CN108475123B - 电子装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种电子装置及其控制方法。所述电子装置包括：第一层，所述第一层被设置在所述电子装置的表面上，并且配置为由用户触摸或握持并且产生与所述用户的触摸区域或握持区域相对应的信号；第二层，所述第二层被设置在所述第一层上并且配置为使所述第二层的表面变形；以及处理器，所述处理器被配置为基于所产生的信号检测用户的触摸或握持，并且基于所产生的信号控制所述第二层以使所述第二层的表面变形，以在所述第二层的触摸区域或握持区域上具有突起图案。

Description

电子装置及其控制方法

技术领域

本公开涉及一种电子装置及其方法，所述电子装置通过该装置在触摸区域和/或握持区域上的表面上的形状变形来增强包括用户对该装置的触感的握持。

背景技术

近年来，用于使用触觉传感器通过触摸面板提供各种触感的技术一直在发展。

一般而言，触觉传感器通过使用静电力的致动器，除了在电容式触摸屏上提供摩擦之外还向用户提供振动、柔软、不平坦和平滑。然而，相关技术的电容式触摸技术具有其限于诸如触摸屏幕和触摸面板的特定领域的问题。

为了解决这个问题，近年来使用像人类皮肤一样具有柔性和弹性的导电聚合物的触觉传感器技术正在发展。

以上信息仅作为背景信息被呈现来协助理解本公开。至于上述中的任一项是否可能适用作为关于本公开的现有技术，尚未作出确定，并且未作出断言。

发明内容

技术问题

本公开的各方面是为了至少解决以上提及的问题和/或缺点并且至少提供在下面描述的优点。因此，本公开的一个方面是为了提供一种电子装置及其方法，所述电子装置使用该装置的表面上的可变形电活性聚合物(EAP)通过该装置在触摸区域和/或握持区域上的表面上的形状变形，向用户提供最佳触摸和/或握持。

问题的解决方案

依照本公开的一个方面，提供了一种电子装置。所述电子装置包括：第一层，所述第一层被设置在所述电子装置的表面上并且配置为由用户触摸或握持并且产生与所述用户的触摸区域或握持区域相对应的信号；第二层，所述第二层被设置在所述第一层上并且配置为使所述第二层的表面变形；以及处理器，所述处理器被配置为基于所产生的信号检测触摸，并且基于所产生的信号控制所述第二层以使所述第二层的触摸区域或握持区域的表面变形以具有突起图案(protrusion pattern)。

所述处理器可以被配置为控制所述第二层以使所述第二层的触摸区域或握持区域的表面变形以具有第一突起图案，所述第一突起图案使用凸起(bump)、点和线中的至少一种以便增加所述用户在所述第二层的触摸区域或握持区域内的掌握摩擦系数。

所述处理器可以被配置为控制所述第二层以使所述第二层的触摸区域或握持区域的表面变形以具有第二突起图案，所述第二突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增强所述用户在围绕所述第二层的触摸区域或握持区域的区域上的掌握的稳定性。

响应于所述突起图案具有方向定向，所述处理器可以被配置为控制所述第二层以将所述突起图案改变为具有垂直于所述触摸区域或握持区域上的重力方向的突起图案的表面。

所述处理器可以被配置为控制所述第二层使所述第二层的触摸区域或握持区域的表面变形，以根据所述第二层的触摸区域或握持区域上的重力、加速度和检测到的张力中的至少一种具有不同高度的突起图案。

响应于所述突起图案具有定向，所述处理器可以还被配置为控制所述第二层以按根据所述电子装置的检测到的旋转、检测到的倾斜和检测到的运动中的至少一种确定的所述定向而改变所述突起图案。

所述处理器可以被配置为控制所述突起图案的类型以可根据用户设置而变化，并且控制所述第二层以使所述第二层的表面变形以在所述第二层的整个区域、或触摸区域或握持区域上具有所述突起图案。

响应于所述第一层为电容层，所述处理器可以被配置为响应于所述第一层的用户的握持区域、触摸区域或悬停区域中的信号而产生根据从用户的皮肤对所述第一层的重力具有不同值的触摸矩阵。

响应于所述用户握持或触摸所述第一层，所述处理器可以被配置为控制所述第二层使所述第二层的表面变形，以具有与所产生的触摸矩阵值相对应的突起图案。

响应于所述用户在所述第一层上方执行悬停，所述处理器可以被配置为预测与所产生的触摸矩阵值相对应的预定突起图案，并且控制所述第二层以将所述第二层的表面改变为具有所述突起图案。

所述突起图案可以是使用字符、文本和图片中的至少一种的突起图案。

所述第二层可以是电活性聚合物(EAP)。

依照本公开的另一方面，提供了一种用于改变电子装置的握持表面的形状的方法。所述方法包括：产生与第一层中的用户的触摸区域或握持区域相对应的信号，其中，所述第一层被设置在所述电子装置的表面上并且配置为由所述用户触摸或握持；通过设置在所述第一层的表面上并且配置为使所述第二层的表面变形的第二层来接收所述信号；基于所产生的信号检测所述用户的触摸或握持；以及基于所接收到的信号使所述第二层的触摸区域或握持区域变形为具有突起图案的表面。

所述变形可以包括使所述第二层的触摸区域或握持区域变形为具有第一突起图案的表面，所述第一突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增加所述用户在所述第二层的触摸区域或握持区域内的掌握摩擦系数。

所述变形可以包括使所述第二层的触摸区域或握持区域变形为具有第二突起图案的表面，其中，所述第二突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增强所述用户在围绕所述第二层的触摸区域或握持区域的区域上的掌握的稳定性。

所述变形可以包括，响应于所述突起图案具有定向，使所述突起图案变形为具有垂直于所述第二层的触摸区域或握持区域上的重力方向的突起图案的表面。

所述变形可以包括使所述第二层的触摸区域或握持区域变形为根据所述第二层的触摸区域或握持区域上的重力、加速度和检测到的张力中的至少一种具有不同高度的突起图案的表面。

所述变形可以包括控制所述突起图案的类型以可根据用户设置而变化，并且改变为在所述第二层的整个区域、或触摸区域或握持区域上具有所述突起图案的所述表面。

所述方法还可以包括，响应于所述第一层为电容层，响应于所述第一层的用户的握持区域、触摸区域或悬停区域中的所述信号而产生根据从用户的皮肤对所述第一层的重力具有不同值的触摸矩阵。

所述方法还可以包括，响应于所述用户握持或触摸所述第一层，将所述第二层改变为具有与所产生的触摸矩阵值相对应的突起图案的表面。

所述方法还可以包括，响应于所述用户在所述第一层上方执行悬停，通过所述第二层来预测与所产生的触摸矩阵值相对应的预定突起图案，并且将所述第二层的表面改变为具有所述突起图案。

发明的有益效果

如上所述，各种实施例提供一种用于使用电子装置的触摸区域和/或握持区域上的诸如触摸传感器的各种传感器以及诸如EAP的可变形材料来向用户提供最佳握持的设备和方法。

从结合附图公开了本公开的各种实施例的以下具体描述中，本公开的其它方面、优点和显著特征对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。

附图说明

从结合附图的以下描述中，本公开的某些实施例的以上和/或其它方面、特征和优点将更显而易见，在附图中：

图1是示意性地示出了根据本公开的实施例的电子装置的配置的框图；

图2是示出了形成根据本公开的实施例的电子装置的表面的第一层和第二层的视图；

图3A至图3C是示出了根据本公开的实施例的用于检测第一层中的触摸的方法的视图；

图4A至图4C是示出了根据本公开的实施例的用于响应于第一层为电容式触摸传感器而检测第一层中的触摸的方法的视图；

图5是示出了根据本公开的实施例的在触摸区域和围绕触摸区域的握持区域上产生的突起图案的视图；

图6A至图6C是示出了根据本公开的实施例的在触摸区域和围绕触摸区域的握持区域上的突起图案类型的视图；

图7A和图7B是示出了根据本公开的实施例的根据重力的在触摸区域和握持区域上的突起图案的视图；

图8是示出了根据本公开的实施例的根据转向盘的角速度的在触摸区域和围绕触摸区域的握持区域上的突起图案的视图；

图9是示出了根据本公开的实施例的根据装置的旋转和角速度的在触摸区域和围绕触摸区域的握持区域上的突起图案的视图；

图10A至图10C是示出了根据本公开的实施例的突起图案随时间的反应的视图；以及

图11是示出了根据本公开的实施例的用于在电子装置的表面上形成突起图案的方法的流程图。

在整个附图中，应当注意的是，相似的附图标记用于描绘相同或类似的元件、特征和结构。

具体实施方式

参考附图的以下描述被提供来协助全面地理解如由权利要求及其等同形式限定的本公开的各种实施例。它包括各种具体细节以协助该理解，但是这些将被视为仅是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对本文所描述的各种实施例作出各种变化和修改。另外，为了清楚和简明，可以省略对公知功能或构造的描述。

以下描述和权利要求中使用的术语和单词不限于书面含义，而是，仅仅由本发明人使用来使得能够清楚且一致地理解本公开。因此，对于本领域的技术人员而言应当显而易见的是，本公开的各种实施例的以下描述是仅为了示出目的而提供的，而不是为了限制如由所附权利要求及其等同形式限定的本公开的目的而提供的。

应当理解的是，除非上下文另外清楚地规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对此类表面中的一个或多个的引用。

诸如各种实施例中使用的“第一”和“第二”的术语可以用于说明各种元件，而不限制所对应的元件。这些术语可以被用于区分一个元件和另一元件的目的。

另外，本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“包含”是为了指示存在本说明书中描述的特征、数字、操作、元件、部件或其组合，而不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数字、操作、元件、部件或其组合。

另外，各种实施例中使用的“模块”或“单元”执行至少一个功能或操作，并且可以通过使用硬件或软件或者硬件和软件的组合来实现。另外，除了需要通过使用具体硬件来实现的“模块”或“单元”之外，多个“模块”或多个“单元”可以被集成到至少一个模块中并且通过使用至少一个处理器(未示出)来实现。

各种实施例中使用的术语“用户”可以指代使用电子装置的人或者使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

另外，各种实施例中的术语“触摸输入”或“触摸”指代由用户在电子装置的显示器和盖/表面上执行的触摸手势。另外，“触摸输入”或“触摸”可以包括不与显示器和盖/表面接触并且与显示器和盖/表面分开达多于预定距离的触摸(例如，浮动或悬停)。“触摸输入”或“触摸”可以包括触摸电子装置以保持或握持电子装置的手势。

触摸输入可以包括触摸并保持手势、触摸然后移除触摸的轻击手势、双击手势、平移手势、轻拂手势以及触摸然后在仍然触摸的同时在一个方向上移动的触摸并拖曳手势、捏合手势等，但是不限于这些。

在下文中，将参考附图详细地说明本公开的各种实施例，使得本领域的技术人员能够容易地具体实现本公开。然而，本公开可被以各种不同的形式实现，而不限于本文所描述的各种实施例。另外，从附图中省略了与说明无关的部分以清楚地说明本公开，并且在整个说明书中类似的附图标记被用于类似的部分。

图1是示意性地示出了根据本公开的实施例的电子装置的配置的框图。

参考图1，电子装置100可以包括第一层101、处理器102和第二层103。

根据实施例，电子装置100可以包括可由用户触摸或握持的所有种类的装置。例如，电子装置100可以包括各种电子装置，诸如移动装置、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、键盘、鼠标、操纵杆、汽车制动器、汽车转向盘、遥控器、数码相机、可穿戴装置等。上述示例仅仅是各种实施例并且不限于这些。

第一层101被配置在电子装置100的表面上以由用户握持。第一层101可以产生与用户的触摸和/或握持区域相对应的信号。在这种情况下，第一层101可以包括各种传感器以检测用户的触摸和运动。例如，第一层101可以包括诸如光学传感器、速度传感器、陀螺仪传感器、加速度传感器、热传感器、湿度传感器等的各种传感器。上述示例仅仅是各种实施例并且不限于这些。

第二层103被设置在与其接触的第一层101上，并且可以接收在第一层101中产生的触摸信号并且使其表面形状在触摸和/或握持区域上变形。在这种情况下，第二层103可以是具有柔性和弹性并且具有可变形形状的电器元件。例如，第二层103可以包括诸如电活性聚合物(EAP)、压电元件、微机电系统(MEMS)元件、硅橡胶等的各种元件。上述示例仅仅是各种实施例并且不限于这些。

处理器102基于在第一层101中产生的触摸信号检测用户在电子装置100的表面上的触摸和/或握持区域。处理器102可以基于在第一层101中产生的触摸信号来控制第二层103以改变为在第二层103的触摸和/或握持区域上具有突起图案的表面。

处理器102可以使用用于增加用户在第二层103的触摸和/或握持区域内的掌握摩擦系数的凸起、点和线中的至少一种来控制第二层103以改变为具有第一突起图案的表面。

另外，处理器102可以使用用于增加用户在围绕第二层103的触摸和/或握持区域的区域上的掌握稳定性的凸起、点和线中的至少一种来控制第二层103以改变为具有第二突起图案的表面。处理器102可以控制第二层103，使得第二突起图案的高度不同于第一突起图案。

在这种情况下，可以以各种方式(例如，使用图片、文本、线、点等)表达突起图案。处理器120可以控制第二层103以按照预定形状或者按照根据用户的设置具有不同高度、宽度、长度、配置、布局、纹理、图案和三维(3D)形式的各种形状在第二层103上示出突起图案。

另外，处理器120可以控制第二层103以在第二层103的整个区域上或者在诸如触摸和/或握持区域的具体区域上产生突起图案。例如，第一突起图案可以响应于用户握持电子装置100而出现在电子装置100的整个表面上或在用户的触摸和握持区域上。在这种情况下，可以将第二突起图案实现为出现在由用户握持的电子装置100的区域的外围上(例如，沿着手掌线或手指线)。另外，预定突起图案可以在制造电子装置100时被存储在存储器中，或者可以通过用户界面(UI)被实现为由用户变形。上述示例仅仅是各种实施例并且不限于这些。

另外，电子装置100可以进一步包括存储器(未示出)。

存储器可以存储电子装置100的操作所必需的各种程序和数据。处理器102可以使用存储在存储器中的各种程序来控制电子装置100的整体操作。存储器可以被处理器102访问，并且处理器102可以针对存储器102读取/记录/校正/删除/更新数据。本公开中的存储器可以包括存储器、只读存储器(ROM)或处理器102中的随机存取存储器(RAM)，或安装在电子装置100中的存储卡(例如，微型安全数字(SD)卡、记忆棒)。

另外，存储器可以存储与第一层101的触摸区域相对应的矩阵值和与矩阵值相对应的第二层的突起图案数据。存储器可以存储与预定湿度或温度相对应的第二层的突起图案数据。存储器也可以存储与诸如加速度、旋转力、惯性力、张力计等的各种力相对应的第二层的突起图案数据。

根据实施例，电子装置100可以通过由于形成在触摸和/或握持区域上的第二层103上的突起图案而向用户提供优化后的握持来实现电子装置100的人体工程学表面。

图2是示出了形成根据本公开的实施例的电子装置的表面的第一层101和第二层的视图。

参考图2，第一层101被设置在与其接触的第二层103之下。第二层103可以接收在第一层101中产生的触摸信号并且输出通过在与所输入的信号相对应的触摸区域上使第二层103的表面变形而形成的突起图案。

根据实施例，第一层101可以由电容式传感器形成以检测用户的触摸和/或握持区域。响应于用户的皮肤接近或与电子装置100接触，电容式传感器可以接收身体的电容并且使用电容耦合来产生能量。因此，电子装置100不需要附加电源供应器来操作触摸或握持传感器，并且因此具有简化制造的效果。

根据实施例，第二层103可以由EAP形成。EAP具有这样的特征，即聚合物中的化学键合结构可由于电场而改变并且因此其大小或形状作为响应而改变。另外，因为EAP具有与人体组织的那些弹性和强度类似的弹性和强度，所以与金属、陶瓷等不同，EAP可以自由地改变形状。

EAP响应于由外力施加的冲击和变形而产生电能。另外，EAP可以具有形成在聚合物的两个表面上的电极并且随着聚合物响应于施加到电极的电压而被静电力压缩而产生力。在这种情况下，可以通过使用电容式传感器来实现EAP，所述电容式传感器根据电极之间的距离变化或电极之间的有效面积来改变电容。

根据实施例，响应于通过触摸和/或握持而压力被输入到第一层101，第二层103可以具有通过从第一层101输入的压力而变形的聚合物的大小或形状。

根据另一实施例，第一层101和第二层103可以进一步包括感测模块(未示出)。感测模块可以检测各种用户交互。感测模块可以检测诸如电子装置100的姿势变化、照度变化、加速度变化等的各种变化中的至少一种，并且可以将对应的电信号转发给处理器102。

也就是说，感测模块可以检测基于电子装置100作出的状态变化，并且产生对应的感测信号并且将该感测信号转发给处理器102。本公开中的感测模块可以由各种传感器形成，并且可以在电子装置100被驱动时(或者基于用户设置)在感测模块的控制下向至少一个设置的传感器供应电力，并且传感器可以检测电子装置100的状态变化。

例如，感测模块可以包括各种感测电子装置中的至少一种，诸如触摸传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、照度传感器、接近传感器、压力传感器、光学传感器、视频传感器(例如，相机模块)、笔检测传感器、热传感器、湿度检测传感器和定时器。

湿度检测传感器可以将在电子装置100与接触电子装置100的用户的人体接触表面之间产生的湿度信息转发给处理器102。例如，处理器102可以响应于由湿度检测传感器检测到的湿度值落在预定值的范围外而控制第二层103以形成第二层103的突起图案。

例如，在用户正在握持电子装置100的同时，电子装置100的表面的湿度可能由于在用户的手上产生的汗水而增加。在这种情况下，响应于由湿度检测传感器检测到的湿度大于或等于存储在存储器中的预定湿度值，电子装置100可以被实现为在第二层103的表面上形成预定突起图案(具有预定高度、宽度和形状的突起图案)。在这种情况下，可以在制造电子装置100时将预定湿度值和预定突起图案存储在存储器中。另外，电子装置100可以基于用户的生物数据自动地在电子装置100中存储防滑湿度阈值。另外，电子装置100可以被实现为允许用户通过用户界面(UI)来存储防滑湿度阈值。

通过这个，电子装置100可防止电子装置100由于在电子装置100与用户的手之间产生的大于或等于预定值的湿度而滑出用户的手。

热传感器可以将在电子装置100与接触电子装置100的用户的人体接触表面之间产生的温度信息转发给处理器102。例如，处理器102可以响应于由热传感器检测到的温度值落在预定值的范围外而控制第二层103以形成第二层103的预定突起图案。

例如，响应于电子装置100为智能电话并且用户在握持该智能电话的同时播放视频达多于预定时间，智能电话的表面的温度增加。在这种情况下，响应于由热传感器检测到的温度大于或等于存储在存储器中的预定温度，电子装置100可以被实现为在第二层103的表面上形成预定突起图案(具有具体高度、宽度、形状等的突起图案)。

在这种情况下，可以在制造电子装置100时将预定温度值和预定突起图案存储在存储器中。另外，电子装置100可以基于用户的生物数据自动地在电子装置100中存储温度阈值。另外，电子装置100可以被实现为允许用户通过UI来存储优化后的温度阈值。通过这个，电子装置100可以提供用于允许用户检测电子装置100的最佳表面温度的信息。

根据另一实施例，第一层101和第二层103可以与图像传感器组合。可以通过使用电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器来实现图像传感器。

例如，响应于电子装置100包括图像传感器，第二层103可以接收由图像传感器检测到的有关相机操作的信号，并且在第二层103的表面上形成预定突起图案或由用户设置的突起图案。通过这个，电子装置100在用户正在使用电子装置100来拍摄的同时向用户提供最佳握持，从而防止电子装置100滑出用户的握持。

根据另一实施例，第一层101和第二层103可以与显示器(未示出)组合。在这种情况下，第二层的突起图案可以由用户通过UI在显示器上选择和操纵。另外，可以通过显示器来实现各种UI。

图3A至图4C是示出了根据本公开的各种实施例的用于检测第一层101中的触摸的方法和用于响应于第一层101包括电容式触摸传感器而在第二层103中形成突起图案的方法的视图。

参考图3A至图3C，第一层101可以包括触摸感测面板310，并且触摸感测面板310可以检测通过用户的手指和手掌的输入并且向矩阵320输出与所检测到的触摸信号相对应的触摸事件值。

响应于用户握持或触摸第一层101，电子装置100可以被实现为将第二层103改变为具有与在第一层101中产生的触摸矩阵值相对应的突起图案的表面。

例如，触摸感测面板310可以按照电容式方法或电阻式方法检测通过用户的手指和手掌的输入。电容式方法是通过检测由用户的身体激发的微电力来计算触摸坐标的方法。电阻式方法是提供嵌入在触摸面板中的两个电极板并且通过检测因为上板和下板在触摸点处彼此接触而流动的电流来计算触摸坐标的方法。在本公开中，为了理解的方便将说明电容式方法。

触摸感测面板310可以从触摸传感器获取伴随的用户输入的输出信号。触摸感测面板310可以基于信号值计算诸如触摸位置、触摸坐标、触摸次数、触摸强度、单元标识符(ID)、触摸角度或触摸区域(包括握持区域)的用户输入信息，并且使用所计算出的用户输入信息来确定触摸输入的类型。

例如，响应于通过用户的手指的触摸被输入到触摸感测面板310，触摸感测面板310可以在第一层101被手指触摸的触摸点340的坐标处将矩阵值320指定为“1”。可以在手指远离第一层101超过预定距离350的坐标处将矩阵值320指定为“0”。在手指表面与第一层101之间的距离在预定距离330内的坐标处，矩阵值320可以被实现为使得当手指表面离触摸感测面板310更远时矩阵值更接近于“0”。

在这种情况下，响应于与由触摸感测面板310检测到的触摸相对应的矩阵值为“0”，电子装置100可以被实现为示出突起图案未形成在第二层103上的表面350。响应于与由触摸感测面板310检测到的触摸相对应的矩阵值(V)大于0且小于阈值(例如，0.5)(0<V<0.5)，电子装置100可以被实现为示出在第二层103的表面上具有多达4mm的高度的凸起的突起图案。响应于与由触摸感测面板310检测到的触摸相对应的矩阵值(V)大于或等于阈值(0.5)并且小于或等于1(包括端值)(0≤V≤0.5)，电子装置100可以被实现为示出在第二层103的表面上具有小于2mm的高度的突起图案。上述示例仅是用于说明本公开的各种实施例，并且可以以各种方式实现与触摸区域相对应的矩阵值。

图4A至图4C示出了如以上参考图3A至图3C所描述的与触摸相对应的矩阵值的示例。

根据实施例，电子装置100可以响应于第一层101的用户的握持区域、触摸区域和悬停区域上的触摸输入信号而产生根据从用户的皮肤对第一层101的重力具有不同值的触摸矩阵。

另外，响应于用户握持或触摸第一层101，电子装置100可以被实现为将第二层103改变为具有与所产生的触摸矩阵值相对应的突起图案的表面。

例如，响应于用户的身体与第一层101之间的距离大于或等于预定距离，第一层101可以检测到触摸未被输入到第一层101。在这种情况下，第一层101和第二层103的触摸区域410可以被实现为使得触摸输入矩阵值410-1具有“0”。

图3A至图3C中描述的触摸感测面板310可以使用存储在存储器中的触摸识别算法和触摸图案数据来确定触摸输入的类型。响应于触摸输入的类型被确定，触摸感测面板310可以将关于触摸输入的类型的信息发送到处理器102。触摸感测面板310可以检测由用户输入的接近触摸的位置(或悬停的位置)。

在这种情况下，处理器102可以代表触摸感测面板310执行触摸感测面板310的功能中的一些。例如，触摸感测面板310可以向处理器102发送从触摸传感器获取的信号值或基于该信号值计算出的用户输入信息。处理器102可以使用存储在存储器中的触摸识别算法和触摸图案数据来基于所接收到的信号值或用户输入信息确定触摸输入的类型。

根据实施例，响应于用户在第一层101上方执行悬停，电子装置100可以被实现为预测与产生的触摸矩阵值相对应的预定突起图案，并且将第二层103的表面改变为具有指定突起图案的表面。

例如，响应于用户的身体与第一层101之间的距离在预定距离内并且用户的身体不与第一层101接触，第一层101可以检测到由用户输入的接近触摸区域420(或悬停区域)。在这种情况下，所输入的接近触摸的矩阵值420-1可以具有不同值以对应于手指表面到接近触摸区域420的距离。例如，电子装置100可以被实现为将与手指表面到接近触摸区域420的最近距离相对应的矩阵值指定为0.8，将与中等距离相对应的矩阵值指定为0.5，并且将与最远距离相对应的矩阵值指定为0.1。

在这种情况下，电子装置100可以被实现为将第二层103的表面改变为指定突起图案以对应于在作为预测触摸输入的接近触摸区域410的点处的矩阵值。例如，对应区域420上的第二层103的突起图案可以具有多达2mm的微突起大小，并且可以被实现为被改变为在矩阵值为0.8的点处具有1.6mm的高度的突起图案，被改变为在矩阵值为0.5的点处具有1mm的高度的突起图案，并且被改变为在矩阵值为0.1的点处具有0.2mm的高度的突起图案。

另外，响应于用户的身体与第一层101接触，第一层101可以检测由用户输入的触摸区域430和触摸预测区域440。在这种情况下，所输入的触摸的矩阵值430-1可以具有不同值以对应于手指表面到触摸区域430的表面的距离。例如，电子装置100可以被实现为将与和触摸区域430接触的手指表面相对应的矩阵值430-1指定为1，并且将与不与触摸区域430接触的手指表面到触摸区域430的最近距离相对应的矩阵值430-1指定为从0.9至0.8。另外，电子装置100可以被实现为将与从触摸预测区域440的表面到手指表面的最远距离相对应的矩阵值430-1指定为0.1，而将与到手指表面的中等距离相对应的矩阵值430-1指定为0.5。

在这种情况下，电子装置100可以被实现为将触摸区域430上的第二层103的表面改变为与矩阵值相对应的指定突起图案。例如，触摸区域430上的第二层103的突起图案可以具有多达1mm的微突起大小，并且可以被实现为被改变为在矩阵值为1的点处具有1.0mm高度的突起图案，并且被改变为在矩阵值为0.8的点处具有0.8mm的高度的突起图案。另外，触摸预测区域440上的突起图案可以具有多达4mm的高度的突起大小，并且可被实现为被改变为在矩阵值为0.6的点处具有2.4mm高度的突起图案，并且被改变为在矩阵值为0.1的点处具有0.4mm高度的突起图案。

然而，上述矩阵值和与这些矩阵值相对应的突起的高度仅是用于说明本公开的实施例，而不限于上述数值并且可以被以各种方式实现。

图5是示出了根据本公开的实施例的形成在触摸区域和围绕触摸区域的握持区域上的突起图案的视图。

参考图5，第二层103的表面像以上参考图3A至图4C所描述的那样被改变为触摸区域510和触摸预测区域520上的突起图案。在本公开中，在上述触摸区域340上从第二层103的表面改变的突起图案被定义为微浮雕510，而在触摸区域的外围330上从第二层103的表面改变的突起图案被定义为握持支撑件520。

在这种情况下，微浮雕510可以是由凸起、点和线中的至少一种形成以用于增加用户在第二层103的触摸区域和/或握持区域内或之下的掌握摩擦系数的第一突起图案。

握持支撑件520可以是由凸起、点和线中的至少一种形成以用于增强用户在围绕第二层103的触摸区域和/或握持区域的区域上的掌握的稳定性的第二突起图案。

根据实施例，电子装置100可以被实现为将第二层103改变为具有这样的突起图案的表面，其中，所述突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增加用户在第二层103的触摸区域和/或握持区域内的掌握摩擦系数。

例如，微浮雕510可以被实现为离电子装置100的表面具有微高度或指定mm高度，所述表面对应于当用户用用户的手指或手掌触摸或握持电子装置100时与用户的手指或手掌接触的区域的下部部分。在这种情况下，响应于用户的身体的表面不与电子装置100的表面接触，但是手指或手掌的表面与电子装置100的表面之间的距离在指定距离内，第二层103的表面可以被改变为微浮雕510。在这种情况下，微浮雕510的突起图案可以被实现为低于握持支撑件520的突起图案。

根据实施例，电子装置100可以被实现为将第二层103改变为具有这样的突起图案的表面，其中，所述突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增强用户在围绕第二层103的触摸区域和/或握持区域的区域上的掌握的稳定性。

例如，握持支撑件520可以被实现为离电子装置100的表面具有指定高度，所述表面对应于围绕当用户用用户的手指或手掌触摸或握持电子装置100时与用户的手指或手掌接触的区域的区域。握持支撑件520可以被实现为具有比第二层103的表面上的微浮雕510的突起图案更高的突起图案。根据实施例，响应于第二层103为EAP，握持支撑件520可以被实施为具有多达4mm的高度的突起图案。然而，突起图案的最大高度仅是用于说明本公开的实施例，并且本公开不限于此。可以根据EAP技术中的变化以各种方式实现突起图案的高度。

因此，响应于电子装置100被用户握持，电子装置100通过在用户的手与电子装置100的表面接触的区域上使表面变形成形式为微浮雕510的多个小突起图案来向用户提供人体工程学表面。另外，电子装置100通过在围绕用户的手与电子装置100的表面接触的区域的区域(沿着手的边界)上使表面变形成形式为握持支撑件520的突起图案来提供人体工程学表面以向用户提供最佳握持。在这种情况下，电子装置100可以被实现为使用触觉传感器来利用第二层103的突起图案向用户提供触觉效果。

图6A至图6C是示出了根据本公开的实施例的触摸区域和围绕触摸区域的握持区域中的突起图案类型的视图。

根据实施例，突起图案类型可以被实现为改变为在第二层103的整个区域上或在触摸区域和/或握持区域内具有突起图案的表面。

具体地，电子装置100可以被实现为改变为具有从微米单位至毫米(mm)的突起图案的表面，其中，所述突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增加用户在第二层103的用户的触摸区域和/或握持区域内的掌握摩擦系数。在这种情况下，突起图案可以使用字符、文本和图片中的至少一种。

参考图6A，如以上参考图5所描述的触摸区域610-1、610-2上的微浮雕510、610-1、610-2的突起图案可以被实现为具有以点610-1、线(未示出)或曲折线610-2的形式从表面(在表面上方)上升的形状。另外，触摸外围区域620上的握持支撑件520、620的突起图案可以被实现为具有以比微浮雕610-1、610-2高的凸起的形式从表面(在表面上方)上升的形状。

参考图6B和图6C，触摸区域610-3、610-4上的微浮雕510、610-3、610-4的突起图案可以被实现为具有以图像610-3或文本610-4的形式从表面(在表面上方)上升的形状。另外，触摸外围区域620上的握持支撑件520、620的突起图案可以被实现为具有以比微浮雕610-3、610-4高的凸起的形式从表面(在表面上方)上升的形状。

图6A至图6C中描述的突起图案仅是用于说明本公开的各种实施例，而不限于这些实施例并且可以作为具有各种形状、高度、形式和3D形式的突起图案被实现。另外，第二层103上的微浮雕610-1、610-2、610-3和610-4的突起图案可以被实现为出现在触摸和握持区域之下，并且可以被实现为出现在电子装置100的整个表面上。

另外，根据实施例，电子装置100可以被实现为使第二层103上的微浮雕610-1、610-2、610-3、610-4的突起图案根据用户设置而改变。另外，电子装置100可以被实现为使突起图案根据用户设置被实现在特定区域上。

根据实施例，电子装置100可以被实现为使突起图案的类型根据用户设置而改变。例如，电子装置100可以包括菜单按钮以便让用户操纵突起图案的类型。响应于电子装置100包括显示器，电子装置100可以被实现为提供用于通过显示器来选择或操纵突起图案的类型的各种UI。

另外，响应于电子装置100包括存储图像的功能，电子装置100可以被实现为允许用户选择存储在电子装置100中的图像或拍摄的图像并且将该图像应用为突起图案。上述示例仅是用于说明本公开的各种实施例，而不限于这些示例并且可以实现可由用户通过各种方法和技术来选择和改变的突起图案。

图7A和图7B是示出了根据本公开的实施例的根据装置的重力的触摸区域和握持区域上的突起图案的视图。

根据实施例，电子装置100可以被实现为根据第二层103的触摸区域和/或握持区域上的重力、加速力和张力计中的至少一种来将第二层103改变为具有具有不同高度的突起图案的表面。

另外，响应于通过用户的触摸和握持在第二层103上变形的突起图案为具有定向的图案，突起图案可以被实现为改变为具有垂直于第二层103的触摸区域和/或握持区域上的重力的突起图案的表面。

具体地，响应于电子装置100被用户握持并且使其位置像遥控器、智能电话、触控笔、汽车转向盘、汽车制动手柄、操纵杆等一样改变，形成在电子装置100的表面上的突起图案可以是具有定向的图案。在本公开中，出现在电子装置100的触摸区域和/或握持区域内的突起图案可以具有用于增加用户的掌握摩擦系数的图案。因此，突起图案可以被实施为垂直于重力以便增加用户的掌握摩擦系数。

参考图7A和图7B，响应于电子装置100被用户握持并且水平地且垂直地移动，触摸区域内的形式为微浮雕710、710-1、710-2、710-3的突起图案可以被实现为垂直于重力方向700-1、700-2、700-3。也就是说，电子装置的触摸区域内的微浮雕710、710-1、710-2、710-3的突起图案可以被实现为垂直于地面。在这种情况下，触摸外围区域720、720-1、720-2、720-3上的握持支撑件720、720-1、720-2、720-3的突起图案可以被实现为具有以比微浮雕710、710-1、710-2、710-3高的凸起的形式从表面或者在表面上方上升的形状。

图8是示出了根据本公开的实施例的根据转向盘的角速度的触摸区域和围绕该触摸区域的握持区域上的突起图案的视图。

根据实施例，电子装置100可以使用加速度传感器、倾斜传感器、陀螺仪传感器和三轴磁传感器中的至少一种来检测电子装置100的运动(例如，旋转、倾斜等)。另外，以上在图2中描述的感测模块可以将在上述传感器中产生的电信号转发给处理器102。例如，感测模块可以测量与电子装置100的运动加速度和重力加速度相加的加速度，但是可以在电子装置100没有运动时仅测量重力加速度。

例如，在感测模块使用加速度传感器的假定下，可以参考电子装置100来测量X、Y和Z轴的重力加速度。

参考图8，随着汽车转向盘100旋转而产生旋转角度。在这种情况下，电子装置100可以被实现为响应于力(诸如加速度、重力、惯性力、旋转力)被加速度传感器、倾斜传感器、陀螺仪传感器等检测到而在电子装置100的第二层103的表面上形成突起图案。

另外，如图7A和图7B中所描述的，响应于形成在电子装置100的表面上的突起图案是具有定向的图案，出现在电子装置100的触摸区域和/或握持区域810内的突起图案810可以被实现为垂直于重力以增加用户的掌握摩擦系数。或者，突起图案810可以被实现有根据所检测到的运动、旋转、倾斜或加速度确定的定向。

在这种情况下，触摸外围区域820上的握持支撑件820的突起图案可以被实现为具有以比微浮雕810高的凸起的形式从表面或在表面上方上升的形状。

图9是示出了根据本公开的实施例的根据装置的旋转和角速度的触摸区域和围绕该触摸区域的握持区域上的突起图案的视图。

参考图9，响应于用户用用户的手指中的两个握持电子装置100，电子装置100的触摸区域和/或握持区域910内的表面可以被变形成微浮雕的突起图案910，并且触摸和/或握持区域的外围920上的表面可以被变形成握持支撑件920的突起图案。在这种情况下，响应于用户用两个手指而不使用用户的手掌握持电子装置100，可以使电子装置100旋转。在这种情况下，电子装置100可以被实现为响应于力(诸如加速度、重力、旋转力、惯性力等)被加速度传感器、倾斜传感器、陀螺仪传感器等检测到而在电子装置的第二层103的表面上形成突起图案。

另外，如以上在图8中描述的，响应于形成在电子装置100的表面上的突起图案为具有定向的图案，出现在电子装置100的触摸区域和/或握持区域910内的突起图案910可以被实现为垂直于重力方向900以增加用户的掌握摩擦系数。在这种情况下，触摸外围区域920上的握持支撑件920的突起图案可以被实现为具有以比微浮雕910高的凸起的形式从表面或在表面上方上升的形状。

根据另一实施例，可以通过使用作为包括水分的离子聚合物金属复合物(IPMC)的EAP来实现电子装置100的第二层103。响应于外部压力和力通过触摸和/或握持而被施加到电子装置100的表面，可以在第二层103上产生表面张力。EAP具有通过外力使其形状变形的特征，并且因此电子装置100可以被实现为通过这时产生的表面张力在第二层103的表面上具有指定突起图案。

图10是示出了根据本公开的实施例的突起图案随时间的反应的视图。

参考图10，如图4A至图4C中描述的，电子装置100的表面可以被实现为在预测触摸区域和/或握持区域1020的区域上被变形成存储在存储器中的突起图案1010。突起图案可以被实现为具有从电子装置100的表面上升的形状1010、1010-1。在这种情况下，响应于在指定时间内在触摸区域和/或握持区域上未从用户接收到触摸和/或握持的输入，电子装置100可以被实现为减小从电子装置100的表面突出的突起图案(1020-1、1010-1)的高度。另外，响应于超过指定时间在触摸和/或握持区域上未从用户接收到触摸和/或握持的输入，电子装置100可以被实现为使突出图案消失(1020-2、1010-2)。

图11是示出了根据本公开的实施例的用于在电子装置的表面上形成突起图案的方法的流程图。

在操作S1110处，电子装置100产生与第一层101中的用户触摸区域和/或握持区域相对应的信号。第一层101被配置在要由用户握持的电子装置100的表面上。在这种情况下，第一层101可以包括各种传感器以检测用户的触摸和运动。

在操作S1120处，电子装置100可以基于在第一层101中产生的触摸信号检测用户在电子装置100的表面上的触摸区域和/或握持区域。电子装置100可以响应于用户在第一层101上的握持、触摸和悬停区域上的触摸输入信号而产生从用户的皮肤起根据第一层101的重力具有不同值的触摸矩阵。

在这种情况下，第一层101可以包括触摸感测面板，并且该触摸感测面板可以检测用户的手指和手掌的输入并且将与所检测到的触摸信号相对应的触摸事件值输出为矩阵。

在操作S1130处，电子装置100可以被实现为使得第二层103接收在第一层101中产生的触摸信号。第二层103可以被设置在与其接触的第一层101上并且可以接收在第一层101中产生的触摸信号并且使其表面形状在触摸区域和/或握持区域上变形。在这种情况下，第二层103可以包括具有柔性和弹性并且具有可变形形状的电器元件。可以通过使用EAP来实现第二层103。

在操作S1140处，电子装置100可以基于所接收到的信号使第二层103的触摸区域和/或握持区域变形为具有突起图案的表面。电子装置100可以被实现为基于在第一层101中产生的触摸信号使第二层103的触摸区域和/或握持区域变形为具有突起图案的表面。

响应于用户执行接近第一层101悬停，电子装置100可以预测与所产生的触摸矩阵值相对应的突起图案，并且使第二层103的表面变形为具有指定的突起图案的表面。

电子装置100可以被实现为将第二层103改变为具有这样的突起图案的表面，其中，所述突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增加用户在第二层103的触摸区域和/或握持区域内的掌握摩擦系数。

电子装置100可以被实现为将第二层103改变为具有这样的突起图案的表面，其中，所述突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增强用户在围绕第二层103的触摸区域和/或握持区域的区域上的掌握的稳定性。

突起图案类型可以被实现为改变为在第二层103的整个区域上或在触摸区域和/或握持区域内具有突起图案的表面。

电子装置100可以被实现为改变为具有的从微米单位至毫米的突起图案的表面，其中，所述突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增加用户在第二层103的用户的触摸区域和/或握持区域内的掌握摩擦系数。在这种情况下，突起图案可以使用字符、文本和图片中的至少一种。

电子装置100可以被实现为将第二层103改变为这样的的突起图案的表面，其中，所述突起图案根据从第二层103的触摸区域和/或握持区域施加到平面的重力、加速度和张力计中的至少一种具有不同高度。

另外，响应于通过用户的触摸和握持在第二层103上变形的突起图案为具有定向的图案，电子装置100可以被实现为将突起图案改变为具有垂直于第二层103的触摸区域和/或握持区域上的重力的突起图案的表面。

根据实施例，处理器102可以包括RAM、ROM、图形处理器、主中央处理单元(CPU)、第一和第n接口及总线。在这种情况下，RAM、ROM、图形处理器、主CPU、第一至第n接口可以经由总线彼此连接。

RAM存储操作系统(OS)和应用程序。具体地，响应于电子装置100被启动，OS被存储在RAM中，并且由用户选择的各种应用数据可以被存储在RAM中。

ROM可以存储用于启动系统的一组指令。响应于接通命令被输入并且电力被供应，主CPU可以根据存储在ROM中的命令来将存储在存储器中的OS复制到RAM中并且通过执行OS来启动系统。响应于完成启动，主CPU可以将存储在存储器中的各种应用程序复制到RAM131中，并且通过执行复制到RAM中的应用程序来执行各种操作。

主CPU可以访问存储器并且使用存储在存储器中的OS来执行启动。另外，主CPU可以使用被存储在存储器中的各种程序、内容和数据来执行各种操作。

第一至第n接口可以与上述各种元件连接。第一至第n接口中的一个可以是经由网络与外部装置连接的网络接口。

根据各种实施例的设备(例如，模块或电子装置100)或方法(例如，操作)可以由至少一个计算机(例如，处理器102)来执行，所述至少一个计算机执行包括在来自保留在计算机可读存储介质中的程序当中的至少一个程序中的指令。

当指令由计算机(例如，处理器102)执行时，至少一个计算机可以执行与指令相对应的功能。在这种情况下，例如，计算机可读存储介质可以是存储器。

程序可以被包括在计算机可读存储介质中，诸如硬盘、软盘、磁介质(例如，磁带)、光学介质(例如，光盘-ROM(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、磁光介质(例如，光磁软盘)、硬件器件(例如，ROM、RAM或闪速存储器)等。

在这种情况下，存储介质可以作为电子装置100的配置的一部分被包括，但是可以通过电子装置100的端口来安装或者可以被包括在位于电子装置100外部的外部装置(例如，云、服务器或另一电子装置)中。另外，可以将程序单独地存储在多个存储介质中。在这种情况下，多个存储介质中的至少一部分可以位于电子装置100的外部装置中。

指令可以包括由编译器创建的机器语言代码以及可由计算机通过使用解释器来执行的高级语言代码。上述硬件装置可以被配置为作为一个或更多个软件模块来操作以执行根据各种实施例的操作，并且反之亦然。

虽然已经参考本公开的各种实施例示出并描述了本公开，但是本领域的技术人员应理解的是，在不脱离如由所附权利要求及其等同形式限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在其中作出形式和细节上的各种变化。

Claims (15)

1.一种电子装置，所述电子装置包括：

第一层，所述第一层被设置在所述电子装置的表面上，并且配置为由用户触摸或握持并且产生与所述用户的触摸区域或握持区域相对应的信号；

第二层，所述第二层被设置在所述第一层上并且配置为使所述第二层的表面形状改变；以及

处理器，所述处理器被配置为：

基于所产生的信号识别所述触摸区域或所述握持区域，并且

控制所述第二层以使所述第二层的在所述触摸区域或所述握持区域处的表面形状改变以具有突起图案。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述处理器还被配置为控制所述第二层以使所述第二层的在所述触摸区域或握持区域处的表面形状改变以具有第一突起图案，其中，所述第一突起图案包括凸起、点和线中的至少一种以便增加在所述触摸区域或握持区域处的所述用户的掌握摩擦系数。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述处理器还被配置为控制所述第二层以使所述第二层的在所述触摸区域或握持区域处的表面形状改变以具有第二突起图案，其中，所述第二突起图案包括凸起、点和线中的至少一种以便增强在围绕所述触摸区域或握持区域的区域上所述用户的掌握的稳定性。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其中，响应于所述表面形状的突起图案具有定向，所述处理器还被配置为控制所述第二层以将所述突起图案改变为在所述触摸区域或握持区域处具有垂直于重力的突起图案的表面形状。

5.根据权利要求4所述的电子装置，其中，所述处理器还被配置为控制所述第二层以使所述第二层的在所述触摸区域或握持区域处的表面形状改变，以在所述第二层的触摸区域或握持区域处具有根据重力、加速度和检测到的张力中的至少一种的不同高度的突起图案。

6.根据权利要求1所述的电子装置，其中，响应于所述表面形状的突起图案具有定向，所述处理器还被配置为控制所述第二层以随根据所述电子装置的检测到的旋转、检测到的倾斜和检测到的运动中的至少一种确定的所述定向而改变所述突起图案。

7.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述处理器还被配置为：

控制所述表面形状的突起图案的类型为可根据用户设置而变化，并且

控制所述第二层以使所述第二层的表面形状改变以在所述第二层的整个区域和所述触摸区域或握持区域处的区域中的一个上具有所述突起图案。

8.根据权利要求1所述的电子装置，其中，响应于所述第一层为电容层，所述处理器还被配置为响应于所述第一层的所述用户的握持、触摸或悬停区域中的所述信号，产生根据从所述用户的皮肤对所述第一层的重力具有不同值的触摸矩阵。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其中，响应于所述用户握持或触摸所述第一层，所述处理器还被配置为控制所述第二层以使所述第二层的表面形状改变，以具有与所产生的触摸矩阵值相对应的突起图案。

10.根据权利要求8所述的电子装置，其中，响应于所述用户执行接近所述第一层的悬停，所述处理器还被配置为：

预测与所产生的触摸矩阵值相对应的突起图案，并且

控制所述第二层以将所述第二层的表面形状改变为具有所述突起图案。

11.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述表面形状的突起图案包括使用字符、文本和图片中的至少一种的突起图案。

12.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第二层是电活性聚合物EAP。

13.一种用于改变电子装置的握持表面的形状的方法，所述方法包括：

产生与第一层中的触摸区域或握持区域相对应的信号，其中，所述第一层被设置在所述电子装置的表面上并且配置为由用户触摸或握持；

由第二层接收所述信号，其中，所述第二层被设置在所述第一层的表面上并且配置为使所述第二层的表面形状改变；

基于所产生的信号识别所述触摸区域或握持区域；以及

使所述第二层在所述触摸区域或所述握持区域处改变以具有突出图案。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述改变包括使所述第二层在所述触摸区域或握持区域处改变为具有第一突起图案的表面形状，其中，所述第一突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增加在所述触摸区域或握持区域处所述用户的掌握摩擦系数。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述改变包括使所述第二层在所述触摸区域或握持区域处改变为具有第二突起图案的表面形状，所述第二突起图案使用凸起、点和线中的至少一种以便增强在围绕所述触摸区域或握持区域的区域上所述用户的掌握的稳定性。

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