出设备向表面输出触觉效果；
确定响应于所述触觉效果的对象的表面的一个或多个第一特性；
响应于所述第一特性达到第一阈值，停止输出所述第一信号；
确定响应于停止所述第一信号的所述对象的表面的一个或多个第二特性；
响应于所述第二特性达到第二阈值，确定所述对象的表面对所述触觉效果的响应性；
基于所述响应性调整触觉效果参数；以及
基于所述响应性向所述触觉输出设备输出第二信号，所述第二信号配置成使所述触觉输出设备向所述表面输出第二触觉效果。
18.如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码进一步配置成使所述处理器迭代地：输出所述第一信号；确定所述第一特性；停止输出所述第一信号；以及确定所述第二特性以确定所述对象的表面的近似共振频率。
19.如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其特征在于，所述触觉输出设备包括静电摩擦(ESF)触觉输出设备，并且其中所述触觉效果包括ESF触觉效果。
20.如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码进一步配置成使所述处理器迭代地：输出所述第一信号；确定所述第一特性；停止输出所述第一信号；以及确定所述第二特性以生成所述对象的表面的频率响应模型。
21.如权利要求19所述的非暂态计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码进一步配置成使所述处理器生成并输出第三触觉效果，所述第三触觉效果基于所述对象的表面的所述频率响应模型。
22.如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码进一步配置成使所述处理器基于来自图像传感器的图像确定所述第一和第二特性。
23.如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码进一步配置成使所述处理器基于来自一个或多个接近传感器的传感器信号确定所述第一和第二特性。
24.如权利要求17所述的非暂态计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码进一步配置成使所述处理器基于来自一个或多个压力传感器的传感器信号确定所述第一和第二特性。
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