CN109313499A - 用于向用户呈现触觉反馈的设备和用于操作该设备的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于向用户呈现触觉反馈的设备以及用于操作所述设备以向所述设备的用户呈现触觉反馈的方法。所述设备包括第一部分和第二部分，所述第一部分能在所述用户的所述身体的所述部分上应用非侵入性动作，所述第二部分能由用户持有并向所述用户呈现触觉反馈。获取至少一个传感器信号，所述传感器信号指示设所述备的所述第一部分与所述用户的所述身体5的所述部分之间的交互(402)。处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体部分之间的所述交互的触觉反馈(404)。在所述设备的所述第二部分处将所确定的触觉反馈呈现给所述用户(406)。

Description

用于向用户呈现触觉反馈的设备和用于操作该设备的方法

技术领域

本发明涉及一种用于向用户呈现触觉反馈的设备以及用于操作该设备以呈现触觉反馈的方法。

背景技术

操作设备的用户可能经常失去关于他们正使用所述设备执行的活动的专注或注意力。使用由用户操作的设备执行的特定活动可能变得乏味或无趣。当用户定期或经常执行这些活动时尤其如此。例如，个人护理活动(例如，剃须、皮肤清洁、刷牙、清洁牙垢，等等)可能是平凡的任务。而且，许多健康护理设备需要由用户频繁使用，并且用户可能对使用这些设备失去兴趣。这可能是有问题的，特别是当用户打算通过使用那些设备获取健康相关数据用于监测目的时。

在诸如所提到的活动期间，可以通过一段时间的练习来实现更多的专注和注意力集中。然而，这依赖于具有意志力的用户来练习并提高他们的专注和注意力。存在通过诸如警报的手动干预来帮助用户保持专注和注意力的方法。但是，这些手动干预容易被忽略。

日常活动可能平凡的一个原因是没有向用户提供反馈，并且设备不是交互式的。没有反馈或交互，用户可能会觉得他们没有取得进展，并且可能担心他们没有正确地执行活动。存在用户可以在虚拟模型上练习以便训练自己执行特定任务的工具。

例如，US2010/0015589A1公开了一种牙刷，其物理连接到力反馈触觉设备以用于训练目的。触觉设备提供包括力、振动和/或运动的反馈，其模仿与虚拟模型上的刷牙相关联的反馈。然而，这种形式的培训是耗时的，并且用户仍然没有关于他们在日常生活中的努力的进展，效果或完成度的信息。

应注意，WO2014/036423A1公开了一种用于儿童的牙刷训练系统，其中牙刷包括被配置为振动的触觉反馈单元。在该专利文献中，其陈述了已经发现触觉反馈对于提供偏离期望攻击角的反馈是有用的。振动的幅度可以增加以指示增加的偏差。因此，需要一种改进的方法来增加用户对需要使用设备的特定活动的专注度，并通过反馈来增强活动以从这些活动中提供更好的结果。

发明内容

如上所述，现有设备的限制是用户不知道他们用设备执行的任务的进度、效果和完成度，这减少了用户执行那些任务的专注。

期望用户意识到用设备执行的平凡任务具有积极效果。同时，让用户了解他们可以实时改进其性能以获得更好结果的方式是有用的。特别地，在用户使用设备的活动期间向其通知其潜在后果或其动作结果以便用户调整他们对设备的使用将是有帮助的。例如，当使用剃须设备时使用户意识到剩余的毛发或剃刀灼伤，在使用皮肤护理设备时使用户意识到残留的杂质或皮肤不规则，使用牙刷时使用户意识到残留牙菌斑或牙龈过度刷洗，等等，将是有用的。

因此，根据本发明的第一方面，提供了一种用于操作设备以向所述设备的用户呈现触觉反馈的方法，所述设备包括能对所述用户的所述身体的部分应用非侵入性动作的第一部分以及能由所述用户持有并向所述用户呈现触觉反馈的第二部分。所述方法包括：获取指示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号，处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的触觉反馈，并且在所述设备的第二部分处向所述用户呈现所确定的触觉反馈。

指示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的所获取的至少一个传感器信号可以指示以下中的一项或多项：所述用户的所述身体部分的表面结构和所述用户的所述身体部分的属性。

在一些实施例中，指示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的所获取的至少一个传感器信号可以指示所述设备的所述第一部分在所述用户的所述身体的所述部分上移动的速度。

在一些实施例中，指示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的所获取的至少一个传感器信号可以指示所述设备的所述第一部分在所述用户的所述身体的所述部分上移动的方向。

在一些实施例中，所述方法还可以包括感测所述设备的所述第二部分中由所述用户持有的至少一个区域。

在一些实施例中，使用所述设备的所述第二部分向用户呈现所确定的触觉反馈可以包括使用感测到的所述设备的所述第二部分中由所述用户持有的至少一个区域中的一个或多个的至少部分来向用户呈现所确定的触觉反馈。

在一些实施例中，所述方法可以还包括确定由用户持有的所述设备的所述第二部分的被感测到的至少一个区域中的哪个区域距离所述设备的所述第一部分的距离最小。

在一些实施例中，使用所述设备的所述第二部分向用户呈现所确定的触觉反馈可以包括使用感测到的所述设备的所述第二部分中由所述用户持有的至少一个区域中的一个或多个的至少部分来向用户呈现所确定的触觉反馈，所述至少部分被确定为距所述设备的所述第一部分距离最小。

在一些实施例中，所述方法还可以包括以下中的一项或多项：随时间修改所确定的触觉反馈，并且根据所获取的至少一个传感器信号来修改所确定的触觉反馈。

在一些实施例中，所述方法可以还包括基于所获取的至少一个传感器信号来确定所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的效果，其中，处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的触觉反馈可以包括处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体部分之间的交互的所确定的效果的触觉反馈。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质具有包含在其中的计算机可读代码，所述计算机可读代码被配置为使得，在由合适的计算机或处理器执行时，使所述计算机或处理器执行所述方法或以上描述的方法。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于向用户呈现触觉反馈的设备，所述设备包括：能在用户的身体的部分上应用非侵入性动作的第一部分，能由用户持有的第二部分，以及控制单元。所述控制单元被配置为：获取指示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号，并且处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的触觉反馈。所获取的至少一个传感器信号指示以下中的一项或多项：所述用户的所述身体的所述部分的表面结构和所述用户的所述身体的所述部分的属性。所述第二部分包括至少一个触觉反馈部件，所述至少一个触觉反馈部件被配置为将所确定的触觉反馈呈现给用户。

在一些实施例中，所述设备的所述第一部分可以包括一个或多个第一传感器，并且所述控制单元可以被配置为控制所述一个或多个第一传感器以获取所述至少一个传感器信号。

在一些实施例中，所述触觉反馈部件可以包括一个或多个部件，所述一个或多个部件被配置为：改变温度，振动，改变表面，改变压力，提供电刺激，提供超声，释放空气或液体，以及改变纹理。

在一些实施例中，所述设备可以是牙齿护理设备、皮肤护理设备、美容设备、护发设备、按摩设备或皮肤健康设备。

根据以上方面，通过直接与用户的动作直接相关联的触觉反馈来增加用户在使用所述设备执行的任务期间的专注度。而且，用户可以通过直接表示设备在用户身体上的实时交互的触觉反馈来改进通过执行任务而实现的结果。以这种方式，可以向用户提供关于他们的动作的进度、效果和完成度的信息，这反过来增加了他们执行任务的动机。

因此，提供了一种改进的设备和方法，其增加了使用该设备的用户的专注度，并使用户能够改善他们在使用该设备的任务中的表现。

附图说明

为了更好地理解本发明，并且更清楚地示出其如何被实施生效，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：

图1是根据实施例的设备的框图；

图2是图示根据实施例的方法的流程图；

图3是图示根据另一实施例的方法的流程图；

图4是图示根据另一实施例的方法的流程图；并且

图5是图示根据示例性实施例的方法的流程图。

具体实施方式

如上所述，本发明提供了一种用于提供触觉反馈的改进的设备和方法，其克服了现有问题。

图1示出了根据本发明实施例的设备100的框图，所述设备100可用于向设备100的用户提供触觉反馈(例如，触摸反馈)。设备100包括第一部分100a和第二部分100b，第一部分100a能在用户的身体的部分(例如，皮肤、牙齿、头发，等等)上应用非侵入性动作，第二部分100b能由用户持有。设备100的第一部分100a例如是设备100的使用端。设备100的第二部分100b例如是设备100的手柄。

应当理解，本文使用的术语“非侵入性动作”是不通过手术插入、切口或注射穿透用户的身体的任何动作。非侵入性动作的实例包括清洁牙齿、用牙线清洁牙齿、清洁皮肤、去除毛发(例如剃须)、按摩、头发拉直等。尽管已经提供了非侵入性动作的示例，但是将理解其他非侵入性动作。

设备100可以是能在用户身体上应用非侵入性动作的任何类型的设备。例如，所述设备可以是个人护理设备或健康护理设备。个人护理设备的实例包括牙齿护理设备(例如，牙刷、牙线棒、舌头清洁器，等等)，皮肤护理设备(例如，清洁设备、微晶磨皮设备、强脉冲光(IPL)设备，等等)，美容设备(例如毛发修剪器、诸如剃须设备或脱毛器的毛发去除设备，等等)，护发设备(例如、矫直器、卷发器、造型工具，等等)，或任何其他个人护理设备。健康护理设备的实例包括按摩设备，皮肤健康设备或任何其他健康护理设备。皮肤健康设备可以是被配置为感测皮肤属性的设备，例如血管、淋巴管或淋巴结、脂肪组织或其他皮肤属性。在一个示例中，皮肤健康设备可包括相机，所述相机能被抵靠或保持在用户的皮肤上以评估皮肤问题。尽管已经提供了设备型的示例，但是应当理解，设备100可以是能在用户的身体上应用非侵入性动作的任何其他类型的设备。

在图1所示的实施例中，设备100的第一部分100a包括一个或多个第一传感器102。所述一个或多个第一传感器102可以被配置为获取指示设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号。尽管在所示实施例中设备100的第一部分100a包括一个或多个第一传感器102，但是应该理解，所述一个或多个第一传感器102或者所述一个或多个第一传感器102中的至少一个可以在设备100外部(即，与其分离或在其远程)。

所述一个或多个第一传感器102可以是适于感测设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的任何传感器或传感器的组合。这种传感器的示例包括视觉或图像传感器(例如，相机、视频、红外传感器、多光谱图像传感器、超光谱图像传感器或任何其他视觉传感器)，声学传感器(例如，麦克风或任何其他声学传感器)，运动或惯性传感器(例如，加速计，陀螺仪，例如惯性陀螺仪或微机电MEMS陀螺仪，磁力计，视觉传感器或任何其他运动传感器)，压力传感器，温度传感器，湿度传感器，等等。运动或惯性传感器是能检测设备100相对于用户的运动以及任选地还检测设备100的取向的传感器。应当理解，一个或多个第一传感器102可以包括单个传感器或多于一个传感器，并且所述多于一个传感器可以包括一种类型的传感器或不同类型的传感器的任何组合。例如，在牙齿护理实施例中，一个传感器可以检测牙齿，而另一个传感器(例如惯性或运动传感器)可以感测牙齿被刷的次数。在美容实施例中，单个传感器(例如相机)可以检测剃须动作。

尽管已经针对一个或多个第一传感器102提供了示例，但是应当理解，适合于感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域的其他传感器或传感器的组合。

在所示实施例中，设备100的第二部分100b包括控制单元104，控制单元104控制设备100的操作并且可以实现本文中描述的方法。控制单元104可包括一个或多个处理器、处理单元、多核处理器或模块，其被配置或编程为以本文中所描述的方式控制设备100。在特定实现方式中，控制单元104可以包括多个软件和/或硬件模块，每个软件和/或硬件模块被配置为执行或者用于执行根据本发明实施例的方法的单个或多个步骤。尽管在该示出的实施例中设备100的第二部分100b包括控制单元104，但是应当理解，设备100的第一部分100a可以替代地包括控制单元104，或者控制单元104可以位于设备100的第一部分100a与第二部分100b之间的交界处。

简言之，控制单元104被配置为：获取指示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号，并且处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的触觉反馈。在一些实施例中，控制单元104可以被配置为控制一个或多个第一传感器102以获取至少一个传感器信号。

在一个或多个第一传感器102或者一个或多个第一传感器102中的至少一个在设备100外部(即，分离或远离)的实施例中，控制单元104可以首先与外部传感器102无线地或经由有线连接通信。例如，控制单元104可以被配置为控制外部第一传感器102以无线地或经由有线连接获取至少一个传感器信号。

在所示实施例中，设备100的第二部分100b还包括至少一个触觉反馈部件106。例如，触觉反馈部件106可以形成由用户持有的设备100的第二部分100b的表面的部位或部分。触觉反馈部件106被配置为响应于来自控制单元104的信号将确定的触觉反馈呈现给用户。换句话说，触觉反馈部件106可以向用户递送触觉感知。

触觉反馈部件106可以是适合于向用户提供触觉反馈的任何部件。触觉反馈部件106的示例包括被配置为改变温度的部件(例如，珀耳帖部件或任何其他热刺激部件)，振动的部件(例如，振动触觉部件，等等)，改变表面的平面的部件(例如，适于升高或降低表面的至少部分的部件，空间和/或时间上可变的部件，基于电振动的摩擦显示部件)，改变压力的部件(例如，压电、介电弹性体或改变表面张力的电活性部件)，提供电刺激的部件(例如，通过电触点释放AC或DC电压)，提供超声的部件(例如，压电、介电弹性体或电活性部件)，释放空气或诸如水的液体的部件(例如，气动部件，压电、介电弹性体或驱动阀门和压缩室的电活性元件)，改变纹理的部件(例如，使用振动触觉部件、压电部件、电磁部件、气动部件、电活性部件，等等)。尽管已经针对触觉反馈部件提供了示例，但是应当理解，可以使用其他触觉反馈部件或触觉反馈部件的任何组合。

返回到图1的说明性实施例，在所示实施例中，设备100的第二部分100b还包括一个或多个第二传感器108。一个或多个第二传感器108被配置为感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域。在一些实施例中，控制单元104可以被配置为控制一个或多个第二传感器108以感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域。所述一个或多个第二传感器108可以是适合于感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域的任何传感器或传感器的组合。这种传感器的示例包括视觉或图像传感器(例如，相机、视频、红外传感器、多光谱图像传感器、超光谱图像传感器或任何其他视觉传感器)，声学传感器(诸如麦克风或任何其他声学传感器)，压力传感器，温度传感器，湿度传感器或适合于感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域的任何其他传感器或传感器的组合。在一些实施例中，一个或多个第二传感器108可以是传感器阵列(例如，矩阵)的形式，例如压力传感器或触摸传感器阵列。

尽管在所示实施例中设备100的第二部分100b被示出为包括一个或多个第二传感器108和单独的触觉反馈部件106，但是应该理解，在其他实施例中，触觉反馈部件106本身可以包括一个或多个第二传感器。

图2是示出根据实施例的用于操作设备100以向设备100的用户呈现触觉反馈(例如，触摸反馈)的方法的流程图。所示方法通常可以由设备100的控制单元104执行或在其控制下执行。

参考图2，在框402处，获取指示设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号。例如，所述一个或多个第一传感器102可以获取指示设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号。如前所述，控制单元104可以被配置为控制一个或多个第一传感器102以获取至少一个传感器信号。在一些实施例中，可以在使用诸如设定波长的光源照射、斑块显露片剂或任何其他感测辅助的感测辅助设备期间获取指示设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号。

实际上，一个或多个第一传感器102能够感测由设备100的第一部分100a应用的非侵入性动作。例如，一个或多个第一传感器102可以能够感测非侵入性动作，例如刷洗口腔或牙龈的某个区域，剃刮特定区域，剃刮特定类型或长度的头发，或任何其他非侵入性或非侵入性动作的组合。另外，一个或多个第一传感器102能够提供关于非侵入性动作的信息。例如，一个或多个第一传感器102可以能够提供诸如以下的信息：被剃的毛发的密度、牙齿上的牙菌斑的量、或者关于事件的任何其他信息。

在一些实施例中，指示设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的所获取的至少一个传感器信号指示所述用户的所述身体的所述部分的表面结构。如前所述，所述用户的所述身体的所述部分的表面结构的示例可以是牙齿、毛发、皮肤或用户身体的任何其他部分的表面结构。

在一些实施例中，指示设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的所获取的至少一个传感器信号指示所述用户的所述身体的所述部分的属性。所述用户的所述身体的所述部分的属性的示例是皮肤属性(例如，皮肤护理设备使用期间的水分含量、清洁度、刺激性等等)，牙齿属性(例如，使用牙齿护理设备时的牙齿上牙菌斑的量)，肌肉属性(例如，肌肉张力)，头发属性(例如，头发护理设备使用期间头发的温度、湿度等)，美容属性(例如，作为在使用美容设备期间的面部毛发的密度、长度，等等)，等等。尽管已经针对用户的身体的部分的属性提供了示例，但是应该理解，所述属性可以是用户身体的任何部分的任何属性。

在一些实施例中，指示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的所获取的至少一个传感器信号指示所述设备100的所述第一部分100a在所述用户的所述身体的所述部分上移动的速度。在一些实施例中，指示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的所获取的至少一个传感器信号指示所述设备100的所述第一部分100a在所述用户的所述身体的所述部分上移动的方向。在一些实施例中，指示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的所获取的至少一个传感器信号指示所述设备100的所述第一部分100a在所述用户的所述身体的所述部分上的移动速度和方向。

在一些实施例中，指示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的所获取的至少一个传感器信号指示所述用户的所述身体的所述部分的表面结构、所述用户的所述身体部位的属性、所述设备100的所述第一部分100a在所述用户的所述身体部分上移动的速度、以及所述设备100的所述第一部分100a移在所述用户的身体上移动的方向的任何组合。尽管已经针对至少一个传感器信号提供了示例，但是应该理解，所获取的至少一个传感器信号可以指示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的任何其他交互或者所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的任何组合。

在框404处，处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的触觉反馈。换句话说，处理所获取的至少一个传感器信号以确定触觉感觉，所述触觉感觉在呈现给用户时将向所述用户提供关于由所述设备100的所述第一部分100a施加的非侵入性动作的反馈。

在一些实施例中，可以通过将至少一个传感器信号与存储的传感器信号的数据库进行比较来确定触觉反馈，所述传感器信号表征特定的动作或事件。例如，存储的传感器信号可以包括传感器数据的序列，其如果被识别为存在于至少一个传感器信号中，则可以提供对正在发生特定事件或动作的指示。在示例性实施例中，存储的传感器信号可包括表征穿过皮肤的剃刀、牙刷刷牙等的信号。传感器信号的数据库可以是查找表或类似的形式。设备100可以包括数据库，或者数据库可以在设备100的外部(即，独立的或远程的)。控制单元104可以访问数据库以无线地或经由有线连接将至少一个传感器信号与存储的传感器信号进行比较。

在一些实施例中，当设备100的第一部分100a在所述用户的所述身体的所述部分上移动以向用户传达信息时，所确定的触觉反馈可以具有用于改变所确定的触觉反馈的相关联的可变部件。例如，所确定的触觉反馈可以具有设置的振幅以将信息传达给用户。具体地，所确定的触觉反馈的幅度可以与设备100的第一部分100a与之交互的所述用户的所述身体的所述部分的属性成比例。例如，在美容实施例中，所确定的触觉反馈可以根据被剃毛的长度而变化。这里，所确定的触觉反馈的幅度的增加可以表示被剃毛的长度的增加，并且类似地，所确定的触觉反馈的幅度的减小可以表示被剃毛的长度的减少。在牙齿护理实施例中，牙刷移动和位置的组合信息可以用于确定针对清洁度的度量，并且所确定的针对清洁度的度量可以通过转换函数来转换，以在所确定的触觉反馈中进行表示，这可以促进更好的刷牙。在一些实施例中，当设备100的第一部分100a在粗糙皮肤、斑块等区域上移动时，可以改变所确定的触觉反馈以提供粗糙感。

在一些实施例中，所获取的至少一个传感器信号被直接映射到触觉感觉。换句话说，所确定的触觉反馈可以直接表示设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互。例如，在非侵入性动作期间发生在设备100的第一部分100a上的凸起将由所确定的触觉反馈中的相等幅度和持续时间的凸起来表示。

在其他实施例中，所获取的至少一个传感器信号可以被映射到表示在与尚未发生的设备100的第一部分100a交互的身体部分处的感觉的触觉感觉。换句话说，可以预测身体的部分的感觉。具体地，所确定的触觉反馈可以表示将由设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互产生的或与之相关联的感觉。例如，当剃须刀过于频繁地施加在同一皮肤区域上和/或施加过大的压力时，可能会发生与剃须相关联的剃刀灼伤，并且此动作可用于预测剃刀灼伤，然后可以甚至在剃刀灼伤实际发生之前通过在触觉反馈中的热量的增加来表示。可以放大以热的形式提供触觉反馈的信号，以向用户提供警报以防止剃刀灼伤(或至少减少剃刀灼伤的量)。用户可以设置对放大灵敏度的偏好。以这种方式，所确定的触觉反馈表示在感觉发生之前由相互作用产生或与之相关联地产生的感觉，使得用户可以调整他们对设备100的使用以避免负面结果(例如皮肤刺激、剃刀灼伤、牙龈刺激等等)。

在指示所述用户的所述身体的所述部分的表面结构的所获取的至少一个传感器信号的实施例中，所确定的触觉反馈表示所述用户的所述身体的所述部分的表面结构。例如，表面结构中的凸起部分将由所确定的触觉反馈中的凸起部分表示。在指示所述用户的所述身体的所述部分的属性的所获取的至少一个传感器信号的实施例中，所确定的触觉反馈表示所述用户的所述身体的所述部分的属性。在所获取的至少一个传感器信号指示设备100的第一部分100a在所述用户的所述身体的所述部分上移动的速度的实施例中，所确定的触觉反馈表示所述设备100的第一部分100a一部分在所述用户的所述身体的所述部分上移动的速度。例如，以特定速度移动的设备100的第一部分100a将由所确定的触觉反馈中的相同速度的移动来表示。在所获取的至少一个传感器信号指示设备100的第一部分100a在所述用户的所述身体的所述部分上移动的方向的实施例中，所确定的触觉反馈表示所述设备100的第一部分100a的部分在所述用户的所述身体的所述部分上移动的方向。例如，设备100的第一部分100a在特定方向上移动将由所确定的触觉反馈在相同方向上的移动来表示。

在所获取的至少一个传感器信号指示设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的多于一个交互的实施例中，所确定的触觉反馈可以表示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的那些交互中的一个或多个。例如，在一些实施例中，所确定的触觉反馈可以表示所述用户的所述身体的所述部分的表面结构以及所述设备的所述第一部分100a在所述用户的所述身体部分100上的移动(诸如速度和方向中的一个或多个)。

再次返回图4，在框406，在设备100的第二部分100b处向用户呈现所确定的触觉反馈。在一些实施例中，所呈现的触觉反馈可以向用户提供这样的感觉：设备100的第一部分100a正在其上移动(或者应用非侵入性动作)的身体部分实际上在他们的手的持有设备100的第二部分100b之下的部分的移动。呈现所确定的触觉反馈的位置可以是可以自由选择的任何一个或多个固定位置，或者可以通过感测用户持有的设备100的第二部分100b的区域来动态地确定(将参考图3和4中所示的实施例更详细地对其进行解释)。

图3是示出根据另一实施例的用于操作设备100以向设备100的用户呈现触觉反馈的方法的流程图。所示方法通常可以由设备100的控制单元104执行或在其控制下执行。

参考图3，在框502处，获取指示所述设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号，并且在框504处，处理所获取的一个传感器信号,以确定表示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的触觉反馈。换句话说，执行上面参考图402的框402和框404描述的方法，这里将不再重复，但应理解为要应用。

然后，在图3的框506处，感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域。例如，一个或多个第二传感器108可以感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域。换句话说，一个或多个第二传感器108可以感测用户正在触摸的设备100的第二部分100b的至少一个区域。例如，一个或多个第二传感器108可以包括能够确定表面被触摸的位置的至少一个触摸传感器(诸如在触摸屏中使用的那些)。如前所述，控制单元104可以被配置为控制一个或多个第二传感器108以感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域。

在框508处，使用由用户持有的设备100的第二部分100b的感测到的至少一个区域中的一个或多个的至少部分来向用户呈现所确定的触觉反馈。在一些实施例中，所呈现的触觉反馈可以向用户提供这样的感觉：设备100的第一部分100a正在其上移动(或者应用非侵入性动作)的身体部分虚拟地在他们的手的持有设备100的呈现所确定的触觉反馈的第二部分100b之下的部分移动。

图4是示出根据另一实施例的用于操作设备100以向设备100的用户呈现触觉反馈的方法的流程图。所示方法通常可以由设备100的控制单元104执行或在其控制下执行。

参考图4，在框602处，获取指示所述设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号，并且在框604处，处理所获取的一个传感器信号,以确定表示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的触觉反馈。换句话说，执行上面参考图402的框402和框404描述的方法，这里将不再重复，但应理解为要应用。

然后，在图4的框606处，感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域。例如，一个或多个第二传感器108可以感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域。如前所述，控制单元104可以被配置为控制一个或多个第二传感器108以感测由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域。

在框608，确定由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域中的哪个区域与设备100的第一部分100a的距离最近(即，最接近)。换句话说，识别用户的手在设备的第二部分100b上的位置，并且确定手的哪个部分最接近正在应用非侵入性动作的区域。在一些实施例中，确定手的哪个部分最接近正在应用非侵入性动作的区域可以考虑设备100正在被移动的确定的方式。在牙齿护理实施例中，最靠近应用非侵入性动作的区域的手的部分可以是最靠近牙刷刷头或最靠近被清洁牙齿区域的手的部分。在美容实施例中，手的最靠近应用非侵入性动作的区域的部分是最靠近剃须刀片或最接近被剃刮的脸颊区域的手的部分。

然后，在框610，使用由用户持有的设备100的第二部分100b的感测到的至少一个区域中的一个或多个的至少一部分来向用户呈现所确定的触觉反馈，所述至少一部分被确定为距设备100的第一部分100a的距离最小(即最接近)。在一些实施例中，所呈现的触觉反馈可以向用户提供这样的感觉：设备100的第一部分100a正在其上移动(或者应用非侵入性动作)的身体部分虚拟地在他们的手的持有设备100的呈现所确定的触觉反馈的第二部分100b之下的部分移动。

在其中感测到由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域的实施例中(在图3的框506处和在图4的框606处)，所述方法可以还包括感测是否由用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域已经改变。例如，可以感测用户的手的位置是否已经在设备100的第二部分100b上移动。如果感测到用户持有的设备100的第二部分100b的至少一个区域已经改变，则更新至少一个区域并且在更新的至少一个区域中的一个或多个中向用户呈现所确定的触觉反馈。

在一些实施例中，可以确定持有设备100的第二部分100b的所述用户的所述身体部分(例如，手，手指等)。例如，可以确定用户的手的哪个部分(例如手掌的哪个部分)正持有设备100的第二部分100b，或者用户的手的哪个手指(或手指的一部分)正在持有设备100的第二部分100b。这可以包括将从设备的一个或多个第二传感器108获取指示用户持有设备100的第二部分100b的信号与存储在数据库中的身体的一部分的至少一个模型(或模板)进行比较。例如，所述模型可以是用户的手的模型，并且可以包括与手相关的信息。该模型可以是通用模型，或者可以是对于用户自己特定的。在一些实施例中，数据库可以存储成人手的至少一个模型和婴儿手的至少一个模型。在这些实施例中，可以通过将从设备的一个或多个第二传感器108获取的指示持有设备100的第二部分100b的用户的手的信号与存储在数据库中的模型进行比较来确定用户是成人还是婴儿。在一些实施例中，可以通过将从设备的一个或多个第二传感器108获取的指示持有设备100的第二部分100b的用户的手的信号与数据库中的至少一个模型进行比较来确定用户的左手或右手正持有设备100的第二部分100b。

作为与存储在数据库中的至少一个模型的比较的替代或补充，确定用户的手的哪个部分正在持有设备100的第二部分100b可以基于从图像传感器(例如，相机)获取的信号。图像传感器可以是第一传感器102中的一个或多个，或者可以是能够获取由用户持有的设备100的第二部分100b的图像的外部传感器。替代地或者另外地，确定用户的手的哪个部分正持有设备100的第二部分100b可以包括生物计量测量(例如对一个或多个指纹、一个或多个毛细管位置的测量，或任何其他生物计量测量)，其可以被用于确定持有设备100的第二部分100b的手的部分。

在确定了持有设备100的第二部分100b的所述用户的所述身体的所述部分的实施例中，可以基于被确定为持有设备100的第二部分100b的用户的身体的部分的敏感度来调整所确定的触觉反馈。换句话说，可以基于身体的该部分上的皮肤分辨感觉的能力来调整所确定的触觉反馈。例如，指尖比手的其他部分具有更强的分辨感觉的能力。因此，在一个实施例中，所确定的触觉反馈的强度或空间分辨率可以被调整为考虑是否使用了指尖。替代地或另外地，在一些实施例中，基于用户正在利用其持有设备100的第二部分100b的用户的身体的所确定的部分(或多个部分)来确定呈现触觉反馈的位置。

在一些实施例中，可以感测到持有设备100的第二部分100b的所述用户的所述身体部分(例如，用户的手或手指)正在移动并且感测到的移动可以用于修改确定了触觉反馈。例如，如果确定的触觉反馈涉及运动，则可以根据保持设备100的第二部分100b的身体部分的运动来减少或增加所呈现的触觉反馈的运动。

在一些实施例中，确定用户可能使用哪个区域(例如，用户的手或手指)持有设备100的第二部分100b的身体部位来以身体本身的部分实践执行非侵入性动作。在该实施例中，触觉反馈被呈现给该确定的区域。例如，如果他们用手指实践剃刮他们的脸部，则可以确定用户可能使用手指的哪个区域的与设备100的第二部分100b接触，然后将触觉反馈呈现为确定的他们的手指区域。

在图2、3和图4中所示的任何实施例中，可以随时间修改所确定的触觉反馈，并且替代地或另外地，可以根据所获取的至少一个传感器信号来修改所确定的触觉反馈。换句话说，所确定的触觉反馈部件108可以是可变触觉反馈部件108，其可以随时间修改，或者替代地或另外地，根据所获取的至少一个传感器信号来修改。以这种方式，可以向用户提供他们在使用所述设备100时的动作的反馈(诸如进度、效果和/或完成度)。

例如，在牙齿护理实施例中，当牙齿被清洁一段时间时可以减少由触觉反馈部件106提供的纹理的粗糙度，或者如果对牙龈刷洗超过阈值的次数则可以增加触觉反馈部件106的温度。在另一个牙齿护理实施例中，触觉反馈的幅度可以与牙刷在预定义区域或至少一个预定义牙齿上移动的次数和/或在预定义区域或至少一个预定义区域刷牙所花费的时间相关联。例如，每次检测到牙刷(例如，经由一个或多个运动传感器)在预定义区域或至少一个预定义牙齿上移动和/或预定区域或至少一个预定义的牙齿被刷的时段越长时，可以减小触觉反馈的幅度。在经过预定义区域或至少一个预定义牙齿(例如，在两次通过，三次通过，四次通过或任何其他设定数量之后)的一定数量的通过之后或者预定义区域或至少一个预定义的牙齿被刷过设定的时间段之后，触觉反馈的幅度可以减小到零。在另一个牙齿护理实施例中，预定义区域或至少一个预定义牙齿可能需要更多注意。在该实施例中，可以将刷过该预定义区域或该至少一个预定义牙齿所经过的次数和/或时间段设置为更高的值。该信息(可以通过用户输入提供)可以在触觉反馈中表示。在美容实施例中，随着脸部区域被多次剃刮，可以减少由触觉反馈部件106提供的触觉反馈的幅度。以这种方式，当使用所述设备100执行动作时向用户提供反馈。

在图2、3和图4中所示的任何实施例中，所述方法可以还包括基于所获取的至少一个传感器信号来确定所述设备100的第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的效果。然后，处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的触觉反馈包括处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备100的所述第一部分100a与所述用户的所述身体部分之间的交互的所述确定的效果的触觉反馈。

图5是示出根据示范性实施例的用于操作设备100以向设备100的用户呈现触觉反馈的方法的流程图。所示方法通常可以由设备100的控制单元104执行或在其控制下执行。

参考图5，在框702，检测用户拿起设备100的动作，并确定该设备将被使用的动作。在一个实施例中，可以基于设备是单次使用设备的事实来确定设备将被使用的动作。例如，所述设备可以是具有单一设置的牙刷。在另一个实施例中，可以基于用户输入来确定设备将被使用的动作。例如，设备100可以是多次使用设备(诸如能执行多个剃刮任务的剃须刀)，并且用户输入可以是对设备上的特定设置的选择。在另一个实施例中，可以基于从一个或多个第一传感器102、一个或多个第二传感器108或这些传感器的任何组合获取的数据来确定设备将被使用的动作。

在框704处，确定与所确定的动作相关联的事件的特征。例如，可以从数据库获取特征，其中特征与相关联的触觉感觉以及针对那些触觉感觉的任何可变部件一起被存储。

在框706处，一个或多个第一传感器102连续监视设备100的使用，并且分析从一个或多个第一传感器102获取的信号以检测与所确定的动作相关联的任何事件的发生(例如，通过确定所获取的信号中是否存在特征)。还收集应用相关触觉信号的任何相关可变分量所需的任何附加传感器信息。收集的信息可以存储预定的时间段(例如足以用于呈现触觉反馈的时间段)，然后一旦不再需要就删除。任选地，可以收集和存储关于设备100的运动和其他机械变量(例如压力)的数据。如前所述，数据可能仅存储预定的时间段。

在框708处，确定正在发生与所确定的动作相关联的事件。此外，识别并获取与事件相关联的触觉感觉和针对那些触觉感觉的任何可变部件(例如，从数据库)。在此基础上确定触觉反馈。在框710处，将所确定的触觉反馈与所获取的附加传感器信息组合以应用任何相关联的可变部件，并且在此基础上设置针对所确定的触觉反馈的配置。在框712处，确定用户持有设备100的哪个部分，并且在框714，选择应用所确定的触觉反馈的设备100的该部分的区域。

在框716处，在所选区域处呈现(或提供)所确定的触觉反馈。例如，触觉反馈被应用于与设备100接触的用户的手的至少一部分。

因此，提供了一种改进的设备和方法，其增加了使用该设备的用户的专注度，并使用户能够改善他们在利用该设备执行的任务中的表现。这对于任何手持设备都是有用的，对于该手持设备，触觉反馈可以向用户提供由于用户持有设备的静态主体而丢失的感知。示例包括个人护理设备和诸如前面提到的那些的健康护理设备。

根据示例性实施例，皮肤护理设备可以提供对人眼不可见的关于覆盖度、皮肤纯净度或皮肤健康的触觉反馈。在该实施例中，触觉反馈可用于区分处置区域和非处置区域。根据另一示例性实施例，美容设备可以提供关于头发密度、头发厚度、覆盖度、样式引导(例如，呈现触觉边缘以限定处置区域)等等的触觉反馈。根据另一示例性实施例，护发设备可提供关于头发密度、厚度、湿度、温度、覆盖度等的触觉反馈。根据另一示例性实施例，牙齿护理设备可以提供关于剩余牙菌斑、覆盖物、舌头清洁度等的触觉反馈。

本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践请求保护的本发明时能够理解并且实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成权利要求书中所记载的若干个项目的功能。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的集合。可以将计算机程序存储/分布在与其它硬件一起提供或者作为其它硬件的一部分提供的诸如光存储介质或者固态介质的合适介质上，但是还可以以诸如经因特网或者其它有线或无线电信系统的其它形式分布。

权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (14)

1.一种用于操作设备(100)以向所述设备(100)的用户呈现触觉反馈的方法，所述设备(100)包括能在所述用户的身体的部分上应用非侵入性动作的第一部分(100a)和能由所述用户持有并向所述用户呈现触觉反馈的第二部分(100b)，所述方法包括：

获取(402、502、602)至少一个传感器信号，所述至少一个传感器信号指示所述设备(100)的所述第一部分(100a)与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互，其中，所获取的指示所述设备(100)的所述第一部分(100a)与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号指示以下中的一项或多项：所述用户的所述身体的所述部分的表面结构和所述用户的所述身体的所述部分的属性；

处理(404、504、604)所获取的至少一个传感器信号，以确定表示所述设备(100)的所述第一部分(100a)与所述用户的所述身体的所述部分之间的所述交互的触觉反馈；并且

在所述设备(100)的所述第二部分(100b)处向所述用户呈现(406、508、610)所确定的触觉反馈。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所获取的指示所述设备(100)的所述第一部分(100a)与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号指示所述设备(100)的所述第一部分(100a)在所述用户的所述身体的所述部分上移动的速度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所获取的指示所述设备(100)的所述第一部分(100a)与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互的至少一个传感器信号指示所述设备(100)的所述第一部分(100a)在所述用户的所述身体的所述部分上移动的方向。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：

感测(506)所述设备(100)的所述第二部分(100b)中由所述用户持有的至少一个区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，使用所述设备(100)的所述第二部分(100b)向所述用户呈现所确定的触觉反馈包括：

使用感测到的所述设备的所述第二部分中由所述用户持有的至少一个区域中的一个或多个的至少部分来向所述用户呈现所确定的触觉反馈。

6.根据权利要求4或5所述的方法，还包括：

确定感测到的所述设备的所述第二部分中由所述用户持有的至少一个区域中的哪个区域距离所述设备的所述第一部分的距离最小。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，使用所述设备的所述第二部分向用户呈现所确定的触觉反馈包括：

使用感测到的所述设备的所述第二部分中由所述用户持有的至少一个区域中的一个或多个的至少部分来向所述用户呈现所确定的触觉反馈，所述至少部分被确定为距所述设备的所述第一部分距离最小。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括以下中的一项或多项：

随时间修改所确定的触觉反馈；以及

根据所获取的至少一个传感器信号来修改所确定的触觉反馈。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：

基于所获取的至少一个传感器信号来确定所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的所述交互的效果；并且

其中，处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体部分之间的所述交互的触觉反馈包括：

处理所获取的至少一个传感器信号以确定表示所述设备的所述第一部分与所述用户的所述身体的所述部分之间的所述交互的所确定的效果的触觉反馈。

10.一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质具有包含在其中的计算机可读代码，所述计算机可读代码被配置为使得，在由合适的计算机或处理器执行时，使所述计算机或处理器执行根据权利要求1-9中的任一项所述的方法。

11.一种用于向用户呈现触觉反馈的设备(100)，所述设备包括：

第一部分(100a)，其能在所述用户的身体的部分上应用非侵入性动作；

第二部分(100b)，其能由所述用户持有；以及

控制单元(104)，其被配置为：

获取至少一个传感器信号，所述传感器信号指示所述设备(100)的所述第一部分(100a)与所述用户的所述身体的所述部分之间的交互，其中，所述传感器信号表示以下中的一项或多项：所述用户的所述身体的所述部分的表面结构和所述用户的所述身体的所述部分的属性；并且

处理所获取的至少一个传感器信号，以确定表示所述设备(100)的所述第一部分(100a)与所述用户的所述身体的所述部分之间的所述交互的触觉反馈；并且

其中，所述第二部分(100b)包括至少一个触觉反馈部件(106)，所述至少一个触觉反馈部件被配置为将所确定的触觉反馈呈现给所述用户。

12.根据权利要求11所述的设备(100)，其中，所述设备(100)的所述第一部分(100a)包括一个或多个第一传感器(102)，并且所述控制单元(104)被配置为控制所述一个或多个第一传感器(102)以获取所述至少一个传感器信号。

13.根据权利要求11或12中任一项所述的设备(100)，其中，所述触觉反馈部件(106)包括被配置为进行以下的部件中的一个或多个：

改变温度；

振动；

改变表面的平面；

改变压力；

提供电刺激；

提供超声；

释放空气或液体；以及

改变纹理。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的设备(100)，其中，所述设备(100)是牙齿护理设备、皮肤护理设备、美容设备、护发设备、按摩设备或皮肤健康设备。