DE112013002421T5 - Schwelle für die Bestimmung von Feedback in Computing-Geräten - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine rechnende Vorrichtung zum Bereitstellen einer Ausgabe an einen Benutzer. Die rechnende Vorrichtung weist einen Prozessor und eine Eingabevorrichtung auf, die mit dem Prozessor kommuniziert. Die Eingabevorrichtung weist eine Rückmeldungsoberfläche und zumindest einen Sensor auf, der mit der Rückmeldungsoberfläche kommuniziert, wobei der zumindest eine Sensor konfiguriert ist, eine Benutzereingabe an die Rückmeldungsoberfläche zu detektieren. Der Prozessor variiert einen Abwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einem ersten Faktor und variiert einen Aufwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einen zweiten Faktor. Der Abwärtsbewegungsgrenzwert bestimmt eine erste Ausgabe der rechnenden Vorrichtung, der Aufwärtsbewegungsgrenzwert bestimmt eine zweite Ausgabe der rechnenden Vorrichtung, und der erste Faktor und/oder der zweite Faktor werden basierend auf der Benutzereingabe bestimmt.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldungen
  • Die Patent Cooperation Treaty Patentanmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/645,033, eingereicht am 9. Mai 2012 und betitelt als „Adaptive haptische Rückmeldung für elektronische Vorrichtungen”, der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/665,603, eingereicht am 28. Juni 2012 und betitelt als „Adaptive haptische Rückmeldung für elektronische Vorrichtungen” und der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/681,098, eingereicht am 8. August 2012 und betitelt als „Adaptive haptische Rückmeldung für elektronische Vorrichtungen”, wobei der Inhalt jeder der Anmeldungen durch Bezugnahme auf deren Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf elektronische Vorrichtungen und insbesondere auf das Variieren der Ausgabe für eine rechnende Vorrichtung basierend auf dem Ort eines Cursors.
  • Hintergrund
  • Elektronische Vorrichtungen können Haptik verwenden, um dem Benutzer eine taktile Ausgabe bereitzustellen, zum Beispiel in Erwiderung auf eine bestimmte Eingabe des Benutzers, einen Systemzustand oder eine Anwendungsanweisung. Als ein spezielles Beispiel können einige mobile elektronische Vorrichtungen ein Trackpad mit einem mechanischen Button umfassen, die in Erwiderung auf den Druck des Benutzers physisch gedrückt wird. Dieser Typ der mechanischen Buttons kann einen mechanischen Domschalter unterhalb des tatsächlichen Buttons umfassen. Die Rückmeldung oder die Ausgabe, die dem Benutzer bereitgestellt wird, wird durch das Einfallen des Domschalters generiert. Ähnlich können andere haptische Vorrichtungen Betätigungselemente (Aktuatoren) umfassen, die eine taktile Antwort durch ein mechanisches Vibrieren auf der Oberfläche des Buttons erzeugen. Wie bei einem mechanischen Button erzeugen diese haptischen Vorrichtungen allgemein eine Ausgabe, die nicht variiert werden kann.
  • Zusammenfassung
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Form einer rechnenden Vorrichtung zum Bereitstellen einer Ausgabe an einen Benutzer einnehmen. Die rechnende Vorrichtung umfasst einen Prozessor und eine Eingabevorrichtung, die mit dem Prozessor kommuniziert. Die Eingabevorrichtung umfasst eine Rückmeldungsoberfläche und zumindest einen Sensor, der mit der Rückmeldungsoberfläche kommuniziert, wobei der zumindest eine Sensor konfiguriert ist, eine Benutzereingabe auf der Rückmeldungsoberfläche zu detektieren. Der Prozessor variiert einen Abwärtsbewegungsgrenzwert basieren auf einem ersten Faktor und variiert einen Aufwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einem zweiten Faktor. Der Abwärtsbewegungsgrenzwert bestimmt eine erste Ausgabe der rechnenden Vorrichtung, der Aufwärtsbewegungsgrenzwert bestimmt eine zweite Ausgabe der rechnenden Vorrichtung, und der erste Faktor und/oder der zweite Faktor werden basierend auf der Eingabe des Benutzers bestimmt.
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Form eines Verfahrens zum Variieren einer Ausgabe einer elektronischen Vorrichtung einnehmen. Das Verfahren umfasst ein Empfangen, durch den Prozessor, eines ersten Sensorsignals von einer Eingabevorrichtung, die mit der elektronischen Vorrichtung kommuniziert; ein Empfangen, durch den Prozessor, eines zweiten Sensorsignals von der Eingabevorrichtung; ein Aktivieren, durch den Prozessor, eines ersten Grenzwerts für die Eingabevorrichtung und eines zweiten Grenzwerts für die Eingabevorrichtung. Der erste Grenzwert bestimmt eine erste Ausgabe, und der zweite Grenzwert bestimmt eine zweite Ausgabe.
  • Noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Form eines Verfahrens zum Variieren der Ausgabe einer rechnenden Vorrichtung einnehmen. Das Verfahren umfasst ein Empfangen eines Eingabesignals; ein Bestimmen, durch einen Prozessor, eines Abwärtsbewegungsgrenzwerts zum Bereitstellen einer ersten Ausgabe; ein Bestimmen, durch den Prozessor, eines Aufwärtsbewegungsgrenzwerts zum Bereitstellen einer zweiten Ausgabe. Der Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder der Aufwärtsbewegungsgrenzwert werden basierend auf dem Eingabesignal bestimmt, und der Aufwärtsbewegungsgrenzwert ist auf den Abwärtsbewegungsgrenzwert bezogen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A ist eine perspektivische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung, die eine haptische Vorrichtung umfasst.
  • 1B ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels einer elektronischen Vorrichtung, die eine haptische Vorrichtung umfasst.
  • 2 ist ein Blockdiagramm der elektronischen Vorrichtung der 1A.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht von oben eines Beispiels der haptischen Vorrichtung, die von einer elektronischen Vorrichtung separat ist.
  • 4 ist eine vergrößerte Draufsicht von oben der haptischen Vorrichtung der 1A.
  • 5 ist eine Schnittansicht der haptischen Vorrichtung der 1, die entlang der Linie 5-5 in 3 aufgenommen ist.
  • 6 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm der haptischen Vorrichtung.
  • 7A ist eine Schnittansicht der haptischen Vorrichtung während eine Rückmeldungsoberfläche in eine erste Richtung D1 durch ein Betätigungselement bewegt wird.
  • 7B ist eine Schnittansicht der haptischen Vorrichtung, nachdem das Betätigungselement eine Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche abgegeben hat.
  • 8A ist eine perspektivische Schnittansicht der haptischen Vorrichtung ähnlich zur 5, die einen Benutzer veranschaulicht, der eine Anfangseingabekraft an die Rückmeldungsoberfläche abgibt.
  • 8B ist ähnlich der 8A, veranschaulicht jedoch den Benutzer oder die Benutzerin, während er oder sie die Anfangseingabekraft reduziert oder entfernt.
  • 9 ist ein Graph, der eine Kraftmagnitude über eine Zeitperiode für zwei separate Benutzereingaben veranschaulicht.
  • 10 ist ein Graph, der die angewendete Kraft (z. B. die Kraftlinien F1, F2) als eine Funktion ihrer Neigung dF/dt veranschaulicht.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bereitstellen einer Rückmeldung an einen Benutzer sowohl basierend auf einer Abwärtsbewegungskraft als auch basierend auf einer Aufwärtsbewegungskraft veranschaulicht.
  • 12 ist ein Flussdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zum Korrelieren der Rückmeldungskraft FF zu einer angezeigten Geschwindigkeit eines Cursors.
  • 13A ist eine perspektivische Sicht von oben auf die haptische Vorrichtung, die eine Hand des Benutzers veranschaulicht, die auf der Rückmeldungsoberfläche positioniert ist und eine Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche anwendet.
  • 13B ist ein vereinfachtes Diagramm der Position der Hand in Bezug auf den Ort des Kraftschwerpunkts.
  • 14 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen des Fingers, der die Eingabekraft (Eingabekräfte) an die haptische Vorrichtung abgibt.
  • 15 ist ein vereinfachtes Diagramm einer Hand des Benutzers, die Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche der haptischen Vorrichtung anwendet.
  • 16 ist ein Diagramm, das eine Eingabe-Stufenleiter und eine Ausgabe-Stufenleiter für drei Stufen, Stufe 1, Stufe 2 und Stufe 3, veranschaulicht, die verwendet werden können, um verschiedene Ausgaben bereitzustellen.
  • 17 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verwenden der Kraftleitern, um Stufen zu betreten und zu verlassen, veranschaulicht.
  • 18 ist eine vereinfachte graphische Veranschaulichung einer ersten Fingerkraft F1 und einer zweiten Fingerkraft F2 im Zeitablauf.
  • 19 ist eine perspektivische Sicht von oben eines Benutzers oder Benutzerin, der/die seinen/ihren Zeigefinger über die Rückmeldungsoberfläche zieht.
  • 20 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verwenden einer Zugkraft veranschaulicht, um die Abwärtsbewegungs- und/oder Aufwärtsbewegungsgrenzwerte zu modifizieren.
  • 21 ist ein Graph, der einen Eingabe-Schwingungsverlauf veranschaulicht, der in ein oder mehrere Betätigungselemente der haptischen Vorrichtung eingegeben wurde, um zu veranlassen, dass sich eine Rückmeldungsoberfläche in zumindest eine Richtung bewegt.
  • 21A ist ein vereinfachter Graph, der einen ersten angewendeten Eingabe-Schwingungsverlauf W1 und einen zweiten angewendeten Eingabe-Schwindungsverlauf W2 und die entsprechende Ausgabeantwort auf der Rückmeldungsoberfläche veranschaulicht.
  • 21B ist ein Graph, der den ersten Eingabe-Schwingungsverlauf und einen Korrektur-Schwingungsverlauf, die auf die Betätigungselemente auf eine Abwärtsbewegung und eine Aufwärtsbewegung angewendet wurden, und die entsprechende Ausgabeantwort auf der Rückmeldungsoberfläche veranschaulicht.
  • 21C ist ein Graph, der den ersten Eingabe-Schwingungsverlauf mit einer ersten Amplitude und einen Korrekturschwingungsverlauf, der eine erste Amplitude aufweist, die auf die Betätigungselemente auf eine Abwärtsbewegung und eine Aufwärtsbewegung angewendet wurde, und die entsprechende Ausgabeantwort auf der Rückmeldungsoberfläche veranschaulicht.
  • 21D ist ein Graph, der den ersten Eingabe-Schwingungsverlauf mit einer zweiten Amplitude und einen Korrekturschwingungsverlauf, der eine zweite Amplitude aufweist, die auf die Betätigungselemente auf eine Abwärtsbewegung und eine Aufwärtsbewegung angewendet wurde, und die entsprechende Ausgabeantwort auf der Rückmeldungsoberfläche veranschaulicht.
  • 22 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm der Softwarearchitektur der elektronischen Vorrichtung.
  • 23 ist eine Vorderansicht einer beispielhaften Ausgabe auf einer Anzeige der elektronischen Vorrichtung, die eine Vielzahl an Anwendungsfenstern anzeigt.
  • 24 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Definieren eines Tracking-Bereichs und des gewünschten Rückmeldungsprofils veranschaulicht.
  • 25 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verwenden der Trackingbereiche veranschaulicht, die in dem Verfahren ausgewählt werden können.
  • Spezifikation
  • Einige hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele können die Form einer haptischen Vorrichtung zum Verwenden mit einer assoziierten elektronischen Vorrichtung einnehmen. Die haptische Vorrichtung kann die an den Benutzer bereitgestellte Ausgabe basierend auf einer Anzahl von verschiedenen Eingaben in die haptische Vorrichtung variieren. Zusätzlich kann die haptische Vorrichtung eine oder mehrere Eingaben, die an die rechnende Vorrichtung bereitgestellt wurden, basierend auf die Benutzereingaben variieren. Eingaben an die rechnende Vorrichtung können ein Prozessor- oder Vorrichtungsbefehl basierend auf einem Systemzustand, einer Anwendungsaktivität, Sensordaten und so weiter umfassen. Somit kann die haptische Vorrichtung die Rückmeldung als auch die Typen der Eingabe, die an den Computer von der haptischen Vorrichtung bereitgestellt wurden, basierend auf einer oder mehreren Charakteristiken, Einstellungen oder Eingaben (wie an eine bestimmte Anwendung bereitgestellt) anpassen. Als ein anderes Beispiel kann die haptische Vorrichtung eine variierende Rückmeldung bereitstellen in Abhängigkeit von der bestimmten Anwendung, die auf der elektronischen Vorrichtung läuft, dem Krafteingabeglied (z. B. Zeigefinger, Daumen, Handfläche des Benutzers), der Menge der Eingabekraft, der Geschwindigkeit oder der Beschleunigung der Eingabekraft, der Länge der Zeit der Eingabekraft, dem Ort der elektronischen Vorrichtung und/oder verschiedenen Typen von Dateneingaben, die an die haptische Vorrichtung, die elektronische Vorrichtung oder Kombination von Beiden bereitgestellt werden können.
  • Es sollte verstanden werden, dass die Dateneingaben, um die Ausgabe der haptischen Vorrichtung zu variieren, durch einen Benutzer, die haptische Vorrichtung und/oder die elektronische Vorrichtung bereitgestellt werden können. Zum Beispiel kann ein Typ der Eingabe eine Eingabekraft des Benutzers sein, und ein anderer Typ der Eingabe kann auf einem Beschleunigungsmesser innerhalb der elektronischen Vorrichtung basiert sein. Zusätzlich zu dem Variieren der Rückmeldung, die an einen Benutzer bereitgestellt wird, kann die haptische Vorrichtung und/oder der Prozessor der elektronischen Vorrichtung verschiedene Eingaben an die haptische Vorrichtung verschieden registrieren. Mit anderen Worten, da der Benutzer oder die Benutzerin seine oder ihre Eingaben variiert, um verschiedene Typen der Rückmeldung zu empfangen, können solche verschiedenen Eingaben auch durch das System als voneinander verschieden registriert werden. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung einen ersten Typen der Rückmeldung/Ausgabe bereitstellen, falls ein Benutzer oder eine Benutzerin seine oder ihre Zeigefinger benutzt, um eine Eingabe zu bereitstellen, und kann der Vorrichtung eine erste Eingabe bereitstellen, und kann einen zweiten Typen der Eingabe registrieren und einen zweiten Typen der Rückmeldung bereitstellen, falls der Benutzer oder die Benutzerin seinen oder ihren Daumen benutzt, um eine Eingabe bereitzustellen. Mit diesem Beispiel weiter fortfahrend kann die elektronische Vorrichtung die zwei Eingaben einer Anwendung bereitstellen, in der die erste Eingabe eine Zoom-Aktion anzeigen kann und die zweite Eingabe eine Speicherungs-Aktion anzeigen kann.
  • Die haptische Vorrichtung kann in einer elektronischen Vorrichtung enthalten sein, solcher wie zum Beispiel einem Laptop-Computer, einem Tablett-Computer, einem Smartphone, einem digitalen Musikplayer oder in einer ähnlichen Vorrichtung. Alternativ kann die haptische Vorrichtung von der elektronischen Vorrichtung separat, jedoch in Kommunikation mit dieser sein (z. B. als eine externe Komponente). Die haptische Vorrichtung kann einen oder mehrere Eingabesensoren, eine Rückmeldungsoberfläche, ein Vorspannelement und/oder ein Betätigungselement umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Eingabesensoren einen oder mehrere Kraftsensoren, Ort- oder Berührungs-Sensoren und/oder einen Beschleunigungssensor umfassen. Die Kraftsensoren können konfiguriert sein, eine Eingabekraft zu bestimmen, die auf der haptischen Vorrichtung durch den Benutzer ausgeübt werden kann, und der Beschleunigungssensor kann konfiguriert sein, eine Eingabegeschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung der Eingabekraft, die auf der haptischen Vorrichtung durch den Benutzer angewendet wurde, zu bestimmen. Die Berührungssensoren, die kapazitative Sensoren sein können, können den Ort einer oder mehrerer Berührungen des Benutzers auf der haptischen Vorrichtung bestimmen. Das Betätigungselement kann mit einem Prozessor und/oder den Eingabesensoren kommunizieren und kann die Rückmeldungsoberfläche in Erwiderung auf einen oder mehrere Signale von dem Prozessor bewegen. Zum Beispiel kann das Betätigungselement auf einen oder mehrere Eingabesignale reagieren und die Rückmeldungsoberfläche auf verschiedenen Weisen basierend auf den einen oder mehreren Eingabesignalen bewegen. Das Vorspannelement oder die Vorspannelemente kann/können die Rückmeldungsoberfläche auf der elektronischen Vorrichtung stützen und kann/können die Rückmeldungsoberfläche zu einer ersten oder Ruheposition vorspannen. Zum Beispiel kann das Vorspannelement ein relativ elastisches Material sein, und, nachdem das Betätigungselement die Rückmeldungsoberfläche bewegt hat, kann die Elastizität des Vorspannelements die Rückmeldungsoberfläche wieder in die normale Position zurückbringen.
  • Die variable Bewegung der Rückmeldungsoberfläche kann aufgrund des Betätigungselements erlauben, dass die Ausgabe der haptischen Vorrichtung variabel ist, da die verschiedenen Bewegungen der Rückmeldungsoberfläche zu verschiedenen von dem Benutzer erfahrenen Ausgaben führen können. Zum Beispiel kann eine erste Verschiebung durch einen Benutzer als ein „leichter Klick” bemerkt werden, und eine zweite Verschiebung, die größer als die erste Verschiebung ist, kann durch den Benutzer als ein „starker Klick” bemerkt werden. Zusätzlich können die Eingabesensoren verschiedene Eingaben für die haptische Vorrichtung registrieren, die ein Datensignal modifizieren kann, dass an den Prozessor oder an eine andere Komponente der elektronischen Vorrichtung übertragen werden kann. Zum Beispiel, falls der Benutzer oder die Benutzerin eine Eingabe mit seinem oder ihrem Daumen bereitstellt, kann die haptische Vorrichtung ein Datensignal bereitstellen, das die mit dem Daumen eingegebene Kraft anzeigt. In einigen Ausführungsformen kann die durch die haptische Vorrichtung bereitgestellte Rückmeldung basierend auf einer Benutzereingabe in die haptische Vorrichtung oder ein andere Eingabevorrichtung (z. B. eine Maus zum Anzeigen eines Cursors) oder basierend auf einer bestimmten Einstellung, einer bestimmten Anwendung, bestimmten Sensordaten oder Ähnlichem angepasst werden.
  • Elektronische Vorrichtung, die die haptische Vorrichtung umfasst
  • Die hierin beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können mit im Wesentlichen jedem Typ eines Apparats oder einer Vorrichtung verwendet werden, in dem/der eine haptische Rückmeldung gewünscht sein kann. 1A ist eine isometrische Sicht einer beispielhaften elektronischen Vorrichtung 100, die eine haptische Vorrichtung 102 umfasst. 1B ist eine isometrische Sicht eines anderen Beispiels der elektronischen Vorrichtung 100. Wie in 1A gezeigt, kann die elektronische Vorrichtung 100 ein Laptop-Computer sein, und in 1B ist die elektronische Vorrichtung 100 als ein Smartphone oder mobile elektronische Vorrichtung dargestellt. Es sollte verstanden werden, dass die in 1A und 1B veranschaulichten Vorrichtungen 100 nur beispielhaft sind und dass im Wesentlichen jeder andere Typ von elektronischen Vorrichtungen verwenden werden kann, wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf, ein Computer, ein Mobiltelefon, ein Smartphone, ein digitaler Musikplayer, eine digitale Kamera, ein Rechner, ein Minicomputer („personal digital assistant”), Fernseher und so weiter.
  • Bezug auf 1A und 1B nehmend kann die elektronische Vorrichtung 100 die haptische Vorrichtung 102, ein Eingabeelement 108, eine Anzeige 104, einen Eingabeanschluss 110, eine Tastatur 114 oder eine andere Eingabevorrichtung, einen oder mehrere Sensoren 140 und eine Einfassung 106 umfassen, die zumindest teilweise ausgewählte oder alle der Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 umgibt.
  • Die Anzeige 104 kann eine Bild- oder Video-Ausgabe für die elektronische Vorrichtung 100 bereitstellen. Die Anzeige 104 kann im Wesentlichen beliebiger Größe sein und kann im Wesentlichen überall in der elektronischen Vorrichtung 104 positioniert sein. In einigen Ausführungsformen kann die Anzeige 104 ein Flüssigkristallanzeige-Bildschirm, ein Plasma-Bildschirm, ein Leuchtdioden-Bildschirm und so weiter sein. Die Anzeige 104 kann zusätzlich zu dem Anzeigen einer Ausgabe von der elektronischen Vorrichtung 100 auch als eine Eingabevorrichtung funktionieren. Zum Beispiel kann die Anzeige 104 kapazitative Berührungssensoren, Infrarotsensoren oder Ähnliches umfassen, was eine Benutzereingabe auf der Anzeige 104 erfassen kann. In diesen Ausführungsformen kann ein Benutzer auf der Anzeige 104 drücken, um eine Eingabe an die elektronische Vorrichtung 100 bereitzustellen. In noch weiteren Ausführungsformen kann die Anzeige 104 von der elektronischen Vorrichtung separat sein oder anderweitig extern zu der elektronischen Vorrichtung sein, kann jedoch mit dieser in Kommunikation sein, um eine visuelle Ausgabe für die elektronische Vorrichtung bereitzustellen.
  • Das Eingabeelement 108 (das ein Schalter, ein kapazitativer Sensor oder ein anderer Eingabemechanismus sein kann) erlaubt einem Benutzer, mit der elektronischen Vorrichtung 100 zu interagieren. Zum Beispiel kann das Eingabeelement 108 ein Button oder ein Schalter sein, um die Vorrichtung 100 ein-/aus-zuschalten, die Lautstärke des Lautsprechers zu ändern, zum Hauptbildschirm zurückzukehren und so weiter. Die elektronische Vorrichtung 100 kann eine oder mehrere Eingabeelemente 108 aufweisen, und jedes Eingabeelement kann eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabe-Funktionen aufweisen. Des Weiteren, wie oben kurz erwähnt, kann das Eingabeelement 108 in einigen Ausführungsformen in der Anzeige 104, z. B. in einem kapazitativen Berührungsbildschirm als der Anzeige 104, eingebaut sein.
  • Die Einfassung 106 kann einen Teil einer Außenseite der elektronischen Vorrichtung 100 ausbilden und kann zumindest teilweise ausgewählte Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 umfassen, wie zum Beispiel einen Prozessor, einen Speicher und so weiter. Die Einfassung 106 kann von der Vorrichtung 100 entfernbar sein oder kann um die ausgewählten Komponenten im Wesentlichen befestigt sein.
  • Der Eingabeanschluss 110 kann innerhalb der Einfassung 106 ausgebildet sein oder durch die Einfassung 106 definiert sein, und kann eine externe Vorrichtung (z. B. Kopfhörer, Lautsprecher, entfernbare Speichervorrichtung) mit einer oder mehreren internen Komponenten der mobilen rechnenden Vorrichtung 100 elektrisch verbinden. Der Eingabeanschluss 110 ist konfiguriert, einen elektrischen Verbinder für die elektronische Vorrichtung 100 zu empfangen. Zum Beispiel kann der Eingabeanschluss 110 konfiguriert sein, ein Netzkabel, ein Datenkabel (z. B. einen universellen seriellen Bus („universal serial bus”), Lichtwellenleiter, Tip-Ring-Sleeve-Verbinder und Ähnliches) oder eine Kombination eines Daten- und Netz-Kabels zu empfangen. Die elektronische Vorrichtung 100 kann mehr als einen Eingabeanschluss 110 umfassen, und jeder Eingabeanschluss 110 kann im Wesentlichen überall auf der elektronischen Vorrichtung 100 positioniert sein.
  • Bezug auf 1A nehmend kann die elektronische Vorrichtung 100 über den Eingabeanschluss 110 mit einer oder mehreren externen Vorrichtungen 112 kommunizieren. In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung in eine externe Vorrichtung 112 eingearbeitet sein, solche wie zum Beispiel eine Maus, ein Track-Pad, einen Yoystick oder eine andere Eingabevorrichtung.
  • 2 ist ein Blockdiagramm der elektronischen Vorrichtung 100, die die haptische Vorrichtung 102 umfasst. Die elektronische Vorrichtung 100 kann einen Prozessor 116, eine Stromquelle 118, eine Speicherkomponente 120 umfassen, von denen alle durch einen oder mehr Systembusse 126 kommunizieren können. Der Prozessor 116 kann ferner mit der haptischen Vorrichtung 102 kommunizieren, um ein Betätigungselement (Aktuator) 124 für die haptische Vorrichtung 102 zu steuern und/oder Daten von einem oder mehr Eingabesensoren 122 der haptischen Vorrichtung 102 zu empfangen, was detaillierter unten erläutert wird. Der Prozessor 116 kann im Wesentlichen eine jede elektronische Vorrichtung sein, die in der Lage ist, Anweisungen zu bearbeiten, zu empfangen und/oder zu übertragen. Zum Beispiel kann der Prozessor 116 ein Mikroprozessor oder ein Mikrocomputer sein. Zusätzlich sollte angemerkt werden, dass der Prozessor 116 mehr als ein Bearbeitungselement umfassen kann. Zum Beispiel können ausgewählte Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 durch einen ersten Prozessor gesteuert werden, und andere Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 können durch einen zweiten Prozessor gesteuert werden, wobei der erste und der zweite Prozessor miteinander kommunizieren können oder nicht.
  • Der Speicher 120 kann elektronische Daten speichern, die durch die elektronische Vorrichtung 100 verwendet werden können. Zum Beispiel kann der Speicher 120 elektrische Daten oder Inhalte, z. B. Audiodateien, Videodateien, Dokumentdateien uns so weiter, die verschiedenen Anwendungen entsprechen, speichern. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 120 Benutzereinstellungen in Bezug auf die haptische Vorrichtung 102 speichern, diese Typen von Einstellungen werden unten detaillierter erläutert. Der Speicher 120 kann zum Beispiel ein nicht-flüchtiger Speicher, ein magnetisches Speichermedium, ein optisches Speichermedium, ein magnetisch-optisches Speichermedium, ein Nurlesespeicher, ein Arbeitsspeicher („random access memory”), ein löschbarer programmierbarer Speicher, Flash-Speicher, oder ein Kombination eines oder mehr Typen der Speicherkomponenten sein.
  • Die elektronische Vorrichtung 100 kann auch einen oder mehr Sensoren 140 zusätzlich zu den Eingabesensoren 122 der haptischen Vorrichtung 102 umfassen. Die Sensoren 140 können im Wesentlichen einen jeden Typ der Eingabe an die elektronische Vorrichtung 100 bereitstellen. Zum Beispiel können die Sensoren 140 ein oder mehr Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Lichtsensoren, Bildsensoren (wie zum Beispiel eine Kamera), Kraftsensoren und so weiter sein. Die Sensoren 140 können in Kombination mit den Eingabesensoren der haptischen Vorrichtung verwendet werden, um die Ausgabe der haptischen Vorrichtung 102 zu variieren, die unten detaillierter erläutert wird.
  • Es sollte angemerkt werden, dass 1A–2 nur beispielhaft sind. In anderen Beispielen kann die elektronische Vorrichtung weniger oder mehr Komponenten als die in 1A–2 Gezeigten umfassen. Zusätzlich sind die veranschaulichten elektronischen Vorrichtungen nur beispielhafte Vorrichtungen, die die haptische Vorrichtung 102 umfassen. In anderen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 von im Wesentlichen jeden Typ einer Vorrichtung umfasst sein, die eine haptische Rückmeldung dem Benutzer bereitstellt. 3 ist eine perspektivische Sicht von oben auf die haptische Vorrichtung 102 als eine selbstständige Komponente. In dieser Ausführungsform kann die haptische Vorrichtung 102 von der elektronischen Vorrichtung 100 separat sein, kann jedoch mit dieser kommunizieren. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 ein übertragendes und/oder ein empfangendes Element zum Übertragen von Daten und/oder Strom an die elektronische Vorrichtung 100 drahtlos oder durch eine drahtgebundene Verbindung umfassen. Zusätzlich kann die haptische Vorrichtung 102 in der Ausführungsform der 3 ferner einen Prozessor und/oder Eingabesensoren umfassen oder mit dem Prozessor und den Eingabesensoren der elektronischen Vorrichtung kommunizieren.
  • Die haptische Vorrichtung
  • Die haptische Vorrichtung 102 wird jetzt detaillierter erläutert werden. 4 ist eine vergrößerte Draufsicht von oben der elektronischen Vorrichtung 100, die die haptische Vorrichtung 102 veranschaulicht. 5 ist eine Schnittansicht der haptischen Vorrichtung 102 der 4, die entlang der Linie 5-5 in 4 aufgenommen ist. 6 ist ein Blockdiagramm der haptischen Vorrichtung 106. Die haptische Vorrichtung 102 stellt selektiv die Ausgabe oder die Rückmeldung an einen Benutzer durch das Bewegen, Vibrieren oder anderweitiges Schwanken einer Rückmeldungsoberfläche 128 bereit. Die haptische Vorrichtung 102 kann das Betätigungselement (Aktuator) 124 umfassen, das betreibbar mit der Rückmeldungsoberfläche 128 verbunden ist. Zusätzlich umfasst die haptische Vorrichtung 102 die Eingabesensoren 132, die noch einen oder mehr Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D, Positionssensoren 127 und einen oder mehr Beschleunigungssensoren 133 umfassen. Die haptische Vorrichtung 102 kann auch einen oder mehr Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D umfassen, um die haptische Vorrichtung 102 an die elektronische Vorrichtung 100 zu sichern und stützen.
  • Die haptische Vorrichtung 102, wenn von der elektronischen Vorrichtung 100 umfasst, kann im Wesentlichen durch die Einfassung 106 umfasst sein. Die haptische Vorrichtung 102 kann eine Rückmeldungsoberfläche 128 umfassen, die durch einen oder mehr Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D oberhalb eines Substrats 136 oder einer anderen Stützoberfläche der elektronischen Vorrichtung 100 gestützt sein kann. Die Eingabesensoren 122 können einen oder mehr Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D als auch einen oder mehr Beschleunigungssensoren 133 umfassen. Die Eingabesensoren 122 können unterhalb der, angrenzend an die oder auf der Rückmeldungsoberfläche 128 positioniert sein. In einigen Ausführungsformen können die Eingabesensoren 122 in der Rückmeldungsoberfläche 128 integriert sein.
  • Die haptische Vorrichtung 102 kann ferner betreibbar mit dem Betätigungselement (Aktuator) 124 verbunden sein. Das Betätigungselement, das unten detaillierter erläutert werden wird, bewegt selektiv die Rückmeldungsoberfläche 128, um eine Rückmeldung an einen Benutzer zu bereitstellen. Das Betätigungselement 124 kann mit der Rückmeldungsoberfläche 128 durch ein oder mehr Verbindungselemente 138 verbunden sein.
  • Bezug auf 2, 5 und 6 nehmend kann das Betätigungselement 124 ein oder mehr elektrische Signale von dem Prozessor 120 oder einem anderen Steuerungselement empfangen, und diese Signale können durch das Betätigungselement 124 in eine mechanische Bewegung konvertiert werden. Zum Beispiel kann das Betätigungselement ein Magnetantrieb sein, der einen Draht umfasst, der um einen bewegbaren Eisenkern gewickelt ist, und wenn ein Strom durch die Drahtrolle fließt, kann sich der Eisenkern entsprechend bewegen. Insbesondere kann der elektrische Strom durch den Draht ein magnetisches Feld erzeugen. Das magnetische Feld kann dann eine Kraft auf den Kern oder Kolben anwenden, um entsprechend den Kern anzuziehen. In diesen Ausführungsformen kann das Betätigungselement auch eine Feder oder ein Vorspannelement umfassen, die/das den Kern in seine ursprüngliche Position zurückführen kann, nachdem das Magnetfeld entfernt wurde. In anderen Ausführungsformen kann das Vorspannelement ein Elektromagnet oder eine Reihe an Elektromagneten sein, die selektiv erregt werden, um die Rückmeldungsfläche 128 anzuziehen oder außer Kraft zu setzen.
  • In Ausführungsformen, in denen das Betätigungselement 124 ein Solenoid oder Elektromagnet ist, kann es konfiguriert sein, auf einen oder mehr Schwingungsverläufe zu antworten, die die mechanische Ausgabe des Betätigungselements 124 variieren können. Zum Beispiel können die verschiedenen Schwingungsverläufe den Strom durch den Draht variieren, und damit kann das erzeugte magnetische Feld variiert werden. Durch Ändern des magnetischen Feldes können verschiedene Typen von linearen mechanischen Bewegungen erzeugt werden. Verschiedene Schwingungsverläufe für das Betätigungselement 124 zum Erzeugen verschiedener Rückmeldungsausgaben durch die haptische Vorrichtung werden unten hinsichtlich der 21–21D detailliert erläutert.
  • Es sollte angemerkt werden, dass in anderen Ausführungsformen das Betätigungselement 124 ein Mechanismus zum Erzeugen mechanischer Bewegung sein kann, die anders als die eines Solenoid-Betätigungselements ist. Zum Beispiel kann das Betätigungselement 124 ein Motor, ein Servo, eine Reihe von Magneten oder Ähnliches sein. Als ein spezielles Beispiel kann das Betätigungselement Reihen von Stab-Elektromagneten mit alternierenden Polen sein, die verwendet werden können, um die Rückmeldungsoberfläche 128 mechanisch zu bewegen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Betätigungselement 124 selektiv die Rückmeldungsoberfläche 128 linear bewegen, z. B. entlang der X-Achse und/oder der Y-Achse, wie in 4 veranschaulicht. Mit anderen Worten kann die Rückmeldungsoberfläche 128 horizontal versetzt werden, kann jedoch nicht vertikal in Bezug auf die Einfassung 106 bewegt werden. In anderen Ausführungsformen kann das Betätigungselement 124 die Rückmeldungsoberfläche 128 vertikal oder in Kombination vertikal und linear bewegen. In Ausführungsformen, in denen das Betätigungselement 124 die Rückmeldungsoberfläche 128 linear bewegen kann, kann ein Benutzer jedoch, der mit der Rückmeldungsoberfläche 128 in Kontakt ist, die Bewegung der Rückmeldungsoberfläche 128 als von Natur aus vertikal empfinden. Dies ist deswegen so, da sich die Rückmeldungsoberfläche 128 linear über eine kleine Distanz oder sehr schnell bewegen kann. Hinreichend kleine Querverschiebungen kann der Benutzer als eine vertikale Bewegung empfinden. Solche Ausführungsformen können eine dünnere Höhe als eine haptische Vorrichtung, die vertikale Verschiebung verwendet, aufweisen.
  • Des Weiteren, da die Rückmeldungsoberfläche 128 linear bewegt werden kann, kann die für die haptische Vorrichtung 102 benötigte Höhe reduziert werden, im Vergleich zu den haptischen Vorrichtungen, die Bewegung benötigen, um eine Rückmeldung zu erzeugen. Dies ist so, da die Höhe der Einfassung 106 nicht einen vertikalen Verfahrweg für die Rückmeldungsplattform 128 fassen muss. Ferner kann sich in diesen Ausführungsformen die Umfassung 106 über einen Teil der Rückmeldungsoberfläche 128 erstrecken, um die internen Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 vor Schmutz oder anderen Elementen zu schützen. Dies ist möglich, da die Rückmeldungsoberfläche 128 nur unterhalb der Umfassung 106 (und nicht oberhalb dieser) verschoben werden muss, um eine Rückmeldung an einen Benutzer bereitzustellen.
  • In noch anderen Ausführungsformen kann das Betätigungselement 124 die Rückmeldungsoberfläche 128 in die vertikale Richtung oder in eine Kombination von vertikaler und linearer Richtung bewegt werden.
  • 7A ist eine Schnittansicht der haptischen Vorrichtung 102 während eine Rückmeldungsoberfläche 128 in eine erste Richtung D1 durch das Betätigungselement 124 bewegt wird. Wie in 7A gezeigt, kann das Betätigungselement 124 eine Kraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 (oder andere Teile der haptischen Vorrichtung 102) abgeben, um die Rückmeldungsoberfläche 128 um eine vorbestimmte Distanz in die erste Richtung D1 zu bewegen. Der Verfahrweg in die erste Richtung D1 kann von der gewünschten Rückmeldung abhängen. In einigen Ausführungsformen bewegt das Betätigungselement 124 die Rückmeldungsoberfläche 128 in mehr als eine Richtung. Zum Beispiel kann das Betätigungselement 124 die Rückmeldungsoberfläche 128 versetzten und dann eine zweite Kraft abgeben, um die Rückmeldungsoberfläche 128 in ihre ursprüngliche Position zurückzuversetzen. In anderen Ausführungsformen jedoch können die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D eine Vorspannkraft abgeben, die die Rückmeldungsoberfläche 128 in ihre ursprüngliche Position zurückversetzen kann.
  • Es sollte angemerkt werden, dass in anderen Ausführungsformen das Betätigungselement 124 konfiguriert sein kann, die Rückmeldungsoberfläche 128 auf andere Arten und Weisen zu bewegen, z. B. vertikal. In noch anderen Ausführungsformen kann das Betätigungselement 124 die Rückmeldungsoberfläche 128 in beide Richtungen, die vertikale und die horizontale Richtung bewegen.
  • Unter Bezugnahme auf 4 und 5 kann in einigen Ausführungsformen die Rückmeldungsoberfläche 128 eine relativ rechteckige Fläche oder Quadratfläche haben, und ein Kraftsensor 130A, 130B, 130C, 130D kann unterhalb jeder Ecke oder angrenzend an jede Ecke der Rückmeldungsplattform 128 positioniert sein. In diesen Ausführungsformen können die Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D eine Krafteingabe bestimmen, die im Wesentlichen auf jeden Teil der Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet wird. Ein Beispiel der Verwendung der Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D, um eine oder mehr Eingabekräfte auf die Rückmeldungsoberfläche 128 zu bestimmen, wird unten detaillierter in Bezug auf die 13A–14 erläutert.
  • In anderen Ausführungsformen kann die Rückmeldungsoberfläche 128 verschieden geformt sein und/oder kann weniger oder mehr Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D umfassen. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 einen einzelnen Kraftsensor umfassen, der am Zentrum der Rückmeldungsoberfläche 128 positioniert ist und/oder mehrere Kraftsensoren umfassen, die entlang eines Umrisses der Rückmeldungsoberfläche 128 positioniert sind. Der Ort und die Anzahl der Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D kann basierend auf der gewünschten Sensitivität der Krafteingabe bestimmt werden, von der gewünscht wird, dass sie von der haptischen Vorrichtung 102 erfasst wird. Falls eine Kraft-sensitivere haptische Vorrichtung 102 gewünscht wird, werden somit mehr Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D eingebunden werden.
  • Die Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D können im Wesentlichen von jedem Typ eines Sensors sein, der in der Lage ist, eine angewendete Kraft zu detektieren. In einigen Ausführungsbeispielen können die Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D Dehnungsmesser sein. In anderen Ausführungsformen können die Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D im Wesentlichen von jedem anderen Typ eines Sensors sein, der konfiguriert ist, die Änderungen der Kraft, die auf eine Oberfläche angewendet wurde, zu detektieren.
  • Die Positions- oder Berührungssensoren 127 können konfiguriert sein, einen Eingabeort auf der Rückmeldungsoberfläche 128 zu detektieren. In einigen Ausführungsformen können die Positionssensoren 127 ein oder mehr kapazitative Sensoren sein. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 ein Raster von Elektroden umfassen, die betreibbar an die Rückmeldungsoberfläche 128 verbunden sind und konfiguriert sind, ein Eingabesignal zu detektieren, wie zum Beispiel eine Kapazitätsänderung oder eine andere elektrische Änderung. Kapazitive Sensornetze zum Messen sind allgemein bekannt, und durch Verwenden der Scan-Technik können die kapazitativen Sensornetze mehrere Berührungen auf einer Oberfläche im Wesentlichen gleichzeitig detektieren. In anderen Ausführungsformen können jedoch andere Positionssensoren verwendet werden, wie zum Beispiel Lichtsensoren, die Störungen in Lichtsignalen detektieren, piezoelektrische Sensoren, die auf der Rückmeldungsoberfläche 128 positioniert sind, oder akustische Sensoren, die eine Position basierend auf Schallwellen detektieren, und so weiter.
  • Der Beschleunigungssensor 132 kann eine Beschleunigung einer Benutzereingabe detektieren. Zum Beispiel kann der Beschleunigungssensor 132 ein Beschleunigungsmesser sein, der detektiert, wie schnell ein Benutzer auf der Rückmeldungsoberfläche 128 drücken kann, basierend auf einer Beschleunigung der Rückmeldungsoberfläche 128 (mit der er betreibbar verbunden sein kann). Obwohl das Betätigungselement 124 die Rückmeldungsoberfläche 128 vertikal bewegen kann, können die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D ferner eine gewisse Elastizität aufweisen, sodass sich der Beschleunigungssensor 132 aufgrund einer Eingabekraft leicht bewegen kann, um die Beschleunigung der Eingabekraft besser zu detektieren.
  • Unter Bezugnahme auf 5 können die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D die haptische Rückmeldungsoberfläche 128 stützen und betreibbar mit dem Substrat 136 oder mit einer anderen stützenden Oberfläche der elektronischen Vorrichtung 100 verbinden. In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 vier Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D umfassen, von denen jede betreibbar mit einer entsprechenden Ecke der Rückmeldungsoberfläche 128 verbunden sein kann. In diesen Ausführungsformen können die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D mit der Rückmeldungsoberfläche 128 an einem Ort betreibbar verbunden sein, der im Wesentlichen angrenzend an den Ort der Kraftsensoren 130A, 130B, 130C, 130D ist.
  • Die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D geben an die Rückmeldungsoberfläche 128 eine Vorspannkraft ab, um die Rückmeldungsoberfläche 128 zu einer normalen oder ersten Position zurückzuführen. Die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D können im Wesentlichen ein jedes Element sein, das in der Lage ist, eine Vorspann- oder Rückführ-Kraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 abzugeben. In einigen Ausführungsformen können die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D ein relativ flexibles und elastisches Element sein, wie zum Beispiel ein Gel. In diesem Beispiel kann das Gel ein Silikon-basiertes Gel sein, das um die Seiten der Rückmeldungsoberfläche 128 positioniert sein kann. In anderen Ausführungsformen können die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D eine oder mehr Federn sein, die zwischen dem Substrat 136 und der Rückmeldungsoberfläche 128 spannen, ein Gummimaterial oder andere Typen flexibler, dennoch elastischer Materialien sein. In noch anderen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 eine magnetische Kraft von einem oder mehr Magneten nutzen, um die Rückmeldungsoberfläche 128 in ihre ursprüngliche Position zurückzuführen.
  • Unter Bezugnahme auf 7A, da das Betätigungselement 124 eine Kraft anwendet, um die Rückmeldungsoberfläche 128 in die erste Richtung D1 zu ziehen, können sich die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D aufgrund der flexiblen Art der Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D in die erste Richtung deformieren oder biegen. Es sollte angemerkt werden, dass die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 durch die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D angewendete Kraft geringer sein kann als eine Kraft, die durch das Betätigungselement 124 angewendet wird, sodass die Betätigungskraft die Vorspannkraft überwinden kann, um die Rückmeldungsoberfläche 128 in die erste Richtung zu bewegen. Nachdem die Betätigungskraft entfernt wurde, können die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D die Rückmeldungsoberfläche 128 jedoch zu ihrer ursprünglichen Position zurückführen. 7B ist eine Schnittansicht der haptischen Vorrichtung 102, nachdem das Betätigungselement 124 eine Kraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 abgegeben hat. Nachdem das Betätigungselement 124 aufgehört hat, eine Rückführ-Kraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 abzugeben, kann die Vorspannstütze 134 elastisch zur ihrer normalen Position zurückkehren. Mit anderen Worten können die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D eine Kraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 abgeben, um die Rückmeldungsoberfläche 128 in eine zweite Richtung D2 zu bewegen. Da die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D zu ihrer ursprünglichen Form zurückkehren, kann die Rückmeldungsoberfläche 128 in die ursprüngliche oder normale Position positioniert werden.
  • Obwohl die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D als vier separate Elemente gezeigt sind, können die Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D in einigen Ausführungsformen ein einzelner Bestandteil sein. In anderen Ausführungsformen können eines oder mehr der Vorspannstützen 134A, 134B, 134C, 134D ausgelassen werden und die haptische Vorrichtung 102.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die Konzepte und die Vorrichtungen, die hierin offenbart sind, verwendet werden können oder anderweitig in die Komponenten, mit Ausnahme von Track-Pads oder sich bewegenden Elementen, eingegliedert werden können. Zum Beispiel können Kraftsensoren verwendet werden, um Krafteingaben, wie auf ein Abdeckglas einer Anzeige (wie zum Beispiel einer berührungsempfindlichen Anzeige) und/oder auf einer Einfassung einer Vorrichtung angewendet, zu messen. In diesen Beispielen können bestimmte Elemente, die unten detaillierter erläutert werden, implementiert werden, obwohl die Auswählvorrichtung oder der Auswählmechanismus keine haptische oder keine Benutzerausgabekomponente aufweisen kann. Als ein spezielles Beispiel können die Kraftsensoren in ein Abdeckglas für eine kapazitative Berührungsanzeige („touch display”; wie zum Beispiel für ein Tablet oder für ein Smartphone) eingegliedert werden und kann verwendet werden, um eine Kraft oder mehr Kräfte zu bestimmen, die einer Benutzereingabe oder mehr Benutzereingaben entsprechen. In diesem Beispiel kann das Abdeckglas jedoch keine haptische Ausgabe an den Benutzer bereitstellen; zum Beispiel kann das Abdeckglas sich nicht bewegen oder vibrieren. Obwohl der Begriff der Rückmeldungsoberfläche hinsichtlich einer haptischen Vorrichtung beschrieben ist, kann die Oberfläche in einigen Ausführungsformen jedoch in nicht beweglichen oder anderen nicht-haptischen Vorrichtungen eingegliedert werden.
  • Grenzwerte, um die Rückmeldung zu bestimmen
  • In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 verwendet werden, um die Rückmeldung an einen Benutzer basierend auf einer oder mehr Charakteristiken einer Benutzereingabe zu variieren. Wie oben hinsichtlich der 4 und 5 erläutert, kann die Rückmeldungsoberfläche 128 durch das Betätigungselement 124 bewegt werden, um eine Rückmeldung an den Benutzer bereitzustellen. 8A ist eine perspektivische Schnittansicht der haptischen Vorrichtung 102 ähnlich zur 5, die einen Benutzer veranschaulicht, der eine Anfangseingabekraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 abgibt. 8B ist der 8A ähnlich, veranschaulicht jedoch den Benutzer oder die Benutzerin, während er oder sie die Anfangseingabekraft reduziert oder entfernt. Die haptische Vorrichtung 102 kann konfiguriert sein, die Rückmeldungskraft FF in Erwiderung auf eine Benutzereingabe oder eine Abwärtsbewegung FD an die Rückmeldeoberfläche abzugeben (z. B. die Rückmeldeoberfläche 128 bewegen). Zusätzlich kann die haptische Vorrichtung 102 auch eine Rückmeldekraft FF in Erwiderung auf eine Benutzereingabe abgeben, die die Kraft oder die Aufwärtsbewegungskraft FU auslöst. Es sollte angemerkt werden, dass die Rückmeldungskraft FF so veranschaulicht wird, als ob sie in die horizontale Richtung gehen würde, wie jedoch oben erläutert, kann die horizontale Bewegung der Rückmeldungsoberfläche 128 durch einen Benutzer eigentlich als in die vertikale Richtung gehend empfunden werden.
  • Es sollten angemerkt werden, dass sich der Begriff „Rückmeldungskraft”, wie hierin erwähnt, auf eine Magnitude der Rückmeldung bezieht, ungeachtet des Typs der Richtung der Kraft. Ähnlich ist es beabsichtigt, dass sich die Begriffe Abwärtsbewegungskraft und Aufwärtsbewegungskraft auf eine Anfangseingabe, die durch den Benutzer bereitgestellt wurde, beziehungsweise auf eine zweite Eingabe beziehen, die durch den Benutzer bereitgestellt wurde. In einigen Ausführungsformen können die Anfangsbenutzerkraft und die zweite Eingabekraft in eine Richtung verlaufen, die anders als „abwärts” beziehungsweise „aufwärts” ist. Die Begriffe „Abwärtsbewegung” und „Aufwärtsbewegung” werden nur in Bezug auf eine einzelne Ausführungsform verwendet, um die Erläuterungen zu vereinfachen, und sind nicht dazu vorgesehen, die Ansprüche auf irgendeine Weise einzuschränken. Zusätzlich ist beabsichtigt, dass sich der Begriff „Eingabekraft” auf eines der Beiden – die Abwärtsbewegungskraft oder die Aufwärtsbewegungskraft – bezieht als auch auf eine Kombination von Beiden – der Abwärtsbewegungskraft und der Aufwärtsbewegungskraft – bezieht, je nachdem wie geeignet. Zu 8a und 8B zurückkehrend kann in einem speziellen Beispiel eine Abwärtsbewegung eine vom Benutzer abgegebene Anfangseingabekraft sein, wie zum Beispiel das Abwärtsdrücken auf der Rückmeldungsoberfläche 128 und eine Aufwärtsbewegungskraft FU kann durch einen Benutzer oder eine Benutzerin erzeugt werden, die eine zweite Eingabekraft bereitstellt, wenn er oder sie seinen oder ihren Finger von der Rückmeldungsoberfläche 128 heraufzieht. In diesen Ausführungsformen kann die Aufwärtsbewegungskraft FU ein negativer Kraftwert oder eine Reduktion der angewendeten Kraft sein.
  • Bezug auf 8A und 8B nehmend kann ein Benutzer 150 (durch seinen oder ihren Finger, seine oder ihre Finger oder andere Objekte) in einem Beispiel eine Abwärtsbewegungskraft FD auf die Rückmeldungsoberfläche 128 abgeben. Mit anderen Worten kann der Benutzer 128 auf die Oberseite der Rückmeldungsoberfläche 128 abwärts drücken. Da der Benutzer 128 eine Abwärtsbewegungskraft FD abgibt, können Eingabesensoren 132 der haptischen Vorrichtung 102 die Kraftmagnitude messen, ebenso wie eine Beschleunigung der Kraft FD, die an die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet wurde.
  • Da der Benutzer 150 auf die Rückmeldungsoberfläche 128 drückt, stellt die haptische Vorrichtung 102 die Rückmeldungskraft FF bereit. Die Rückmeldungskraft FF kann mit der Abwärtsbewegungskraft FD korrelieren, diese Korrelation wird in Bezug auf 9 detaillierter erläutert werden. Kurz dargestellt, kann die Rückmeldungskraft FF mit der Abwärtsbewegungskraft FD so korreliert werden, dass die Magnitude der Rückmeldungskraft FF auf die Abwärtsbewegungskraft FD in einer Vielzahl an Weisen bezogen sein kann. Zum Beispiel kann die Rückmeldungskraft FF dieselbe, die entgegengesetzte, durch eine Funktion bezogen und so weiter sein im Hinblick auf die Abwärtsbewegungskraft FD. Die Menge der Rückmeldungen kann in Abhängigkeit von einer gewünschten Benutzereinstellung, einer Anwendung oder einer anderen vorbestimmten Menge variiert werden. Die Rückmeldungskraft FF kann von demselben Typ wie die Kraft sein, die durch den Benutzer 150 angewendet wurde, z. B. eine Druckkraft, oder kann von einem anderen Typ einer Rückmeldungskraft FF sein, wie zum Beispiel eine Bewegungskraft. Zum Beispiel kann die Rückmeldungskraft FF in der entgegengesetzten Richtung zu der Abwärtsbewegungskraft FD sein, oder kann insgesamt von einem anderen Rückmeldungstyp sein, z. B. Temperatur, Vibration oder Ähnliches.
  • Unter Bezugnahme auf 8B, während der Benutzer oder die Benutzerin 150 seine oder ihre Abwärtsbewegungskraft FD löst oder beendet, kann die Eingabe des Benutzers 150 in eine Aufwärtsbewegungskraft übergehen. Zum Beispiel, wenn der Benutzer oder die Benutzerin 150 seine oder ihre Finger weg von der Rückmeldungsoberfläche 128 zieht oder die Kraft reduziert, die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet wird, übergeht die Abwärtsbewegungskraft FD in eine Aufwärtsbewegungskraft FU oder einen Aufwärtsklick. Zum Beispiel kann die Aufwärtsbewegungskraft FU negativ oder eine abnehmende Kraftmenge sein.
  • Da der Benutzer eine Aufwärtsbewegungskraft FU bereitstellt, messen die Eingabesensoren 132 die Kraft und kommunizieren mit dem Prozessor 116 und/oder dem Betätigungselement 124. Das Betätigungselement 124 kann dann die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegen, um eine zweite Rückmeldungskraft FF an den Benutzer 128 bereitzustellen. Diese Rückmeldungskraft FF kann der Aufwärtsbewegungskraft FU entsprechen, und, wie in Bezug auf die Abwärtsbewegungskraft FD erläutert, die Rückmeldungskraft FF kann mit der Aufwärtsbewegungskraft FU auf eine Vielzahl an Weisen korreliert werden und kann eine Rückmeldung bereitstellen, die zu der Eingabe ähnlich ist, von der Eingabe verschieden ist, der Eingabe entgegengesetzt ist oder auf die Eingabe bezogen ist.
  • In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung basierend auf verschiedenen Charakteristiken der Benutzereingabe die Rückmeldung variieren, die dem Benutzer bereitgestellt wird. Entsprechend kann während der Benutzung die Gesamtmagnitude der Abwärtsbewegungskraft FD und der Aufwärtsbewegungskraft FU durch den Benutzer variiert werden, zusätzlich kann eine Rate, mit der die Kräfte angewendet werden, (z. B. wie schnell/langsam jede Kraft angewendet wird) ebenfalls variiert werden. 9 ist ein Graph, der eine Kraftmagnitude über eine Zeitperiode für zwei separate Benutzereingaben veranschaulicht. Die durchgezogene Linie F1 repräsentiert eine Benutzereingabe, die eine große Gesamteingabekraft dort aufweist, wo die Eingabekraft schnell angewendet und gelöst wird. Die gestrichelte Linie F2 repräsentiert eine Benutzereingabe mit einer niedrigeren Gesamteingabekraftmagnitude (im Vergleich zu der durchgezogenen Linie), und eine Benutzerkraft, die langsamer als die gestrichelte Linie angewendet und gelöst wird. Es sollte angemerkt werden, dass in 9 die zwei Kraftlinien F1, F2 allgemein als Glockenkurven repräsentiert sind, in dem sie sich aufwärts von einem niedrigen Kraftlevel zu einem Höhepunkt erstrecken und dann sich abwärts zu einem niedrigen Kraftlevel erstrecken. Die Kraftlinien F1, F2 können jedoch in Abhängigkeit davon, wie der Benutzer 150 eine Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 anwenden kann, verschieden geformt sein.
  • Die Rate, mit der der Benutzer 150 eine Kraft an die haptische Vorrichtung 102 abgibt, kann zwischen verschiedenen Benutzern, bei einem verschiedene Anwendungen benutzenden Benutzer und so weiter variieren. Zum Beispiel kann ein Benutzer abwärts auf die Rückmeldungsoberfläche 128 beim Spielen eines Videospiels im Vergleich zu der Situation, in der er oder sie einen Netzbrowser verwendet, kraftvoller und schneller drücken. Entsprechend kann die haptische Vorrichtung 102 die an den Benutzer 150 bereitgestellte Rückmeldung basierend auf der Kraftmenge, ebenso wie der Rate oder der Beschleunigung, mit der die Kraft angewendet wird, variieren. Auf diese Weise können zwei Benutzer dieselbe Menge der Kraft anwenden, ein erster Benutzer kann jedoch die Kraft mit einer schnelleren Beschleunigung als der zweite Benutzer anwenden, und so kann die Rückmeldung eines jeden Benutzers variiert werden, obwohl die Gesamtmagnitude der angewendeten Kraft dieselbe war.
  • Bezug auf 9 nehmend weist jede der Benutzerkraftlinien eine Neigung auf, da diese zunimmt und abnimmt. Die Neigung der durchgezogenen Linie F1, während diese zunimmt, wird in 9 als Neigung 1A repräsentiert, und die Neigung der gestrichelten Linie F2, während die Kraft zunimmt, ist als Neigung 2A repräsentiert. Ähnlich wird die Neigung der durchgezogenen Linie, während die Kraft abnimmt, durch die Neigung 1B repräsentiert, und die Neigung der gestrichelten Linie, während die Kraft abnimmt, wird durch 2B repräsentiert. Die Neigungen 1A, 1B, 2A, 2B der Kraftlinien F1 und F2 bestimmen die Rate, mit der die Kraft angewendet oder reduziert wird, mit anderen Worten die Änderung der Kraft über die Änderung in Zeit (dF/dt). Die Neigungen 1A, 1B, 2A, 2B jeder der Linien kann in Abhängigkeit von dem Teil der Linie, in dem die Rate gewünscht wird, variieren, entsprechend sollte anerkennt werden, dass sich die Neigungen ändern, da sich die Krafteingaben ändern.
  • Die haptische Vorrichtung 102 kann eine Rückmeldung an den Benutzer zu einem vorbestimmten Punkt entlang der Abwärtsbewegungs- und Aufwärtsbewegungskräfte bereitstellen. In einer Ausführungsform kann die haptische Vorrichtung 102 eine Rückmeldungsantwort an einen Abwärtsgrenzwert und an einen Aufwärtsgrenzwert der Kraft des Benutzers 150 bereitstellen. Wie in 9 gezeigt, können der Abwärtsgrenzwert und der Aufwärtsgrenzwert basierend auf einem bestimmten Kraftlevel des Benutzers ausgewählt werden. Mit anderen Worten können der Abwärtsgrenzwert und der Aufwärtsgrenzwert ausgewählt werden, um aktiviert zu werden, wenn die Benutzerkraft eine bestimmte Kraftmagnitude entweder positiv oder negativ erreicht. Insbesondere kann der Abwärtsgrenzwert ein Kraftlevel einer Abwärtsbewegungskraft FD des Benutzers auf der Rückmeldungsoberfläche 128 sein, und der Aufwärtsgrenzwert kann ein bestimmter Kraftlevel während der Aufwärtsbewegung FU des Benutzers auf der Rückmeldungsoberfläche 128 sein.
  • Die Orte des Abwärtsgrenzwerts und des Aufwärtsgrenzwerts können in Abhängigkeit von Anwendungen, Benutzereinstellungen, Benutzerbewegung und so weiter variiert werden. Zum Beispiel, falls der Benutzer den Cursor sehr schnell bewegt, können eines von beiden oder beide – der Abwärtsgrenzwert und der Aufwärtsgrenzwert – erhöht werden, sodass die haptische Vorrichtung 102 einen größeren absoluten Wert der durch den Benutzer angewendeten Kraft benötigt, um eine Rückmeldung von der haptischen Vorrichtung 102 zu empfangen.
  • Der Abwärtsgrenzwert kann übertreten werden, da ein Benutzer oder eine Benutzerin die von ihm oder ihr angewendete Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 in die Richtung des Grenzwerts erhöhen kann. Der Aufwärtsgrenzwert kann übertreten werden, während der Benutzer die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendete Kraft verringert. Zum Beispiel kann der Benutzer oder die Benutzerin die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendete Kraft verringern, während er oder sie seinen oder ihren Finger von der Rückmeldungsoberfläche 128 anhebt.
  • In Bezug auf 9, wenn die angewendete oder Eingabekraft (repräsentiert durch durchgezogene und gestrichelte Linien F1 und F2) den Abwärtsgrenzwert erreicht, stellt die haptische Vorrichtung 102 eine Rückmeldung an den Benutzer 150 bereit. Zum Beispiel, wenn der Benutzer auf die Rückmeldungsoberfläche 128 drückt und wenn die angewendete Kraft oder Abwärtsbewegungskraft FD die vorbestimmte bestimmte Magnitude des Abwärtsgrenzwerts erreicht, bewegt das Betätigungselement 124 die Rückmeldungsoberfläche 128, dadurch die Rückmeldungskraft FF bereitstellend. Die Rückmeldungskraft FF kann mit der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegungskraft FD, die über eine Zeit angewendet wurde (dF/dt), korreliert werden, was unten detaillierter erläutert wird. Da die Rückmeldungskraft FF mit der Rate korreliert werden kann, mit der die Abwärtsbewegungskraft FD angewendet wird, können die zwei verschiedenen Kraftlinien F1, F2 eine andere Rückmeldungskraft FF oder ein anderes haptisches Antwortmuster auslösen, obwohl die Kraftgrenzwerte im Hinblick auf die Magnitude identisch sein können (z. B. die absolute Kraft angewendet auf die Eingabe- oder Rückmeldungsoberfläche). Mit anderen Worten, da die Neigungen 1A und 2A der zwei Kraftlinien F1 und F2 verschieden sind, kann die Antwort der Rückmeldungskraft FF für jede der zwei Kraftlinien F1, F2 verschieden sein, obwohl der Abwärtsgrenzwert zu derselben Gesamtkraftmagnitude aktiviert werden kann.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die haptische Antwort oder Ausgabe der haptischen Vorrichtung 102 hinsichtlich der Ausgabe und der Ausgabeschwingungsverlaufsform, Muster und so weiter variieren kann. Ferner, obwohl die Grenzwerte hinsichtlich der Kraft erläutert werden, können die Grenzwerte hinsichtlich anderer Verhaltensweisen der haptischen Vorrichtung angelegt werden. Zum Beispiel können die Grenzwerte basierend auf der Eingabezeit, Eingabegeschwindigkeit oder Ähnlichem eingestellt werden.
  • Mit kontinuierlicher Bezugnahme auf 9, wenn der Benutzer 150 die Abwärtsbewegung beendet, verringert sich die angewendete Kraft. Zum Beispiel, wenn der Benutzer 150 vom Anwenden einer Kraft zum Anheben seines oder ihres Fingers von der Rückmeldungsoberfläche 128 übergehen kann, verringert sich die angewendete Kraft. Wie in 9 gezeigt, wechseln die durchgezogenen und gestrichelten Linien F1, F2 zurück in die Richtung eines niedrigen Levels der Kraft an der Kraftspitze oder am Höhepunkt der Kraft. Die Kraftlinien F1, F2 weisen jeweils eine Neigung 1B, 2B auf, die der Rate der Änderung der sich verringernden Kraft über eine Menge an Zeit entspricht. In einigen Beispielen werden die Neigungen 1A und 2A annähernd gleich oder gleich sein, wie die jeweiligen Neigungen 1B und 2B. In anderen Ausführungsformen jedoch können die Neigungen der Abwärtsbewegung 1A und 2A von den Neigungen der Aufwärtsbewegung 1B und 2B verschieden sein.
  • Da die durch den Benutzer 150 angewendete Kraft weiterhin abnimmt, zum Beispiel da der Benutzer 150 weiterhin seinen oder ihren Finger von der Rückmeldungsoberfläche 128 entfernt, erreicht die angewendete Kraft den Aufwärtsgrenzwert. Am Aufwärtsgrenzwert kann die haptische Vorrichtung 102 eine Rückmeldung an den Benutzer 150 bereitstellen. Zum Beispiel kann das Betätigungselement 124 die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegen, um einen „Klick” oder eine andere haptische Antwort bereitzustellen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 entsprechend zwei separate Rückmeldungsausgaben für den Benutzer 150 bereitstellen. Die erste Rückmeldung 152, 154 kann sein, wenn der Benutzer anfangs eine Eingabe, z. B. eine Abwärtsbewegungskraft FD, an die Rückmeldungsoberfläche 128 bereitstellt und den Abwärtsgrenzwert erreicht. Die zweite Rückmeldung 156, 158 kann sein, wenn der Benutzer löst oder erhöht den Druck auf die Eingabeoberfläche 126, z. B. die Aufwärts-FU. Die duale Rückmeldung kann die Erfahrung des Benutzers mit der haptischen Vorrichtung 102 verbessern. Zum Beispiel kann der Benutzer oder die Benutzerin 150 eine Rückmeldung empfangen, da seine oder ihre Eingabe ursprünglich empfangen wurde und da er oder sie seine oder ihre Eingabe löst/verringert. Des Weiteren, da die bereitgestellte Rückmeldung basierend auf den Neigungen 1A, 2A, 1B und 2B der Kraftlinien F1, F2 variieren kann, kann der Benutzer 150 eine variierende Rückmeldung an jedem Punkt basierend auf bestimmten Charakteristiken der Eingabe des Benutzers empfangen, wie zum Beispiel der angewendeten Höchstkraft, der angewendeten Gesamtkraft, wie schnell (oder langsam) er oder sie die Kraft angewendet hat und so weiter. Falls der Benutzer 150 anfangs eine Abwärtsbewegungskraft FD schnell anwendet und eine Aufwärtsbewegungskraft FU langsam anwendet (wie zum Beispiel schnelles Drücken eines Fingers auf die Rückmeldungsoberfläche 128 und dann langsames Entfernen des Fingers), kann die Rückmeldungskraft FF bei der ersten Rückmeldung 152, 154 schneller und/oder intensiver als die Rückmeldungskraft FF, die durch den Benutzer während der zweiten Rückmeldung 156, 158 erfahren wird. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass in einigen Ausführungsformen, die Rückmeldungskraft FF nur an einem einzelnen Punkt entlang der Kraftlinien F1, F2 angewendet werden kann oder mehrere Male entlang der Kraftlinien F1, F2 angewendet werden kann, in Abhängigkeit von der gewünschten haptischen Rückmeldung. Zum Beispiel kann die Rückmeldungskraft FF bei verschiedenen Kraftgrenzwerten entlang der Eingabekräfte initiiert werden. Kurz gesagt kann jede der Rückmeldungskräfte FF voneinander verschieden sein.
  • Wie oben beschrieben, können der Abwärtsbewegungsgrenzwert und der Aufwärtsbewegungsgrenzwert in einigen Beispielen eine Funktion der Kraft, ebenso wie die Rate, mit der die Kraft angewendet wird, sein. 10 ist ein Graph, der die angewendete Kraft (z. B. die Kraftlinien F1, F2) als eine Funktion ihrer Neigung dF/dt veranschaulicht. Die Abwärtsbewegungs- und die Aufwärtsbewegungsgrenzwerte können jeweils als Linien A und B repräsentiert werden. Da die jeweiligen Kraftlinien F1, F2, die in 9 zwei verschiedene Kräfte repräsentieren, die Linien A und B schneiden, wird die Rückmeldungskraft FF auf den Benutzer 150 angewendet.
  • Die Grenzwertlinien A und B können im Wesentlichen überall entlang der Kraftachse positioniert werden. Wie jedoch in 10 gezeigt, kann der Aufwärtsbewegungsgrenzwert in einigen Beispielen rechts von dem Abwärtsbewegungsgrenzwert auf der Kraftachse in 10 positioniert werden. Mit anderen Worten kann der Aufwärtsgrenzwert bei einer Magnitude einer niedrigeren Kraft als der Abwärtsgrenzwert übertreten werden. Dies ist so, da die Aufwärtsbewegungskraft typischer Weise das negative Ergebnis der Abwärtsbewegungskraft FD sein kann, entsprechend kann sie geringer als oder zumindest derselbe absolute Wert wie bei der Abwärtsbewegungskraft FD sein. Deswegen, damit die haptische Vorrichtung 102 Rückmeldungskraft FF für eine bestimmte Benutzeraufwärtsbewegungskraft FU bereitstellt, kann der Aufwärtsbewegungsgrenzwert eine geringere absolute Magnitude sein als der Abwärtsbewegungsgrenzwert. Mit anderen Worten kann der Aufwärtsgrenzwert ein prozentueller Anteil der Abwärtsbewegungskraft FD sein, wenn der Abwärtsbewegungsgrenzwert übertreten wurde. Zum Beispiel kann der Aufwärtsbewegungsgrenzwert zwischen 70–90% der Abwärtsbewegungskraft FD gesetzt werden, wenn der Abwärtsbewegungsgrenzwert übertreten wurde. In diesen Ausführungsformen, solange der Abwärtsbewegungsgrenzwert übertreten wurde, sollte der Aufwärtsbewegungsgrenzwert übertreten werden, um sicherzustellen, dass dem Benutzer eine Rückmeldung bei Beiden – der Abwärtsbewegungseingabe und der Aufwärtsbewegungseingabe – bereitgestellt wird.
  • Wie oben in Bezug auf 9 und 10 beschrieben, kann die haptische Vorrichtung 102 eine Benutzerrückmeldung bereitstellen, die auf die angewendete Kraft (Abwärtsbewegungs- und Aufwärtsbewegungskräfte), ebenso wie auf die Rate der Anwendung der angewendeten Kraft bezogen sein. 11 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bereitstellen einer Rückmeldung an einen Benutzer sowohl basierend auf einer Abwärtsbewegungskraft als auch basierend auf einer Aufwärtsbewegungskraft veranschaulicht. Das Verfahren 200 kann mit der Operation 202 beginnen und die durch den Benutzer 150 angewendete Abwärtsbewegungskraft FD wird bestimmt. Zum Beispiel können die Eingabesensoren 132 die Abwärtsbewegungskraft FD detektieren oder messen, während der Benutzer 150 eine Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 anwendet. Nachdem die Abwärtsbewegungskraft FD bestimmt wurde, kann das Verfahren 200 mit der Operation 204 fortfahren, und der Prozessor 116 kann die Rate bestimmen, mit der die Abwärtsbewegungskraft FD angewendet wurde, das heißt Bestimmen des dF/dt oder der Neigung der Abwärtsbewegungskraft FD.
  • Alsbald der Prozessor 116 die Rate dF/dt der Abwärtsbewegungskraft FD bestimmt hat, wenn die Abwärtsbewegungskraft FD den Abwärtsbewegungsgrenzwert erreicht hat, kann die haptische Vorrichtung 102 eine Abwärtsbewegungsrückmeldung bereitstellen. Die Rückmeldungskraft FF oder die erste Rückmeldung 152, 154 können der Abwärtsbewegungskraft FD, ebenso wie der Rate der Abwärtsbewegungskraft entsprechen. Zum Beispiel, wenn die Abwärtsbewegungskraft FD steigt, kann die Rückmeldungskraft FF ebenfalls steigen. Ähnlich, wenn die Rate dF/dt der Abwärtsbewegungskraft FD steigt, kann auch die Rate, bei der die Rückmeldungskraft FF angewendet wird, ebenfalls steigen. Die Beziehung zwischen der Abwärtsbewegungskraft FD und der Rückmeldungskraft FF kann durch eine Benutzereinstellung, eine Anwendung oder Ähnlichem bestimmt werden oder kann eine 1:1-Beziehung sein. Somit kann die Rückmeldungskraft FF in Abhängigkeit von dem Benutzer, der Anwendung und so weiter individuell angepasst werden.
  • Nach der Operation 206 kann das Verfahren 200 mit der Operation 208 fortfahren, und die Eingabesensoren 132 können die Aufwärtsbewegungskraft FU bestimmen. Wie oben erläutert, kann die Aufwärtsbewegungskraft FU einer Abnahme in Kraft entsprechen, während ein Benutzer die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendete Kraft löst. Entsprechend können die Eingabesensoren 132 die Aufwärtsbewegungskraft FU detektieren oder messen. Alsbald die Eingabesensoren 132 die Aufwärtsbewegungskraft FU detektiert haben, kann das Verfahren 200 mit der Operation 210 fortfahren. Der Prozessor 116 kann dann die Rate der Aufwärtsbewegungskraft FU bestimmen. Die Rate dF/dt kann der Angabe entsprechen, wie schnell ein Benutzer den auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendeten Druck löst, z. B. den Neigungen 1B oder 2B in 9. Zum Beispiel kann der Prozessor 116 ein Derivat der Aufwärtsbewegung über eine Zeit annehmen, um die Rate zu bestimmen, bei der die Aufwärtsbewegung angewendet wird (oder dass die die angewendete Kraft abnimmt).
  • Nach der Operation 210 kann das Verfahren 200 mit der Operation 212 fortfahren, und die haptische Vorrichtung 102 stellt eine Aufwärtsbewegungsrückmeldungskraft FF dem Benutzer 128 bereit. Zum Beispiel kann der Rückmeldungsmechanismus 124 eine Kraft bereitstellen, um die Eingabefläche 128 orthogonal zu bewegen, oder kann anderweitig eine Rückmeldung an den Benutzer bereitstellen. Nach der Operation 212 kann das Verfahren 200 enden. Es sollte angemerkt werden, dass das Verfahren 200 so oft wie gewünscht wiederholt werden kann, und in vielen Beispielen kann ein Benutzer nach dem Empfangen der Rückmeldungskraft FF von der Aufwärtsbewegung eine neue Abwärtsbewegungskraft FD bereitstellen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass eines von Beiden oder Beide – der Abwärtsgrenzwert und der Aufwärtsgrenzwert – basierend auf einer oder mehr Charakteristiken oder Eingaben modifiziert werden kann, wie es unten detaillierter erläutert wird. Als ein Beispiel können die Grenzwerte basierend auf einer Anwendung, die auf der rechnenden Vorrichtung 100 läuft, auf verschiedenen Eingabecharakteristiken auf der Rückmeldungsoberfläche 128 (z. B. Gesten, Anzahl der Finger, die eine Eingabe bereitstellen) modifiziert werden.
  • Wie oben kurz erläutert, kann die Rückmeldungskraft FF mit der Abwärtsbewegungskraft FD, der Aufwärtsbewegungskraft FU und/oder einer Rate, mit der die jeweilige Kraft angewendet wurde, korreliert werden. In anderen Ausführungsformen kann die Rückmeldungskraft FF mit einer Benutzereingabe, die anders als die angewendete Kraft ist, korreliert werden. 12 ist ein Flussdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Korrelieren der Rückmeldungskraft FF mit einer angezeigten Geschwindigkeit eines Cursors (d. h. basierend auf einer Benutzerfingergeschwindigkeit entlang der Rückmeldungsoberfläche 128). Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 ein Track-Pad sein, und ein Benutzer oder eine Benutzerin 150 kann seine oder ihre Finger entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 bewegen, um einen Cursor entlang eines Anzeigebildschirms in Kommunikation mit der haptischen Vorrichtung 102 zu bewegen. Das Verfahren 300 kann mit der Operation 302 beginnen und die Eingabesensoren 122 können eine Bewegung und/oder Geschwindigkeit einer Benutzereingabe detektieren oder messen. Zum Beispiel können die Eingabesensoren 122 eine Bewegung des Benutzers entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 detektieren. Auf diese Weise kann die Bewegung des Benutzers 150 der Bewegung des Ausgabe-Icons, z. B. eines Cursors oder Zeigers entsprechen.
  • Nach der Operation 302 kann das Verfahren 300 mit der Operation 304 fortfahren, und der Prozessor 116 kann bestimmen, ob der Aufwärtsbewegungsgrenzwert oder der Abwärtsbewegungsgrenzwert für die Rückmeldungskraft FF der haptischen Vorrichtung 102 geändert werden sollte. Zum Beispiel, falls der Benutzer oder die Benutzerin 150 seine oder ihre Finger bewegt oder schnelle Berührung entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 vornimmt, kann er oder sie weniger Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 anwenden. Entsprechend kann der Grenzwert zum Bereitstellen einer Rückmeldungskraft FF an den Benutzer 150 reduziert werden. Umgekehrt, falls der Benutzer oder die Benutzerin 150 seine oder ihre Finger langsam bewegt, jedoch eine signifikante Menge an Kraft anwendet, können der Abwärtsgrenzwert und/oder der Aufwärtsgrenzwert geändert werden, um eine erhöhte Kraft zu erfordern. Auf diese Weise kann der Prozessor 116 bestimmen, ob der Abwärtsbewegungs- oder der Aufwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf eine Bewegung des Benutzers geändert werden sollte. Zusätzlich kann der Prozessor 116 ferner die Abwärtskraft- und/oder Aufwärtskraftgrenzwerte basierend auf anderen Charakteristiken oder Parametern ändern, wie zum Beispiel einer Benutzereinstellung, aktuell laufenden Anwendung und so weiter, wie es unten detaillierter erläutert wird.
  • Falls der Abwärtsbewegungs- oder Aufwärtsbewegungsgrenzwert in Operation 304 geändert werden muss, kann das Verfahren 300 mit der Operation 306 fortfahren. Die Operation 306 ändert den Abwärtsbewegungs- oder Aufwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einer vorher definierten Korrelation, einer Benutzereinstellung, einer Anwendungseinstellung und so weiter. Zum Beispiel kann der Prozessor 116 konfiguriert sein, den Abwärtsbewegungsgrenzwert zum Anwenden einer Rückmeldung 152, 154 zu erhöhen, wenn ein Benutzer seinen oder ihren Finger schnell entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 bewegt, und die Menge der Reduktion des Grenzwerts kann ein prozentueller Anteil der Geschwindigkeit des Fingers sein oder auf einer anderen Korrelation und/oder Charakteristik beruhen.
  • Nach einer der Operationen 306 oder 304 kann das Verfahren mit der Operation 308 fortfahren. In Operation 308 bestimmen die Eingabesensoren 122, ob der Benutzer 150 eine Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitgestellt hat. In diesen Beispielen kann die Eingabe separat von der Bewegungseingabe sein. Zum Beispiel in einer Ausführungsform, in der die haptische Vorrichtung 102 in ein Track-Pad eingegliedert ist, kann ein Benutzer oder eine Benutzerin seinen oder ihren Finger über die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegen, um das Ausgabe-Icon zu bewegen, und kann dann eine Abwärtsbewegungskraft FD auf die Rückmeldungsoberfläche 128 als eine separate Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitstellen, z. B. der Benutzer 128 kann eine Abwärtsbewegungskraft FD bereitstellen, um ein Item auszuwählen, über das das Ausgabe-Icon positioniert werden kann.
  • Nach der Operation 308 kann das Verfahren 300 mit der Operation 310 fortfahren, und der Prozessor 116 kann bestimmen, ob die angewendete Kraft (Abwärtsbewegungskraft und Aufwärtsbewegungskraft) den jeweiligen Grenzwert übersteigt. Wird der Grenzwert überstiegen, kann das Verfahren 300 mit der Operation 312 fortfahren, und die haptische Vorrichtung 102 und insbesondere der Rückmeldungsmechanismus 124 kann eine Rückmeldung an den Benutzer 128 bereitstellen. Falls jedoch in Operation 310 der Grenzwert nicht erreicht wird, kann das Verfahren 300 zu der Operation 308 zurückkehren, und der Sensor 122 kann fortfahren, eine Benutzereingabe zu messen. In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 verschiedene Charakteristiken messen oder kann Elemente innerhalb der rechnenden Vorrichtung 100 verwenden, um Charakteristiken zu messen, die verwendet werden können, um zu bestimmen, ob die Abwärtsbewegungs- und/oder Aufwärtsbewegungsgrenzwerte überstiegen wurden, dies wird unten detaillierter erläutert werden.
  • Bestimmen der Eingabe an die haptische Vorrichtung
  • Die Eingabesensoren 122, insbesondere die Kraftsensoren 132, Positionssensoren 127 und die Beschleunigungssensoren 133 können verwendet werden, um den Ort und die Stärke verschiedener Eingaben an die Rückmeldungsoberfläche 128 für haptische Vorrichtung 102 zu bestimmen. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 in der Lage sein, den Kraft-Ort einer Krafteingabe zu bestimmen, der einer Handfläche des Benutzers entspricht, ebenso wie die Kraft und den Kraft-Ort, die durch jeden der Finger des Benutzers festgestellt wurden. 13A ist eine perspektivische Sicht von oben auf die haptische Vorrichtung 102, die eine Hand 330 des Benutzers veranschaulicht, die auf der Rückmeldungsoberfläche 128 positioniert ist und eine Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 anwendet. 13B ist ein vereinfachtes Diagramm der Position der Hand in Bezug auf den Ort des Kraftschwerpunkts. Die haptische Vorrichtung 102, die die Krafteingabesensoren 130a–130d verwendet, die in jeder Ecke der Rückmeldungsoberfläche 128 positioniert sind, kann konfiguriert sein, den Ort eines Kraftschwerpunkts für die Hand 330, ebenso wie eine Kraft von jedem Finger und/oder der Handfläche der Hand 330 zu bestimmen. Die Kraftsensoren können in anderen Ausführungsformen verschieden konfiguriert und/oder positioniert sein, können jedoch nach wie vor verwendet werden, um Kräfte zu bestimmen und bestimmten Eingabeorten zuzuweisen.
  • Wie oben kurz erwähnt, können Aspekte dieser Offenbarung in Komponenten eingearbeitet werden, die sich nicht bewegen können oder keine Rückmeldung an einen Benutzer bereitstellen können. Als ein Beispiel kann ein Anzeigebildschirm oder eine Einfassung für eine Vorrichtung, wie zum Beispiel eine tragbare rechnende Vorrichtung (z. B. Tablet, Smartphone), Kraft- und/oder Positionssensoren aufweisen und kann Benutzereingaben detektieren, wie unten detaillierter erläutert wird. In diesen Beispielen, können die detektierten Benutzereingaben als ein Mechanismus zum Bereitstellen der Kommunikation zwischen dem Benutzer und der Vorrichtung verwendet werden und/oder können mit anderen Ausgabe-Items korreliert werden (wie zum Beispiel Änderungen auf einem Anzeigebildschirm). Dies kann bestimmten Elementen des Anzeigebildschirms oder Umfassung erlauben, Benutzereingaben zu detektieren.
  • Unter Verwendung der Positionssensoren 127 kann die haptische Vorrichtung 102 oder ein assoziierter Prozessor den Ort einer jeden Berührung oder Eingabe an die Rückmeldungsoberfläche 128 wissen, und die Kraftsensoren 130A–130D können die Kraftmagnitude an Positionen auf der Rückmeldungsoberfläche 128 bestimmen. Entsprechend, falls der Benutzer eine Eingabekraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 mit einem einzelnen Finger abgibt, kann die haptische Vorrichtung 102 diese Position mit der gesamten Kraft assoziieren, die durch einen oder mehr Kraftsensoren 130A–130D detektiert wurde. In vielen Beispielen jedoch kann der Benutzer oder die Benutzerin eine Eingabekraft oder -Kräfte mit einem oder mehr Fingern und/oder anderen Teilen seiner oder ihrer Hand bereitstellen. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 verwendet werden, um Eingabegesten zu erfassen, und/oder kann variierende Rückmeldungskräfte FF basierend auf der Anzahl oder dem Typ der Fingereingaben bereitstellen. In diesen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 eine Eingabekraft bestimmen, die mit einigen oder allen der verschiedenen Berührungsorten auf der Rückmeldungsoberfläche 128 assoziiert ist, um Kraftlevel einzugeben, ebenso wie bestimmen, welcher Teil und/oder welche Finger der Hand des Benutzers verwendet werden können, um die Eingabekraft(-Kräfte) bereitzustellen. Im Wesentlichen kann die haptische Vorrichtung 102 oder der assoziierte Prozessor die Ausgaben eines jeden Kraftsensors verwenden, um die individuellen Kräfte zu bestimmen, die an jedem Berührungsort angewendet wurden, anstatt einfach jede solche Kraft in eine einzelne Gesamtkraft zu aggregieren.
  • In einigen Beispielen kann ein Benutzer eine Kraft mit einem oder mehreren der Finger 336–342, dem Daumen 334 und/oder der Handfläche 332 der Hand 330 anwenden. Zum Beispiel kann der Benutzer die Handfläche 332 auf die Rückmeldungsoberfläche 128 auflegen und zugleich eine andere Kraft mit dem Zeigefinger 336 abgeben, um ein Item auszuwählen oder anderweitig eine Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitzustellen. In diesen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 einen globalen Kraftschwerpunkt CGF der verschiedenen Kräfte bestimmen, wenn sie über die Rückmeldungsoberfläche 128 verstreut sind. Auf diesem Weg kann das Zentrum der entlang der gesamten Rückmeldungsoberfläche 128 angewendeten Kraft bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 keine tatsächliche Berechnung vornehmen, kann jedoch Eingaben von den Eingabesensoren an einen Prozessor bereitstellen, der mit der haptischen Vorrichtung assoziiert oder nicht assoziiert sein kann.
  • Durch das Bestimmen des globalen Kraftschwerpunkts CGF kann die haptische Vorrichtung 102 ferner den Ort der stärksten Kraft bestimmen und diesen mit einer Position einer Berührung korrelieren, ebenso wie die Teile der Hand 330 bestimmen, die diese Kräfte anwenden. Die haptische Vorrichtung 102 kann variierende Eingaben an den Prozessor 116 basierend auf dem Finger erlauben, der verwendet wurde, um eine Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitzustellen. Als ein Beispiel kann auf diese Weise eine durch den Daumen detektierte Eingabekraft als eine Eingabe verwendet werden, um einen „richtigen Klick” oder andere Option bereitzustellen, und eine durch den Zeigefinger eingegebene Eingabekraft kann als eine Eingabe zum Auswählen oder Scrollen verwendet werden. Viele Ausführungsformen jedoch, die unten detaillierter erläutert werden, können verwendet werden, um verschiedene Teile für die haptische Vorrichtung 102 und die rechnende Vorrichtung 100 basierend auf der Eingabe bereitzustellen, die durch spezielle Portionen einer Hand oder Hände des Benutzers bereitgestellt wurden.
  • Wenn die haptische Vorrichtung 102 eine oder mehr Eingabekräfte auf der Rückmeldungsoberfläche 128 empfangen hat, kann die haptische Vorrichtung 102 unter Verwendung einer Schwerpunktkalkulation den Finger bestimmen, der die Kraft bereitstellt. Da in einigen Ausführungsformen die haptische Vorrichtung 102 nur vier Kraftsensoren 130a–130d umfassen kann, können manche Kalkulationen und/oder Schätzungen jedoch verwendet werden, um den Finger zu bestimmen, der die Eingabekraft bereitstellen kann. Wie detaillierter unten erläutert, kann die haptische Vorrichtung 102 die Positionsinformation, wie durch den Positionssensor oder die Positionssensoren 127 entlang der verschiedenen Kraftsignale ermittelt, die durch die vier Kraftsensoren 130a–130d ermittelt wurden, verwenden, um den Berührungsort, der einer bestimmten Kraft entspricht, zu bestimmen. Durch Bestimmen des Schwerpunkts der Eingabekräfte, die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet wurden, und aufgrund der Position der Berührungen auf der Rückmeldungsoberfläche 128, die durch die Positionssensoren 127 bestimmt wurden, kann die haptische Vorrichtung den Finger, der die Eingabekraft bereitstellt, als den Finger bestimmen, der zu dem Kraftschwerpunkt an nahesten ist. Der globale Kraftschwerpunkt CGF kann durch die Gleichung (1) unten ausgedrückt werden:
    Figure DE112013002421T5_0002
    Gleichung (1)
  • In Gleichung (1) wird der globale Kraftschwerpunkt CGF als die Summe einer ausgewählten Anzahl an Positionen Pi, die mit dem Gewicht Wi an jeder Position Pi multipliziert sind, geteilt durch die Summe der Gewichte Wi ausgedrückt werden. Die Positionen Pi können durch die Positionssensoren 127 bestimmt werden. Zum Beispiel, falls der Benutzer auf der Rückmeldungsoberfläche 128 mit zwei Fingern drückt, können diese Finger ein Positionseingabesignal (wie zum Beispiel eine Änderung der Kapazität) an zwei getrennten Orten bereitstellen. Solche Orte können als zwei Eingabepositionen Pi in der Gleichung (1) verwendet werden. In einigen Beispielen können die Positionen Pi ein Satz von Koordinaten oder Koordinaten einer einzelnen Achse sein, in dem späteren Beispiel kann die Gleichung (1) zweimal wiederholt werden, einmal für eine X- oder horizontale Achse und einmal für Y- oder vertikale Achse. In anderen Beispielen, wie zum Beispiel in Gleichung (2) veranschaulicht, können die Positionen Pi als Positionsvektoren in Bezug auf einen vorbestimmten Ursprung repräsentiert werden. Das Gewicht Wi kann das Gleiche wie die Kraft sein, die von jedem der Kraftsensoren gemessen wurde, oder kann die Kraft sein, die durch jeden Kraftsensor gemessen wurde, multipliziert mit der Gravitationsbeschleunigung (9.80665 m/s2 oder 32.174 ft/s2).
  • Gleichung (1) verwendet auch das Gewicht Wi für jede Position; jedoch, da Kraftsensoren 130a–130d nicht an jeder Position auf der Rückmeldungsoberfläche 128 sein können, an der eine Berührung vorliegen kann, kann das Gewicht Wi nicht an jeder Position bekannt sein, nur die Kraft an der Position der Kraftsensoren 130a–130d ist bekannt. In diesen Ausführungsformen kann die Positionsinformation entlang der Kraft, wie an jedem Eingabesensor 130a–130d gemessen, verwendet werden, um einen globalen Kraftschwerpunkt zu lösen, der verwendet werden kann, um zu helfen, die Kraft an jedem Berührungsort oder an jeder Berührungsposition zu bestimmen.
  • Unter Verwendung des Beispiels einer haptischen Vorrichtung 102 mit vier Kraftsensoren 130a–130d kann die Gleichung (1) erweitert werden, um die Werte für jeden der Eingabesensoren 130a–130d einzubinden, extrapoliert zur Gleichung (2) unten:
    Figure DE112013002421T5_0003
    Gleichung (2)
  • In Gleichung (2) oben und in Bezug auf 4 repräsentiert LPF das Tiefpassfilter, C F[n] / RB ist die Kraft, die druch den rechten unteren (RB) Kraftsensor 130b registriert wurde, C → position / BL ist der Positionsvektor von dem jeweiligen Sensor zu der Berührungsposition, C F[n] / TL repräsentiert die Kraft, die durch den oberen linken Kraftsensor 130c registriet wurde, C → position / TL ist der Positionsvektor von dem jeweiligen Sensor zu der Berührungsposition, C F[n] / RL ist die Kraft, die durch den rechten linken Kraftsensor 130d registriert wurde, C → position / RL ist der Positionsvektor von dem jeweiligen Sensor zu der Berührungsposition, C F[n] / RB ist die Kraft, die durch den rechten unteren Kraftsensor 130a registriert wurde, C → position / RB ist der Positionsvektor von dem jeweiligen Sensor zu der Berührungsposition, die den Ort und den Wert der bestimmten Kraft in Bezug auf einen bestimmten vorbestimmten Ursprung repräsentiert.
  • Wie in der Gleichung (2) angezeigt, können in einigen Ausführungsformen die Werte für die Kraftsensoren vor dem Verarbeiten durch den Tiefpassfilter gefiltert werden. Dieses Filtern kann verwendet werden, um Rauschen zu entfernen, wie zum Beispiel Spitzen innerhalb des Signals. In anderen Beispielen jedoch ist es nicht notwendig, die Eingabewerte von den Kraftsensoren 130–130d durch das Tiefpassfilter basierend auf dem Rauschlevel für jedes der Signale zu filtern. Wie oben beschrieben, können die Kraftsensoren 130a–130d konfiguriert sein, eine Kraft an einem vorbestimmten Ort zu detektieren. Jedoch in Beispielen, in denen eine oder mehr Kräfte auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet werden, kann die an jedem der Kraftsensoren 130a–130d registrierte Kraft im Vergleich zu den anderen Sensoren 130a–130d reduziert oder erhöht werden basierend auf dem Abstand der angewendeten Kraft von dem jeweiligen Kraftsensor 130a–130d. Mit anderen Worten kann ein Moment der Rückmeldungsoberfläche 128 für einen bestimmten Kraftsensor 130a–130d basierend auf dem Abstand von der bestimmten Kraft variieren, da ein Momentarm oder die perpendikulare Distanz von dem Kraft-Ort zu dem Kraftsensor 130a–130 zunehmen oder abnehmen kann. In einigen Ausführungsformen können die Kraftsensoren 130a–130d Dehnungsmesser sein, die variierende Krafteingaben basierend auf dem Moment registrieren können, sodass die Krafteingaben, wie durch die Kraftsensoren 130a–130d gemessen, basierend auf dem Abstand zu der entsprechenden Eingabekraft variieren können.
  • Obwohl die obigen Beispiele in Bezug auf vier Kraftsensoren 130a, 130b, 130c, 130d beschrieben wurden, können in anderen Ausführungsformen drei Sensoren oder mehr als vier Sensoren ebenfalls verwendet werden. Zum Beispiel, da nur drei Punkte notwendig sind, um eine Fläche zu definieren, kann die haptische Vorrichtung 102 nur drei Kraftsensoren umfassen und im Wesentlichen die gleichen Berechnungen wie oben verwenden. Alternativ kann die haptische Vorrichtung 102 mehr Kraftsensoren umfassen, um die obigen Berechnungen zu verfeinern.
  • Unter Verwendung der obigen Gleichung (2) kann der globale Kraftschwerpunkt berechnet werden, der der Ort des Zentrums der angewendeten Kraft ist. Als ein Beispiel kann bei einer Berührung das Zentrum der Kraft durch Analysieren der Kraft, die an jedem Kraftsensor registriert wurde, entlang des Orts der Berührung bestimmt werden, die durch die Positionssensoren detektiert wurde. Da in diesem Beispiel nur eine einzige Berührung gegeben ist, kann die haptische Vorrichtung 102 bestimmen, dass die gesamte Kraft an dem Ort des Kraftschwerpunkts bereitgestellt wurde, und dann dieses Wissen verwenden, um die darauf angewendete Kraftmagnitude zu bestimmen. Die Kraftmagnitude, die an dem Kraft-Ort angewendet wurde, kann notwendiger Weise berechnet werden, da jeder Kraftsensor nur einen Teil der Kraft detektieren kann, da die Kraft generell über den Abstand zwischen dem Kraftsensor und dem Ort der Krafteingabe allgemein abnehmen kann (wenn voneinander entfernt). Es sollte angemerkt werden, dass in einigen Beispielen die Schwerpunktposition nicht ausreichend sein kann, die Kraftwerte an den spezifischen Positionen zu bestimmen, es sei denn es gibt nur eine einzelne Kraft oder Berührungsposition. Damit kann der globale Kraftschwerpunkt verwendet werden, um die Kraft an verschiedenen Kraftpositionsorten zu schätzen, dies wird unten detaillierter erläutert.
  • Zwei Kraftorte
  • In einigen Beispielen können die oben aufgeführten Gleichungen verwendet werden, um die Kraftmagnitude zu schätzen, die an zwei Orten durch zwei separate Finger angewendet wurde. Für die Erläuterung unten sollte angemerkt werden, dass der globale Kraftschwerpunkt eine Kraftmagnitude, ebenso wie eine Position (die in x- und y-Koordinaten aufgespalten werden kann) umfasst. Auch allgemein, wenn zwei Krafteingaben auf der Rückmeldungsoberfläche 128 vorliegen, wird der Kraftschwerpunkt zwischen jeder der Krafteingaben verteilt sein, kann jedoch näher an dem Ort sein, in dem die Eingabekraft am größten sein kann.
  • In Bezug auf 13A wird angenommen, dass der Daumen 334 und der Zeigefinger 336 des Benutzers zwei verschiedene Kräfte an die Rückmeldungsoberfläche 128 zu einem im Wesentlichen denselben Zeitpunkt abgeben. Die Positionssensoren 127, welche, wie oben beschrieben, ein kapazitatives Mehrfachberührungs-Mess-Raster sein können, können eine Position der angewendeten Kraft detektieren, unter Annahme, dass die Kraft durch ein sich kapazitativ änderndes Material (wie zum Beispiel einen Finger oder einen Stift usw.) angewendet wird. Unter Verwendung der obigen Gleichung (2) kann der Ort des globalen Kraftschwerpunkts CGF bestimmt werden. Wie in 13A gezeigt, kann der Zeigefinger 336 eine größere Kraft angewendet haben als der Daumen 334, und so ist der globale Kraftschwerpunkt CGF näher an dem Ort des Zeigefingers 336 als an dem des Daumens 334 auf der Rückmeldungsoberfläche 128 positioniert.
  • Unter Verwendung der Gleichung (2), jedoch unten vielmehr in kartesischen Koordinaten als Vektoren veranschaulicht, kann der globale Kraftschwerpunkt für die zwei Berührungen am P1 und P2 in der Gleichung (3) unten ausgedrückt werden:
    Figure DE112013002421T5_0004
    Gleichung (3)
  • In der Gleichung (3) können die Kraft P force / 1 am P1 (oder Fingerbeere 1) und die Kraft P force / 2 am P2 (oder Fingerbeere 2) unbekannt sein, die Positionsvektoren P →1 und P →2 können jedoch durch die Positionssensoren 127 bekannt sein. Zusätzlich, wie oben beschrieben, können die Kräfte P force / 1 , P force / 2 durch den globalen Kraftschwerpunkt CGF in Beziehung stehen. Insbesondere können die Kräfte mit dem globalen Kraftschwerpunkt CGF in Beziehung stehen, wie durch Gleichtung (4) unten gezeigt, die anzeigt, dass die Summe der Kräfte P force / 1 , P force / 2 der Kraftmagnitude des globalen Kraftschwerpunkts gleich ist. C force / GF = P force / 1 + P force / 2 Gleichung (4)
  • Durch das Einsetzen der Gleichung (4) in den Dominator der Gleichung (3) und durch Brechen des Positionsvektors des globalen Kraftschwerpunkts C →GF in karthesische Koordinaten, können die Gleichungen (5) und (6) unten bestimmt werden. Die Gleichung (5) kann die Position des globalen Kraftschwerpunkts auf einer x-Achse repräsentieren (z. B. horizontale Achse, wenn Bezug auf 4 genommen wird), und die Gleichung (6) kann die Position oder den globalen Kraftschwerpunkt auf einer y-Achse (z. B. einer vertikalen Achse, wenn Bezug auf 4 genommen wird) repräsentieren.
    Figure DE112013002421T5_0005
    Gleichung (5)
    Figure DE112013002421T5_0006
    Gleichung (6)
  • Das Einsetzen der Gleichung (4) in die Gleichungen (5) und (6) stellt jeweils die Gleichungen (7) und (8) unten bereit.
    Figure DE112013002421T5_0007
    Gleichung (7)
    Figure DE112013002421T5_0008
    Gleichung (8)
  • Unter Versendung bekannter mathematischer Techniken können die Gleichungen (7) und (8) manipuliert werden, um für P1 in Form von P2 zu lösen, und dann unter Verwendung der bekannten Variablen P x / 1 , P y / 1 , P x / 2 , P y / 2 ) kann die Kraft an jedem Ort P1 und P2 bestimmt werden, und damit können die Kraft, die durch den Zeigefinger 336 und den Daumen 334 angewendet wird, bestimmt (oder zumindest geschätzt) werden.
  • Wie unten erläutert wird, obwohl die obige Erläuterung hinsichtlich nur zwei Berührungen vorliegt, können diese Techniken erweitert werden, um Beispiele einzugliedern, in denen drei Positionen (z. B. drei Finger) gegeben sein können, die eine Eingabekraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 abgeben. Dies ist möglich, denn es gibt drei Gleichungen (Gleichungen (4), (7) und (8)) und drei unbekannte Variablen – die Positionen von P1, P2 – und eine dritte Kraftberührungsposition P3.
  • Es sollte angemerkt werden, dass in den gleichen Beispielen, in denen die Positionssensoren 127 nur bestimmen können, dass es zwei separate Kraftorte gibt, andere Systeme verwendet werden können, um die Kraft zu bestimmen. Zum Beispiel, da der globale Kraftschwerpunkt bekannt ist und die zwei Berührungspositionen durch eine Linie verbunden werden können, die den globalen Kraftschwerpunkt schneiden kann, kann der detektierte prozentuelle Kraftanteil der Gesamtkraft zugewiesen werden zu den zwei Berührungen basierend auf dem prozentuellen Anteil des Abstands einer ersten Berührungsposition zu dem globalen Kraftschwerpunkt und einem prozenuellen Anteil des Abstands einer zweiten Berührungsposition zu dem globalen Kraftschwerpunkt. Diese Art der Berechnungstechnik kann jedoch für Beispiele, in denen drei oder mehr Berührungen auf der Rückmeldungsoberfläche 128 vorliegen können, nicht ausreichend sein.
  • Mehr als zwei Berührungen
  • In Beispielen, in denen der Benutzer mehrere Berührungen auf der Rückmeldungsoberfläche 128 erzeugen kann, kann die Kraft an jeder Berührung unter Verwendung der obigen Gleichungen geschätzt werden, einschließlich einiger Annahmen, die auf der Idee beruhen, dass ein Benutzer oft nur einen oder zwei Finger (typischer Weise einen Zeigefinger und einen anderen Finger) benutzen kann, um eine Eingabekraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 und andere Berührungsorte abzugeben, die durch die Positionssensoren 127 gemessen werden. Unter Verwendung dieser Information, für die meisten Merhfachberührungs-Szenarien, können die folgenden Annahmen gemacht werden: 1) die Mehrheit der Eingabekraft wurde durch einen Finger und die Hand abgegeben oder 2) die Mehrheit der Eingabekraft wurde durch zwei Finger und die Hand abgegeben. Unter Verwendung dieser Annahmen kann eine gewichtete Summe für Berührungsorte, die den verschiedenen Fingern entsprechen, gegeben sein.
  • 13B ist eine vereinfachte Darstellung einer Hand eines Benutzers, die Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 abgibt. In Bezug auf 13A kann ein Vektor- oder Gleitwert zwischen dem globalen Kraftschwerpunkt und der Hand erzeugt werden. Unter Verwendung eines perpendikularen Bisektors für jeden Vektor können prozentuelle Anteile den verschiedenen Fingern zugewiesen werden, und der Finger (oder der Berührungsort) und der höchste prozentuelle Anteil kann ein höchster prozentueller Anteil der Kraft zugewiesen werden, wobei den anderen Fingern der Rest der Kraft zugewiesen wird. Das heißt, dass dem Fingerort, der dem globalen Kraftschwerpunkt am nähesten ist, kann als ein Ort bestimmt werden, der den höchsten prozentuellen Anteil der Gesamtkraft, die in die haptische Vorrichtung 102 eingegeben wurde, bereitgestellt bekommt.
  • Die obigen Gleichungen können verwendet werden, um zu bestimmen, wo jeder Teil der Hand 330 auf der Rückmeldungsoberfläche 128 positioniert ist, ebenso wie die geschätzte Kraft, die durch jeden Finger bereitgestellt wird. 14 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen des Fingers 334–342, der die Eingabekraft (Eingabekräfte) an die haptische Vorrichtung 102 abgeben kann. Das Verfahren 600 kann bei der Operation 602 beginnen, und die haptische Vorrichtung 102 kann die Kraftsensoren 130A–130D nullen. Dies kann ein anfängliches Lesen von jedem der Kraftsensoren 130A–130D aufweisen, wenn die haptische Vorrichtung 102 zuerst eingeschaltet wird. Durch Nullen der Kraftsensoren 130A–130D können jegliche Inkonsistenzen zwischen jedem der Sensoren 130A–130D reduziert werden (z. B. Kalibrierungsfehler). Nach der Operation 602, kann das Verfahren 600 mit der Operation 604 fortfahren, und die haptische Vorrichtung 102 kann eine Benutzereingabe detektieren. Die Eingabesensoren 122, insbesondere die Positionssensoren 127 und die Kraftsensoren 130A–130D können jeder verwendet werden, um zumindest eine Charakteristik der Benutzereingabe zu messen. Während der Operation 604 kann das Verfahren 600 mit der Operation 606 fortfahren, und die Berührungspositionen der Eingabe können detektiert werden. Zum Beispiel können die Positionssensoren 127 Kapazitätsänderungen an einem oder mehr Orten auf der Rückmeldungsoberfläche 128 detektieren.
  • Nach der Operation 606 kann das Verfahren 600 mit der Operation 608 fortfahren, und die Kraftsensoren 130A–130D können die abgegebene Eingabekraft detektieren. Wie oben beschrieben, kann jeder der Sensoren 130A–130D leicht verschiedene Kraftwerte detektieren, da die Kraftmagnitude basierend auf dem Abstand zwischen dem Kraftsensor und der Eingabe variieren kann. Nach den Operationen 606 und 608 kann das Verfahren mit der Operation 610 fortfahren, und der globale Kraftschwerpunkt kann wie oben beschrieben unter Verwendung der Gleichungen (1)–(8) berechnet werden.
  • Nach der Operation 610 kann das Verfahren 600 mit der Operation 612 fortfahren, und der Prozessor 116 kann die Kraft schätzen, die an jeder Berührungsposition abgegeben wurde, die durch die Positionssensoren 127 detektiert wurde. Wie oben beschrieben, kann dies durch eine Analyse der prozentuellen Anteile bestimmt werden, basierend darauf, wie nahe ein bestimmter Berührungsort an dem globalen Kraftschwerpunkt ist.
  • Basierend auf dem Verfahren der 14 können in einigen Ausführungsformen (unten detailierter erläutert) die Rückmeldungskraft FF, der Abwärtsgrenzwert und/oder der Aufwärtsgrenzwert basiered darauf variiert werden, welcher Finger der Finger der Hand 330 die Eingabekraft an die haptische Vorrichtung 102 abgibt. Zum Beispiel, falls der Zeigefinger 336 die Kraft abgibt, kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert angehoben werden, sodass der Benutzer eine erhöhte Eingabekraft im Vergleich zu der Situation abgeben sollen könnte, in der er oder sie seinen oder ihren kleinen Finger 342 verwenden würde, um die Eingabekraft abzugeben. Ähnlich, falls mehr als ein Finger 332–342 die Eingabekraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 abgibt, können die Grenzwerte erhöht werden, sodass ein Benutzer mehr Kraft abgeben muss, um eine Rückmeldung zu empfangen und/oder eine Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitzustellen. Unter Verwendung des globalen Kraftschwerpunkts und des Verfahrens der 14 kann somit die Krafteingabe durch jeden Finger bestimmt werden, dadurch der haptischen Vorrichtung 102 ermöglichend, die Rückmeldung basierend auf dem Finger oder den Fingern zu variieren, die die Rückmeldung bereitgestellt haben können. Ferner können die obigen Verfahren der hatpischen Vorrichtung erlauben, Eingabegesten besser zu detektieren (wo ein Benutzer seine oder ihre Finger auf eine bestimmte Weise mit oder ohne das Ändern der Kraft bewegen kann). In diesen Beispielen können die Gesten verwenden werden, um Befehle an die haptische Vorrichtung 102 bereitzustellen und/oder die Rückmeldung, die bereitgestellt werden kann, zu ändern.
  • Die hierin beschriebenen Techniken können in Kombination mit der haptischen Vorrichtung oder von dieser getrennt verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Tablet die Kraftmesstechniken implementieren, um eine oder mehr Krafteingaben von einem Benutzer zu detektieren (diese können oder können nicht mit einer oder mehr Benutzerberührungen korreliert werden). Mit diesem Beispiel fortfahrend kann der Kraftschwerpunkt allein, ohne Verwenden der Positionsinformation, an den Prozessor bereitgestellt werden, der den Kraftschwerpunkt benutzen kann, um eine oder mehr Benutzereingaben an eine Oberfläche oder Komponente zu bestimmen. Als ein Beispiel können die Kraftsensoren eine Benutzereingabe auf einer Seite eines Anzeigebildschirms detektieren, die außerhalb des kapazitativen Messbereichs sein kann.
  • Parameter-basierte Grenzwerte
  • Kraft-Stufenleiter
  • Wie oben in Bezug auf 13A–14 beschrieben, können die haptische Vorrichtung 102 und die rechnende Vorrichtung 100 konfiguriert sein, eine Eingabekraft für jeden Finger 334–342 der Hand 330, ebenso wie die Handfläche 332 der Hand 330 zu bestimmen. In diesen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 eine Kraft detektieren, die durch jeden Teil der Hand angewendet wurde, und als Beispiel kann die erste Kraft F1 einer Kraft entsprechen, die von dem Daumen 334 eingegeben wurde, die zweite Kraft F2 kann einer Kraft entsprechen, die von dem Zeigefinger 336 eingegeben wurde, die dritte Kraft F3 kann einer Kraft entsprechen, die von dem Mittelfinger 338 eingegeben wurde, die vierte Kraft F4 kann einer Kraft entsprechen, die von dem Ringfinger 340 eingegeben wurde, die fünfte Kraft F5 kann einer Kraft entsprechen, die von dem kleinen Finger 342 eingegeben wurde, und die sechste Kraft F6 kann einer Kraft entsprechen, die durch die Handfläche 342 eingegeben wurde. In dieser Konfiguration kann es eine Kraft F0 geben, die der gesamten Hand 330 gemeinsam ist, und unten detaillierter erläutert wird. Unter Verwendung einer oder mehr der empfangenen Eingabekräfte F1–F6, kann die haptische Vorrichtung 102 verschiedene Eingaben oder Befehle der rechnenden Vorrichtung 100 (z. B. spezifischer Anwendungen) und/oder verschiedene Ausgaben entweder auf der Rückmeldungsoberfläche 128 oder durch eine Anzeige in Kombination mit der haptischen Vorrichtung 102 bereitstellen. Mit anderen Worten kann die durch die haptische Vorrichtung 102 bereitgestellte Rückmeldung, wie hierin beschrieben, eine physikalische Rückmeldung sein, zum Beispiel die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegt sich unter einem oder mehr Fingern des Benutzers oder ein Klang wird gespielt, oder die bereitgestellte Rückmeldung kann auf der Anzeige 104 angezeigt werden, wie zum Beispiel eine Illustration, ein Film oder eine andere visuelle Anzeige, die von der haptischen Vorrichtung 102 separat ist.
  • In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 verschiedene Stufen bereitstellen, in denen die Ausgabe, die an den Benutzer bereitgestellt wird, und/oder die Eingaben, die an eine ausgewählte Anwendung bereitgestellt werden, variiert werden können. 16 ist ein Diagramm, das eine Eingabe-Stufenleiter 502 und eine Ausgabe-Stufenleiter 504 für drei Stufen, Stufe 1, Stufe 2 und Stufe 3, veranschaulicht, die verwendet werden können, um verschiedene Ausgaben bereitzustellen. Jede der Stufen Stufe 1–3 kann verschiedene Eingaben dem Prozessor 116 bereitstellen. Zum Beispiel, wenn der Benutzer eine Eingabekraft abgibt, die ausreichend ist, um die Stufe 1 zu betreten, kann die haptische Vorrichtung 102 eine Einzel-Klick-Eingabe dem Prozessor 116 bereitstellen, wobei, falls der Benutzer eine Eingabekraft abgibt, die ausreichend ist, um die Stufe 2 zu betreten, kann die haptische Vorrichtung 102 eine Doppelklick-Eingabe dem Prozessor 116 bereitstellen. Zusätzlich kann die elektronische Vorrichtung 100 und/oder die haptische Vorrichtung 102 mit jeder der Stufen 1–3 eine variierende Rückmeldung an den Benutzer entweder visuell oder physikalisch oder auf andere Weise bereitstellen. Als ein Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 während der Stufe 1 die Rückmeldungsoberfläche 128 für eine erste Zeitperiode aktivieren, und während der Stufe 2 kann die haptische Vorrichtung 102 die Rückmeldungsoberfläche 128 für eine zweite Zeitperiode aktivieren, die länger als die erste Zeitperiode ist. Als ein weiteres Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 104 ein Icon, wie zum Beispiel ein Button oder ein anderes Element, anzeigen, und während der Stufe 1 kann der Button oder Icon erleuchten, und während der Stufe 2 kann das Icon oder Button visuell herabgesetzt werden oder die Form ändern. Auf diese Weise, da der Benutzer die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendete Kraft variiert, kann die haptische Vorrichtung 102 eine visuelle oder physikalische Rückmeldung bereitstellen, um eine Kraftprogression durch die Stufenleiter 502, 504 zu veranschaulichen. Andere Beispiele von variierenden Ausgaben basierend auf den Stufen 1–3 umfassen ein Modifizieren einer oder mehr Charakteristiken eines Icons (Farbe, Größe usw.), ein Bereitstellen verschiedener Menüs oder Fenster basierend auf der Stufe, Animieren eines oder mehr Icons, ein Ein-/Aus-Zoomen und so weiter. Dieser Typ der Ausgabe pro Stufe kann aktiviert werden oder anderweitig mit dem Übertreten eines oder mehr Stufengrenzwerte vorgenommen werden, wie unten detaillierter erläutert.
  • Die Stufen 1–3 können den Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder den Aufwärtsbewegungsgrenzwert variieren, um zu bestimmen, wenn eine Ausgabe bereitgestellt werden kann. Zum Beispiel kann die Stufe 1 einen Abwärtsbewegungsgrenzwert aufweisen, der an einem ersten Kraftlevel eingestellt ist, und die Stufe 2 kann einen Abwärtsbewegungsgrenzwert aufweisen, der an einem zweiten Kraftlevel eingestellt ist, das höher als das Kraftlevel für den Abwärtsbewegungsgrenzwert in der Stufe 1 ist. Auf diese Weise kann der Benutzer im Vergleich zur Stufe 1 eine erhöhte Kraft während der Stufe 2 abgeben müssen, um eine Rückmeldung zu empfangen. Es sollte angemerkt werden, dass die durch jeden Finger oder Teil der Hand abgegebene Kraft F1–F6 eine einzelne unabhängige Stufenleiter aktivieren kann. Zum Beispiel kann der Zeigefinger ein erstes Eingabekraftlevel aufweisen, das einen ersten Satz von Stufen aktivieren kann, während der kleine Finger ein zweites Eingabekraftlevel haben kann, das einen zweiten Satz von Stufen aktivieren kann. Zusätzlich können die Stufen 1–3 und/oder Eingangs- und Ausgangs-Stufenleiter 502, 504 für jeden Finger separat sein. Zum Beispiel kann der Zeigefinger 336 einen ersten Satz von Stufenleitern 502, 504 mit separaten Stufen verglichen mit dem Daumen 334 aufweisen, der einen zweiten Satz von Stufenleitern 502, 504 mit separaten Stufen haben kann. Alternativ oder zusätzlich können die Eingangs- und Ausgangs-Stufenleiter 502, 504 verschieden oder gleich für bestimmte Sätze von Fingern sein. Zum Beispiel können die Stufen 1–3 im Wesentlichen dieselben für den Daumen 334 und den Zeigefinger 336 sein, die Kräfte zum Eintreten in jede der Stufen können für den Daumen 334 jedoch durch einen Skalierungsfaktor erhöht werden. Mit anderen Worten, wenn sein oder ihr Daumen 334 verwendet wird, um eine Eingabekraft bereitzustellen, kann der Benutzer eine größere Kraft anwenden müssen, um die Stufen 1–3 zu betreten.
  • Unter Bezugnahme auf 16 kann die Eingangs-Stufenleiter 502 eine Kraft zum Betreten für jede der Stufen BetreteF1, BetreteF2 und BetreteF3 aufweisen, wobei jede Kraft zum Betreten eine größere Kraftmagnitude benötigt als die vorherige Kraft zum Betreten. Das heißt, der Kraftgrenzwert von BetreteF1 kann größer als der Kraftgrenzwert von BetreteF2 sein. Da der Benutzer eine Kraft zum Betreten durch einen oder mehr der Finger 334–342 der Hand 330 abgibt, kann die haptische Vorrichtung 102 eine oder mehr der drei Stufen 1–3 betreten. Zum Beispiel, muss der Benutzer in der Stufe 1 eine Eingabekraft bereitstellen, die größer oder gleich BetreteF2 ist, um die Stufe 2 zu betreten oder den Grenzwert der Stufe 2 zu übertreten, und eine Eingabekraft bereitstellen, die größer oder gleich BetreteF3 ist, um die Stufe 3 zu betreten oder den Grenzwert der Stufe 3 zu übertreten. In einigen Ausführungsformen können die Stufen 1–3 oder Stufenleiter sequentiell sein, und ein Benutzer kann die Stufe 2 betreten müssen, um sich von der Stufe 1 zu der Stufe 3 zu bewegen. In anderen Ausführungsformen, solange die Eingabekraft gleich oder mehr als BetreteF3 ist, kann der Benutzer direkt zu der Stufe 3 von der Stufe 1 springen. Es sollte angemerkt werden, dass die Stufen oder Stufengrenzwerte auf Charakteristiken beruhen können, die anders als die Kraft sind, wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Zeit der Eingabe, die von dem Benutzer bereitgestellt wurde. Zum Beispiel, wie unten detaillierter erläutert, können die Eingabekraftlevel für jede Stufe variiert werden basierend auf externen Charakteristiken (wie zum Beispiel Umgebungsgeräusch, Ort der Vorrichtung 100 und so weiter) und/oder internen Charakteristiken (wie zum Beispiel laufenden Anwendungen, aktiven Anwendungen) und/oder gemessenen Charakteristiken (wie zum Beispiel Krafteingabegeschwindigkeit, Ruck, Anzahl der Krafteingaben). Diese Typen von Charakteristiken (und andere) zum Ändern der Stufengrenzwerte zum Variieren der Rückmeldung werden unten erläutert.
  • Mit fortgeführter Bezugnahme auf 16, kann jede der Stufen 1–3 konfiguriert sein, um einen Bereich von verschiedenen Eingabekraftwerten zu umfassen. Zum Beispiel, um von der Stufe 1 zu der Stufe 2 zu klettern, kann der Benutzer eine Eingabekraft von zumindest 101 Gram anwenden müssen und, um von der Stufe 2 zu der Stufe 3 zu klettern, kann der Benutzer eine Eingabekraft von zumindest 201 Gram anwenden müssen. Entsprechend kann die Stufe 2 Benutzereingabekräfte umfassen, die im Bereich zwischen 101 und 200 Gramm liegen. In anderen Beispielen können die Stufen 1–3 im Wesentlichen jede Anzahl von Kraft-Levels umfassen. Zusätzlich, obwohl drei Stufen in 16 veranschaulicht sind, sollte angemerkt werden, dass im Wesentlichen jede Anzahl von Stufen möglich ist. Da die Eingabekraft von dem Benutzer eine entsprechende Eingabekraft erreicht, kann die entsprechende Stufe aktiviert werden. Zum Beispiel, da der Benutzer eine Eingabekraft bereitstellt, die gleich oder mehr als BetreteF1 ist, kann die Stufe 1 durch die haptische Vorrichtung 102 aktiviert werden, die eine Eingabe an den Prozessor 116 und/oder eine oder mehr Ausgaben an den Benutzer und/oder an die Anzeige 104 bereitstellen kann.
  • Mit fortgeführter Bezugnahme auf 16 kann die Ausgangs-Stufenleiter 504 die Eingabekräfte bestimmen, die benötigt werden, um eine bestimmte Stufe zu betreten. Mit anderen Worten kann die Ausgangs-Stufenleiter 504 die Reduktion der angewendeten Kraft für die haptische Vorrichtung 102 bestimmen, um zwischen der Stufe 3 zur Stufe 2 und von Stufe 2 zur Stufe 1 und so weiter zu schalten. Zum Beispiel, um die Stufe 1 zu verlassen, kann der Benutzer eine Kraft anwenden, die gleich oder geringer als VerlasseF1 oder der Kraftgrenzwert der Stufe 1 ist, um die Stufe 2 zu verlassen, kann der Benutzer eine Kraft anwenden (oder durch ihre Kraft reduzieren), die gleich oder geringer als VerlasseF2 ist, und, um die Stufe 3 zu verlassen, kann der Benutzer eine Kraft anwenden, die gleich oder geringer als VerlasseF3 ist. Ähnlich zu der Eingangs-Stufenleiter 502 kann der Ausgangs-Stufenleiter Eingabekraftlevels aufweisen, die einen Grenzwert für jede Stufe 1–3 bereitstellen. Ungleich der Eingangs-Stufenleiter 502 sind die Grenzwerte oder Kräfte zum Verlassen jedoch die Kraftlevels, die notwendig sind, um eine bestimmte Stufe zu verlassen als eine bestimmte Stufe zu betreten. Wie in 16 gezeigt sind die Kräfte zum Verlassen VerlasseF1, VerlasseF2 und VerlasseF3 geringer als die Kraft zum Betreten für die entsprechende Stufe, sind jedoch höher als die Kraft zum Betreten für die unteren Stufen. Das heißt, VerlasseF1, um die Stufe 1 zu verlassen, ist eine niedrigere Kraft als die BetreteF1, die benötigt wird, um die Stufe 1 zu betreten, VerlasseF2, um die Stufe 2 zu verlassen, ist eine niedrigere Kraft als die VerlasseF2, die benötigt wird, um die Stufe 1 zu betreten, ist jedoch höher als die Kraft BetreteF1, die benötigt wird, um die Stufe 1 zu betreten. Mathematisch ausgedrückt kann die Beziehung zwischen den Werten der Kraft zum Betreten und den Werten der Kraft zum Verlassen wie folgt ausgedrückt werden: VerlasseF1 < BetreteF1 < VerlasseF2 < BetreteF2 < VerlasseF3 < BetreteF3.
  • Die Beziehung zwischen den Werten der Kraft zum Betreten und der Werte der Kraft zum Verlassen kann Hysterese an die haptische Vorrichtung 102 in Bezug zum Schalten zwischen den Stufen 1–3 bereitstellen. Mit anderen Worten kann die Eingabekraft für eine bestimmte Stufe unterhalb der Kraft zum Betreten fallen müssen, damit die haptische Vorrichtung die entsprechende Stufe verlässt. Dies kann dem Benutzer eine Kraftdämpfung bereitstellen, um zu helfen, ungewollte Stufenänderungen zu verhindern, da leichte Kraftreduktion immer noch dem Benutzer erlauben kann, in einer bestimmten Stufe zu bleiben. Es sollte angemerkt werden, dass in anderen Ausführungsformen die haptische Vorrichtung 102 so konfiguriert sein kann, dass es eine reduzierte Hysterese oder keine Hysterese innerhalb des Systems geben kann, sodass, alsbald eine Eingabekraft an oder unterhalb der der Eingabekraft fallen kann, diese die Stufe verlassen kann.
  • Wieder in Bezug auf 15 und 16 kann in anderen Beispielen die Kraft zum Verlassen für eine bestimmte Stufe eingestellt werden, geringer als die benachbarten niedrigeren Stufen zu sein. Wie in einem spezifischen Beispiel kann die Kraft zum Verlassen für die Stufe 2 VerlasseF2 eingestellt werden, niedriger als die Kraft zum Betreten BetreteF1 zum Betreten der Stufe 1 zu sein. Auf diese Weise kann die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein, einem Benutzer zu erlauben, sich in eine bestimmte Stufe „einzuschließen” („lock”). Das heißt, alsbald der Benutzer eine Eingabekraft eingegeben hat, die gleich oder oberhalb BetreteF2 ist, kann er oder sie in der Stufe 2 bleiben, selbst wenn er oder sie seine oder ihre Kraft im Wesentlichen reduziert. In einigen Ausführungsformen kann es eine doppelte Hysterese geben, und die Stufe oder der Grenzwert kann beibehalten werden, obwohl die Kraft unterhalb des Grenzwerts für mehrere Stufen nachgelassen haben kann. Zum Beispiel, kann der Benutzer in der Stufe 3 die Eingabekraft verringern, sodass die Eingabekraft geringer als die Kraft zum Verlassen VerlasseF1, um die Stufe 1 zu verlassen, sein kann, die haptische Vorrichtung 102 kann jedoch konfiguriert sein, innerhalb der Stufe 3 zu bleiben. Ähnlich kann die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein, die Stufenleiter 502, 504 so einzustellen, dass, welche Stufe der Benutzer basierend auf einer Anfangskrafteingabe auch betreten kann, er oder sie in die Stufe eingeschlossen sein kann.
  • Als ein anderes Beispiel kann der Benutzer durch mehrere Schritte oder Stufen der Eingangs- oder Ausgangs-Stufenleiter 502, 504 springen. Falls die durch den Benutzer eingegebene Anfangskraft gleich oder größer als die Kraft zum Betreten BetreteF3 für die Stufe 3 ist, kann die haptische Vorrichtung 102 zur Stufe 3 springen, obwohl der Benutzer die Stufe 1 oder 2 noch nicht betreten hat. Zusätzlich können die Werte der Kräfte zum Betreten für die Stufen auf eine Weise variiert werden, die dem Variieren der Abwärtsbewegungs- und Aufwärtsbewegungsgrenzwerte ähnlich ist, wie unten detaillierter erläutert. Kurz, als ein Beispiel, je härter ein Benutzer auf die Rückmeldungsoberfläche drücken kann, desto schneller kann der Benutzer durch die Stufen springen, da das Kraftlevel für jede Stufe in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Anfangseingabekraft verringert werden kann.
  • Es wird jetzt nun ein veranschaulichendes Verfahren zum Verwenden der Eingangs- und Ausgangs-Stufenleiter 502, 504 zum Bestimmen der Rückmeldung und/oder Eingabe der haptischen Vorrichtung 102 erläutert werden. 17 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 510 zum Verwenden der Kraftleitern, um Stufen zu betreten und zu verlassen, veranschaulicht. Das Verfahren 501 kann mit der Operation 512 beginnen, und die Kraftsensoren 130a–130d können eine oder mehr Eingabekräfte messen. Zum Beispiel kann der Benutzer die Rückmeldungsoberfläche 128 berühren, um eine Abwärtsbewegungskraft FD an die Rückmeldungsoberfläche bereitzustellen, die durch die Kraftsensoren 130a–130d registriert werden kann. Zusätzlich sollte angemerkt werden, dass die anderen Eingabesensoren 122 ebenfalls Eingabesignale empfangen können, die auf die Eingabekraft bezogen sind, wie zum Beispiel die Beschleunigung und/oder die Position der Eingabekraft.
  • Nachdem die Eingabekraft empfangen wurde, kann das Verfahren 510 mit der Operation 514 fortfahren, und der Prozessor 116 kann bestimmen, ob die Eingabekraft ausreichend war, um einen Grenzwert zum Betreten für eine oder mehr Stufen zu übertreten. In Bezug auf 16 zum Beispiel kann der Prozessor 116 bestimmen, wenn das Eingabekraftlevel gleich oder höher als BetreteF1, BetreteF2 und/oder BetreteF3 war. Falls die Eingabekraft ausreichend war, um einen Grenzwert zu übertreten, kann das Verfahren 510 mit der Operation 516 fortfahren, und der Prozessor 116 kann die entsprechende Stufe aktivieren. Es sollte angemerkt werden, dass in einigen Beispielen die Kraft ausreichend sein kann, um zwei oder mehr Grenzwerte zum Betreten zu überschreiten. In diesem Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 die höchste Stufe aktivieren oder, falls die Eingabe die erste Eingabe innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode ist, kann die haptische Vorrichtung 102 die niedrigste Stufe aktivieren.
  • Während die entsprechende Stufe in der Operation 516 aktiviert ist, kann die haptische Vorrichtung 102 eine Rückmeldung an einen Benutzer bereitstellen, wie durch die Stufe bestimmt. Zum Beispiel, falls der Benutzer eine Kraft bereitgestellt hat, die ausreichend ist, um die Stufe 1 zu betreten, kann die haptische Vorrichtung 102 eine Rückmeldung an einen Benutzer bereitstellen und/oder kann dem Prozessor 116 eine erste Eingabe hinsichtlich einer bestimmten Auswahl bereitstellen. In einigen Beispielen kann die Rückmeldung, die durch die haptische Vorrichtung 102 während der aktivierten Stufe bereitgestellt wurde, im Wesentlichen gleichzeitig auftreten, da der Benutzer den Grenzwert zum Betreten passiert, in anderen Beispielen kann die Rückmeldung temporär separiert werden, wenn die Eingabekraft zuerst den Grenzwert zum Betreten passiert.
  • In Operation 514, falls die Grenzkraft zum Betreten nicht übertreten ist, kann das Verfahren 510 mit der Operation 517 fortfahren. In Operation 517 kann der Prozessor 116 eine Pause machen und dann zu der Operation 514 zurückkehren, um zu bestimmen, ob der Grenzwert übertreten wurde. Auf diese Weise kann die haptische Vorrichtung 102 keine Rückmeldung bereitstellen und/oder eine Eingabe an den Prozessor 116 bereitstellen bis der Benutzer eine ausreichende Eingabekraft bereitgestellt hat, um zumindest einen Grenzwert zum Betreten zu übertreten, um zumindest eine Stufe zu betreten. In diesen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein, zu helfen, den Benutzer vom Bereitstellen einer unbeabsichtigten Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 zu bewehren, da die haptische Vorrichtung 102 eine Eingabe nicht registrieren kann bis zumindest eine Stufe übertreten wurde. In anderen Ausführungsformen sind jedoch alternative Arrangements vorgesehen. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein, eine Eingabe an den Prozessor 116 bereitzustellen, wann immer einer oder mehr der Eingabesensoren 122 ein Eingabesignal detektiert, ungeachtet der Stärke oder des Typs des Eingabesignals. In diesen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 unbeabsichtigte Eingaben dem Prozessor 116 bereitstellen, wo der Benutzer nicht beabsichtigt haben kann, eine Eingabe bereitzustellen. Zum Beispiel, falls ein Benutzer mit seinem oder ihren Finger die Rückmeldungsoberfläche 128 während des Tippens streifte, kann die haptische Vorrichtung 102 eine Eingabe registrieren, obwohl der Benutzer nicht gewollt haben könnte, eine Eingabe bereitzustellen.
  • Mit fortgeführter Bezugnahme auf 17, nach der Operation 516 kann das Verfahren 510 mit der Operation 518 fortfahren, und der Prozessor 116 kann bestimmen, ob eine Kraftänderung detektiert wurde. Zum Beispiel, während des Bereitstellens einer Eingabekraft an die Rückmeldungsoberfläche 128, kann der Benutzer den auf die Rückmeldungsoberfläche 128 ausgeübten Druck verringern oder vergrößern, und dieser Druck kann kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich durch den einen oder mehr Eingabesensoren 122 detektiert werden. Falls die Eingabesensoren 122 eine Kraftänderung nicht registrieren, kann das Verfahren 510 mit der Operation 520 fortfahren und kann pausieren. Nach der Pause in Operation 520 kann das Verfahren zurückkehren zur Operation 518, und der Prozessor 116 kann beim Verbleiben in der derzeitigen Stufe wieder bestimmen, ob eine Druckänderung gegeben ist.
  • In Operation 518, falls eine Kraftänderung detektiert wurde, kann das Verfahren 510 mit der Operation 524 fortfahren. In Operation 524 kann der Prozessor 116 bestimmen, ob die Kraft zugenommen oder abgenommen hat, im Vergleich mit den ursprünglich detektierten Kraftlevels. Falls die Kraft gestiegen ist, kann das Verfahren 510 mit der Operation 526 fortfahren und, falls die Kraft abgenommen hat, kann das Verfahren 510 mit der Operation 528 fortfahren.
  • In Operation 528 kann der Prozessor 116 bestimmen, ob der Grenzwert zum Verlassen für die Stufe, die in der Operation 514 aktiviert wurde, übertreten wurde. Das heißt, der Prozessor 116 kann bestimmen, ob die Kraftabnahme ausreichend niedrig war, um niedriger als der Wert der Kraft zum Verlassen für die Stufe zu sein. Falls die Kraftabnahme nicht niedrig genug war, um den Grenzwert zum Verlassen zu übertreten, kann das Verfahren 510 mit der Operation 518 fortfahren, und der Prozessor kann fortfahren, zu beobachten, ob eine andere Kraftänderung gegeben ist. Falls jedoch die Kraftabnahme ausreichend war, um den Grenzwert der Kraft zum Verlassen zu übertreten, kann das Verfahren 510 jedoch mit der Operation 534 fortfahren, und die haptische Vorrichtung 102 kann die derzeit aktive Stufe verlassen. Zum Beispiel, falls die Stufe 2 derzeit aktiviert ist, und die Krafteingabe durch den Benutzer die Kraft zum Verlassen VerlasseF2 für die Stufe 2 unterschreitet, kann die haptische Vorrichtung 102 die Stufe 2 verlassen und die Stufe 1 oder eine andere Anfangsstufe betreten.
  • Alsbald die haptische Vorrichtung 102 die derzeitige Stufe verlassen hat, kann das Verfahren 510 mit der Operation 536 fortfahren, und die Eingabesensoren 122 können bestimmen, ob die Eingabekraft entfernt wurde. Falls die Eingabekraft entfernt wurde, kann das Verfahren mit einem End-Zustand 538 fortfahren. Falls die Eingabekraft jedoch nicht entfernt wurde, kann das Verfahren 510 zurück mit der Operation 512 fortfahren, und das Verfahren 510 kann wiederholt werden.
  • Mit fortgeführter Bezugnahme auf 17, in Operation 524, falls die Kraft erhöht wurde, kann das Verfahren 510 mit der Operation 526 fortfahren. In Operation 526 kann der Prozessor 116 bestimmen, ob die Kraftsteigerung ausreichend war, um einen neuen Grenzwert zum Betreten zu übertreten. As ein spezifisches Beispiel, falls die aktivierte Stufe der haptischen Vorrichtung Stufe 1 ist, kann der Prozessor 116 während der Operation 526 bestimmen, ob die Kraftsteigerung ausreichend war, um gleich oder größer als BetreteF2 war, um den Grenzwert für die Stufe 2 zu übertreten. Falls die Kraft ausreichend ist, um einen neuen Grenzwert zum Betreten zu übertreten, kann das Verfahren 510 mit der Operation 530 fortfahren, und die neue Stufe kann aktiviert werden. Wie mit der Operation 516, kann die haptische Vorrichtung 102 während der Operation 530 eine Rückmeldung an den Benutzer bereitstellen (z. B. die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegen) und/oder kann eine Eingabe an den Prozessor 116 bereitstellen, die eine Auswahl oder Ähnliches anzeigt.
  • Alsbald die neue Stufe aktiviert wurde, kann das Verfahren 510 mit der Operation 532 fortfahren, und die haptische Vorrichtung 102 kann bestimmen, ob die Kraft entfernt wurde. Zum Beispiel können die Kraftsensoren 130a–130d und/oder die anderen Eingabesensoren 122 bestimmen, ob der Benutzer eine Eingabekraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 bereitgestellt hat. Falls die Kraft entfernt wurde, kann das Verfahren mit einem Endzustand 538 fortfahren und das Verfahren 510 kann enden. Falls jedoch die Kraft nicht entfernt wurde, kann das Verfahren 510 zu der Operation 512 zurückkehren, und das Verfahren 510 kann sich wiederholen.
  • In Operation 526, falls die Steigung der Kraft nicht ausreichend ist, um einen neuen Grenzwert zum Betreten zu übertreten, kann das Verfahren mit der Operation 522 fortfahren. In Operation 522 kann der Prozessor 522 bestimmen, ob die derzeit aktive Stufe zu reaktivieren ist. In einigen Beispielen zum Beispiel kann die Stufe für eine eingestellte Zeitperiode aktiviert worden sein, die Rückmeldung und/oder Eingabe, die zum Bereitstellen während der Stufe eingestellt wurde, kann jedoch aktiviert worden sein, wenn die haptische Vorrichtung 102 zuerst die Stufe betrat. Obwohl der Benutzer eine Kraft für eine eingestellte Zeitperiode bereitgestellt hat, er oder sie kann jedoch eine Rückmeldung empfangen haben, und die haptische Vorrichtung 102 kann nur eine einzige Eingabe oder nur einen einzigen Befehl an den Prozessor 116 bereitgestellt haben. Falls in der Operation 522 die Stufe zu reaktivieren ist, kann das Verfahren 510 somit mit der Operation 516 fortfahren, und die Stufe kann aktiviert werden, und der Benutzer kann wieder Rückmeldung von der haptischen Vorrichtung 102 empfangen, und/oder die haptische Vorrichtung kann eine bestimmte Eingabe registrieren, die an den Prozessor 116 als Auswahl oder Ähnliches bereitgestellt werden kann. Falls in Operation 522 der Prozessor 116 bestimmt, dass die derzeitige Stufe nicht reaktiviert werden sollte, kann das Verfahren 510 zu der Operation 518 zurückkehren.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die haptische Vorrichtung 102 eine bestimmte Stufe basierend auf einer Vielzahl an Einstellungen, Charakteristiken oder Parametern reaktiviert. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 die Länge der Zeit analysieren, von der aus die Stufe zuerst in der Operation 516 betreten wurde, und, wenn diese über eine vorbestimmte Zeitperiode ist, kann die haptische Vorrichtung 102 die Stufe reaktivieren, sodass der Benutzer das Empfangen der Rückmeldung während erweiterter Zeit-Abschnitte nicht aufgeben muss. Andere Ausführungsbeispiele sind ebenfalls vorstellbar.
  • Wieder in Bezug auf 15 und 16 kann die haptische Vorrichtung 102 in einigen Beispielen zwei oder mehr Eingaben im Wesentlichen gleichzeitig empfangen. Zum Beispiel kann der Benutzer eine Eingabekraft sowohl mit dem Zeigefinger 336 als auch mit dem Daumen 334 bereitstellen. In diesem Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 die Rückmeldungs-/Eingabe-Stufe basierend auf der ersten empfangenen Eingabekraft bestimmen. Mit diesem Beispiel fortfahrend kann die haptische Vorrichtung 102 andere Eingabekräfte, nachdem eine erste Eingabe empfangen wurde, eigentlich (temporär) ausschließen. Auf diese Weise, ganz gleich welcher Finger als erster eine Eingabekraft angewendet hat (wenn zeitlich nahe beieinander), kann sie als die steuernde Kraft beim Bestimmen, welche Grenzwerte zum Betreten und/oder Verlassen übertreten werden, eingestellt werden. Als ein spezielles Beispiel kann der Zeigefinger 334 eine erhöhte Kraft-Stufen-Scala im Vergleich zu dem kleinen Finger 342 aufweisen, und, falls so, wird die Eingabekraft durch beide Finger 334, 342 im Wesentlichen zur selben Zeit angewendet, die steuernde Kraft kann die Kraft des kleinen Fingers 342 sein. Dies kann sein, da dieselbe Magnitude der Eingabekraft, die durch den kleinen Finger eingegeben wurde, die haptische Vorrichtung 102 in die Stufe 3 platzieren kann, während, da der Zeigefinger 336 eine erhöhte Stufenskala aufweisen kann, dieselbe Eingabekraft, die durch den Zeigefinger 336 eingegeben wurde, die Stufe 1 aktivieren kann. Alternativ kann der Zeigefinger 336 in dem Prozess des Verfahrens durch die Stufen mit unterschiedlichen Eingabekräften sein, wenn der kleine Finger 342 anfing, eine Eingabekraft bereitzustellen. In diesem Fall, falls die Kraft des kleinen Fingers 342 zwischen BetreteF1 und BetreteF2 ist und die Kraft des Zeigefingers 336 zwischen BetreteF2 und BetreteF3 ist, kann die haptische Vorrichtung 102 die Stufe 2 basierend auf der Eingabekraft des Zeigefingers 336 aktivieren. Mit anderen Worten kann die haptische Vorrichtung 102 wählen, die Rückmeldung anzuwenden oder die ausgewählte Stufe zu aktivieren basierend auf dem Finger, der durch die Stufen am weitesten ist.
  • In noch einem anderen Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 irgendeine Kraft von den zwei oder mehr Fingern 334–342 verwenden, die die größte Magnitude aufweist, um zu bestimmen, welche Stufe und/oder Stufenleiter 502, 504 verwendet werden kann. Die größte Kraft kann durch einen groben Vergleich bestimmt werden oder einem Vergleich, nachdem die Kräfte basierend auf dem eingebenden Finger skaliert werden können (z. B. bestimmte Finger können weniger Kraft benötigen, um sich durch die Stufen wie andere Finger zu bewegen).
  • In anderen Beispielen, die insbesondere in Beispielen anwendbar sind, in denen zwei oder mehr Finger eine Eingabekraft gleichzeitig bereitstellen können, kann die haptische Vorrichtung 102 andere Charakteristiken verwenden, um die Stufe und/oder Eingabe oder Rückmeldung zu bestimmen. In einem Beispiel kann die steuernde Kraft der Finger sein, der durch die meisten Stufen gegangen ist. In diesem Beispiel kann die Stufe (und somit die Rückmeldung und die Eingabe an den Prozessor 116) basierend auf der Kraft bestimmt werden, die durch den Finger in der höchsten Anzahl von Stufen bereitgestellt wurde. Entsprechend, falls der Benutzer eine Kraft sowohl mit dem Zeigefinger 336 als auch mit dem kleinen Finger 342 angewendet hat, kann die haptische Vorrichtung 102 die aktive Stufe zum Bereitstellen einer Eingabe und/oder Rückmeldung bestimmen basierend auf den Fingern, die mehr von den Stufen abgeschlossen haben.
  • In einem anderen Beispiel können die Stufenleiter 502, 504 durch die Anzahl der Finger, die die Eingabekraft bereitstellen, bestimmt werden. Mit diesem Beispiel fortfahrend, falls sowohl der Zeigefinger 336 als auch der mittlere Finger 338 eine Eingabekraft zu einer im Wesentlichen derselben Zeit bereitstellt, kann die haptische Vorrichtung 102 eine Eingangs-Stufenleiter 502 und eine Ausgangs-Stufenleiter 504 verwenden, die für Zwei-Finger-Klicks konfiguriert sind. In diesem Fall kann die Eingabekraft von jedem Finger kombiniert werden, um die kombinierte Eingabekraft zu bestimmen, die verwendet werden kann, um die Position auf jeder der Stufenleiter 502, 504 zu bestimmen. Das heißt, die haptische Vorrichtung 102 kann einen Satz von Stufen umfassen, der auf einer Eingabe für zwei Finger basiert. In diesem Beispiel kann die Eingabekraft, um die verschiedenen Grenzwerte zu übertreten, im Vergleich zu den Einzelfingerstufen allgemein erhöht werden.
  • Wie oben kurz beschrieben, unter Bezugnahme auf 15 und 16 kann die haptische Vorrichtung 102 separate Stufenleiter 502, 504 für verschiedene Finger umfassen. In einigen Beispielen kann der Benutzer tendieren, seine oder ihre Handfläche 332 und/oder Daumen 334 auf der Rückmeldungsoberfläche 128 ruhen zu lassen, und kann unbeabsichtigt eine Eingabekraft mit der Handfläche 332 und/oder mit dem Daumen 334 anwenden. In diesen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 so konfiguriert sein, dass die Grenzkraft BetreteF1 für die durch den Daumen 334 und/oder durch die Handoberfläche 332 eingegebenen Kräfte im Wesentlichen höher als die Eingabekraft BetreteF1 für Eingabekräfte sein kann, die durch den Zeigefinger 336 eingegeben wurden. Dies kann helfen, die haptische Eingabevorrichtung 102 vom Registrieren unbeabsichtigter Eingaben zu bewahren, trotz der Tatsache, dass dasselbe Kraftlevel verwendet werden kann, um die haptische Vorrichtung zu betätigen, wenn durch andere Finger angewendet.
  • Einige Beispiele der Anwendungen für die elektronische Vorrichtung 100, die die hierin beschriebenen Kraftstufenleitern verwendet, werden jetzt erläutert werden. Ein erstes Beispiel kann ein virtueller zwei-Level-Button oder eine andere Grafik sein, die auf dem Anzeigebildschirm 104 angezeigt wird. Die haptische Vorrichtung 102 kann die visuelle Anzeige des Buttons variieren, ebenso wie die Rückmeldung, die an den Benutzer bereitgestellt wird, und die Eingaben, die an die laufende anwendbare Anwendung bereitgestellt wurden. Zum Beispiel, wenn der Benutzer die erste Stufe 1 mit dem zwei-Level-Button betritt, kann eine erste Option auftreten (z. B. der Button kann als herabgesetzt erscheinen, die Farbe ändern, ein ersten Menü anzeigen), und, wenn der Benutzer die zweite Stufe 2 betritt, kann eine zweite Option erscheinen und/oder eine Rückmeldung kann bereitgestellt werden (z. B. der Button kann „klicken”, ein zweites Menü kann angezeigt werden oder Ähnliches). Wie unten detaillierter erläutert, können die Grenzwerte und/oder andere Charakteristiken für die Eingaben/Befehle von der haptischen Vorrichtung 102 an die elektronische Vorrichtung 100 variiert werden basierend auf der Benutzereingabe, und, wie auf das zwei-Level-Button-Beispiel angewendet, kann eine erste Eingabekraft das zwei-Level-Button aktivieren, und der Benutzer kann die Stufenleiter betreten, wobei eine zweite Eingabekraft ein eine-Ebene-Button aktivieren kann, und der Benutzer kann einen Klick ohne Betreten eines Kraftstufenleiters empfangen.
  • Die haptische Vorrichtung 102 und die Stufenleitern 502, 504 können verwendet werden, um Kraftgesten zu detektieren. Zum Beispiel, falls die Eingabekraft das Fortlaufen durch die verschiedenen Stufenleitern 502, 504 fortsetzt, kann die haptische Vorrichtung 102 bestimmen, dass die Eingabe ein Teil einer Geste ist. 18 ist eine vereinfachte graphische Veranschaulichung einer ersten Fingerkraft F1 und einer zweiten Fingerkraft F2 im Zeitablauf. In diesem Beispiel kann der Benutzer zwei Finger F1 und F2 auf die Rückmeldungsoberfläche im Wesentlichen zu derselben Zeit platzieren, dabei beide Finger F1 und F2 dazu nutzend, eine Eingabekraft bereitzustellen. Im Zeitablauf, da beide Finger F1 und F2 die von ihnen angewendeten Kräfte variieren können, kann es eine bestimmte Region – Region A – geben, in der die kollektive Kraft der beiden Finger F1 und F2 größer als jede Kraft separat sein kann. Basierend auf dem Level der Kraft, die benötigt wird, um die nächste Stufe zu betreten, kann die Erste, die den bestimmten Grenzwert übertritt, die dominante Eingabe sein. Zum Beispiel, falls keiner der einzelnen Finger F1 und F2 den nächsten Kraftgrenzwert in der Zeit übertreten hat, ist der kollektive Wert in Region A größer, dann kann die dominante Eingabe bestimmt werden, eine Kraftgeste zu sein, wobei, falls der erste Finger F1 durch die Region A in den nächsten Grenzwert übertreten hat, kann dieser bestimmt werden, der dominante Finger zu sein.
  • In diesen Beispielen kann die gemeinsame Kraft F0 durch: F0 = min (F1, F2, F3, F4, F5, F6) und für mehrere Berührungen durch verschiedene Teile der Hand 330 zu verschiedenen Zeitpunkten kann die Gleichung ausgedrückt werden als F0 = min·Anzahl der Berührungen (F1, F2, F3, F4, F5, F6).
  • Andere Grenzwerte
  • Unter kurzer Bezugnahme auf 9 kann in einigen Beispielen der Kraftwert für den Abwärtsgrenzwert und/oder den Aufwärtsgrenzwert ein eingestellter Wert sein, z. B. bei 100 Gramm Kraft, der Abwärtsbewegungsgrenzwert wird übertreten und die Rückmeldung 152, 154 wird bereitgestellt. In anderen Beispielen können der Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder der Aufwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einem prozentuellen Anteil der Eingabe variiert werden, anstatt statisch definiert zu sein. Zum Beispiel kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert als ein prozentueller Anteil der typischen Eingabekraft eingestellt werden, die durch den Benutzer bereitgestellt wurde. Auf diese Weise kann die haptische Vorrichtung 102 eine Benutzerhistorie oder Präferenzen (wie zum Beispiel durch Verfolgen einer eingestellten Anzahl von Klicks, eine Anzahl von Tagen usw.) bestimmen und kann dann den Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder den Aufwärtsbewegungsgrenzwert variieren, um ein prozentueller Anteil der typischen Eingabekraft des Benutzers zu sein. In diesen Beispielen können die Grenzwerte basierend auf einer Änderung der Benutzer variiert werden, kann im Laufe der Zeit variiert werden oder kann anderweitig variiert werden.
  • In einem spezifischen Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 die Abwärtsbewegungskraft FD und die Aufwärtsbewegungskraft FU eines Benutzers über 10 (oder andere variable Anzahl) Eingaben verfolgen. Der Prozessor 116 kann dann solche Eingaben benutzen, um eine durchschnittliche Abwärtsbewegungskraft FD und eine durchschnittliche Aufwärtsbewegungskraft FU zu bestimmen. Der Prozessor 116 kann dann den Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder den Aufwärtsbewegungsgrenzwert einstellen, annährend 40% der durchschnittlich angewendeten Kraft zu sein. Es sollte angemerkt werden, dass in anderen Ausführungsformen, weniger oder mehr Eingaben verfolgt werden können, um ein durchschnittliches Grenzwertlevel zu bestimmen oder anderweitig die Grenzlevels einzustellen. Ähnlich können die Grenzwerte bei im Wesentlichen jedem prozentuellen Anteil der Eingabelevels eingestellt werden.
  • Typischer Weise können die Benutzer im Wesentlichen mehr Kraft auf die konventionellen Track-Pads anwenden als es notwendig sein kann, um eine Eingabe an die Vorrichtung bereitzustellen. Da die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte zum Bereitstellen einer Rückmeldung variieren kann, kann die haptische Vorrichtung 102 den Abwärtsbewegungsgrenzwert über eine Zeitspanne reduzieren, um zu helfen, ein Muskelgedächtnis oder Ähnliches in einem Benutzer zu entwickeln, um die Menge der Kraft, die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet wird, zu reduzieren. Somit können die Grenzwerte über eine Zeitspanne driften und so dass es einfacher für einen Benutzer sein kann, eine Rückmeldung oder einen „Klick” im Laufe der Zeit zu empfangen. Durch Reduzieren der Kraft, die notwendig ist, den Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder den Aufwärtsbewegungsgrenzwert zu übertreten, kann der Benutzer lernen, niedrigere Mengen der Kraft anzuwenden, um eine Rückmeldungsantwort von der haptischen Vorrichtung 102 zu aktivieren. Dies kann potentiell die Abnutzung und den Verschleiß verringern, ebenso wie andere Typen potentiellen Schadens an den Komponenten der haptischen Vorrichtung 102, was helfen kann, die Lebensspane der Vorrichtung 102 zu erhöhen.
  • Alternativ können der Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder der Aufwärtsbewegungsgrenzwert variiert werden, um ein erhöhter prozentueller Anteil einer typischen Eingabekraft des Benutzers zu sein. In diesen Beispielen ist es weniger wahrscheinlich, dass der Benutzer einen zufälligen oder unbeabsichtigten Klick an die haptische Vorrichtung 102 abgeben wird, da, um tatsächlich Rückmeldung zu aktivieren und einzugeben und/oder zu empfangen, der Grenzwert ein größerer prozentueller Anteil einer typischen Spitzenkraft eines Benutzers sein kann.
  • In anderen Ausführungsformen können der Aufwärtsbewegungsgrenzwert und der Abwärtsbewegungsgrenzwert eingestellt sein, einen maximalen oder einen minimalen Wert zu haben, für den sie aktiviert sind. Zum Beispiel kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert bei einer vorbestimmten Kraft eingestellt sein (z. B. 300 Gramm oder ein anderes Kraftlevel) und kann immer eine Rückmeldung und/oder Eingabe bereitstellen, wenn die Abwärtsbewegungskraft FD dieses Level erreicht, unabhängig von anderen Faktoren. In einigen Ausführungsformen können die oberen und/oder unteren Werte für den Aufwärtsbewegungsgrenzwert und/oder Abwärtsbewegungsgrenzwert in Kombination mit anderen Grenzwerten verwendet werden. Zum Beispiel kann ein erster Abwärtsbewegungsgrenzwert eingestellt sein, an einem prozentuellen Anteil der typischen Kraft des Benutzers aktiviert zu werden, aber, falls der prozentuelle Anteil an einem höheren Kraftlevel als der obere Abwärtsbewegungsgrenzwert ist, kann der obere Grenzwert den prozentuellen Grenzwert aufheben.
  • Zug-Hysterese
  • Wie oben in Bezug auf 9–11 beschrieben, kann die haptische Vorrichtung 102 einen Abwärtsgrenzwert und einen Aufwärtsgrenzwert haben, und wenn jede der Eingabekräfte FD, FU entsprechend den entsprechenden Grenzwert übertritt, kann die Rückmeldungskraft FF auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet werden. In einigen Ausführungsformen kann die Eingabekraft FD oder FU durch die haptische Vorrichtung 102 verwendet werden, um die Kraft zu variieren, die benötigt wird, um den Abwärtsgrenzwert und/oder den Aufwärtsgrenzwert zu übertreten. Als ein Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 so konfiguriert sein, dass, falls ein Benutzer seinen oder ihren Finger entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 zieht, die haptische Vorrichtung 102 einen „Zug-Modus” betreten kann, und die Kraft, die notwendig ist, um den Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder den Aufwärtsbewegungsgrenzwert zu übertreten, variiert werden kann. 19 ist eine perspektivische Draufsicht eines Benutzers, der seinen oder ihren Zeigefinger 336 über die Rückmeldungsoberfläche 128 zieht. Es sollte angemerkt werden, dass obwohl 19 einen Zeigefinger 336 veranschaulicht, kann in anderen Ausführungsformen jeder Teil der Hand 330 verwendet werden, um einen „Zug-Modus” zu aktivieren.
  • Es sollte angemerkt werden, dass sich die Phrase, die den Abwärtsbewegungsgrenzwert erhöht, allgemein auf ein Erhöhen des Levels der Kraft beziehen kann, die ein Benutzer an die Rückmeldungsoberfläche 128 bereitstellen muss, um eine Eingabe bei der haptischen Vorrichtung 102 zu registrieren, ebenso um eine Rückmeldung von der haptischen Vorrichtung 102 zu empfangen. Alternativ kann sich die Phrase, die den Aufwärtsbewegungsgrenzwert erhöht, auf ein Erhöhen der negativen Menge der Kraft beziehen, die ein Benutzer auf die Rückmeldungsoberfläche 128 anwendet. Mit anderen Worten, um wie viel muss ein Benutzer die Kraft reduzieren, die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet wurde, um eine Rückmeldung zu empfangen und/oder eine Eingabe an die haptische Vorrichtung bereitzustellen.
  • Unter Bezugnahme auf 19, um den Zug-Modus zu betreten, kann der Benutzer seinen oder ihren Finger 336 entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 über eine vorbestimmte Distanz bewegen, ohne im Wesentlichen eine Pause zu machen. Mit anderen Worten kann der Finger 336 eine konstante oder variierende Geschwindigkeit entlang eines Teils der Rückmeldungsoberfläche 128 haben, anstatt eines diskreten Kraftorts, ohne im Wesentlichen eine Distanz entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 zu bewegen, wie zum Beispiel während eines Abwärtsklicks. Während des Ziehens kann der Benutzer auch eine gewisse Abwärtsbewegungskraft FD anwenden, die eine konstante Kraft oder nicht-konstante Kraft sein kann und somit erhöht werden kann, wenn ein Benutzer eine Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitstellen will. Ferner können der Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder der Aufwärtsbewegungsgrenzwert für andere Teile der Hand 330 des Benutzers, die keine Zug-Eingabe bereitstellen, während eines Zugs des Fingers 336 verringert werden.
  • Ein Verfahren zum Variieren des Aufwärtsbewegungsgrenzwerts und/oder des Abwärtsbewegungsgrenzwerts wird nun erläutert werden. 20 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verwenden einer Zugkraft veranschaulicht, um die Abwärtsbewegungs- und/oder Aufwärtsbewegungsgrenzwerte zu modifizieren. Das Verfahren 400 kann mit der Operation 402 beginnen, und die haptische Vorrichtung 102 kann eine Eingabekraft detektieren. Zum Beispiel können die Eingabesensoren 122 detektieren, ob ein Benutzer die Rückmeldungsoberfläche 128 berührt und/oder eine Abwärtsbewegungskraft FD oder eine andere Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitstellt. Falls eine Eingabekraft detektiert wird, kann das Verfahren 400 mit der Operation 402 fortfahren, und die haptische Vorrichtung 102 und/oder der Prozessor 116 kann bestimmen, ob ein Zug initiiert ist. In einigen Beispielen können die Kraftsensoren 132 eine relativ konstante Kraft detektieren, die sich entlang verschiedener Positionen der Rückmeldungsoberfläche 128 bewegt. Zum Beispiel kann der globale Kraftschwerpunkt CGF Orte ändern, die Abwärtsbewegungskraft FD kann jedoch relativ konstant bleiben. In diesem Beispiel kann der Prozessor 116 bestimmen, dass ein Zug entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 implementiert wurde, und das Verfahren 400 kann mit der Operation 406 fortsetzen. Falls ein Zug nicht detektiert wurde, kann das Verfahren 400 mit der Operation 418 fortfahren, wie unten detaillierter erläutert.
  • Wenn ein Zug detektiert wurde und das Verfahren 400 mit der Operation 406 fortsetzt, kann die haptische Vorrichtung den Aufwärtsbewegungsgrenzwert reduzieren. Auf diese Weise kann die haptische Vorrichtung 102 eine größere Kraftabnahme benötigen, um eine Eingabe an die elektronische Vorrichtung und/oder eine Rückmeldung an den Benutzer bereitzustellen. Dies kann der haptischen Vorrichtung 102 erlauben, fortzufahren, die „Zug-”-Eingabe zu empfangen, selbst wenn der Benutzer unbeabsichtigt die Kraft reduziert, die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet wurde, wenn sich der Finger 336 von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort bewegt. Zusätzlich, wenn ein Benutzer seinen Finger 332 entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 zieht, können die Abwärtsbewegungskraft FD und die Aufwärtsbewegungskraft FU, die durch den Benutzer angewendet werden, „verrauscht” sein, in dem die Kraftlevels entlang des Zugs variieren können. Somit kann die haptische Vorrichtung 102 helfen, unbeabsichtigte Abwahl durch den Benutzer während einer Zug-Bewegung zu verhindern. Als ein nicht-beschränkendes Beispiel kann die Zug-Bewegung durch die haptische Vorrichtung 102 benutzt werden, um ein Icon, eine Grafik oder ein anderes Element entlang eines Anzeigebildschirms zu bewegen, und durch ein Reduzieren der Aufrechterhaltungskraft, die von dem Benutzer benötigt wird, um die „Zug-”-Bewegung beizubehalten, kann die haptische Vorrichtung 102 nicht den Prozessor instruieren, ein Item „fallenzulassen” („drop”), falls ein Benutzer seine oder ihre Kraft reduziert, die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 während der Zug-Bewegung angewendet wird. Als ein spezielles Beispiel kann der Aufwärtsbewegungsgrenzwert eingestellt werden, 90% geringer als der Abwärtsbewegungsgrenzwert zu sein, sodass der Benutzer eine signifikante Menge an Kraft von der Rückmeldungsoberfläche 128 entfernen muss, um den Aufwärtsbewegungsgrenzwert zu übertreten. In einigen Ausführungsformen kann die Zug-Bewegung den Grenzwert zum Verlassen für eine bestimmte Kraft-Stufenleiter aktivieren. Dieser Typ der Kraft-Stufenleiter wird unten detaillierter in Bezug auf 13 erläutert.
  • Nach oder während der Operation 406 kann das Verfahren 400 mit der Operation 408 fortfahren, und die haptische Vorrichtung 102 kann die Kraft erhöhen, die notwendig ist, um den Abwärtsbewegungsgrenzwert zu übertreten. In einigen Beispielen, wenn ein Benutzer seinen oder ihren Finger 336 entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 zieht, kann er oder sie auch einen bestimmen Level der Abwärtsbewegungskraft FD anwenden. In diesen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 den Abwärtsbewegungsgrenzwert erhöhen, sodass der Benutzer vor einem unbeabsichtigten Übertreten des Grenzwerts während des Ziehens bewahrt werden kann. Als ein nicht-einschränkendes Beispiel kann die Zug-Bewegung durch einen Benutzer verwendet werden, um ein Icon oder ein anderes Item entlang eines Anzeigebildschirms zu ziehen, und, wenn der Abwärtsbewegungsgrenzwert übertreten wurde, kann die haptische Vorrichtung eine Eingabe an den Prozessor 116 bereitstellen, um das Icon abzuwählen oder „fallen zu lassen” („drop”). Entsprechend kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert während der Zug-Bewegung durch die haptische Vorrichtung 102 erhöht werden, um zu helfen, unbeabsichtigtes „Fallenlassen” der Icons zu verhindern. Mit anderen Worten kann ein Benutzer typischer Weise während einer Zug-Bewegung einige Abwärtsbewegungskraft FD anwenden, da sich der Finger 336 entlang der Oberfläche 128 bewegt, und so kann der ursprünglich eingestellte Abwärtsbewegungsgrenzwert nur eine geringe Erhöhung der Kraft von der Zug-Erhöhung benötigen und kann potentiell unbeabsichtigt übertreten werden. Durch ein Erhöhen des Abwärtsbewegungsgrenzwerts während einer Zug-Bewegung ist es somit weniger wahrscheinlich, dass der Benutzer unbeabsichtigt den Grenzwert, um eine zufällige Eingabe an den Prozessor 116 zu verursachen.
  • Nach den Operationen 406 und 408 kann das Verfahren 400 mit der Operation 410 fortfahren, und die haptische Vorrichtung 102 kann bestimmen, ob es eine Pause in der Zug-Bewegung gab. Eine Pause kann durch die Eingabesensoren 122 bestimmt werden, die eine relative konstante Kraft auf der Rückmeldungsoberfläche 128 detektieren, wie während des Zugs, aber mit geringer oder keiner Bewegung entlang der Oberfläche 128. Zum Beispiel kann der Benutzer während des Ziehens seines oder ihres Fingers 332 auf der Rückmeldungsoberfläche 128 eine Pause in seiner Bewegung einlegen, jedoch relativ dieselbe Menge der Kraft oder des Drucks auf der Rückmeldungsoberfläche beibehalten und kann seinen oder ihren Finger 332 nicht absetzen. In diesem Beispiel kann der Benutzer wünschen, das „Ziehen” („dragging”) beizubehalten, kann jedoch seinen Finger nicht bewegen. Alternativ können die Eingabesensoren eine erhöhte Menge der Kraft mit einer reduzierten Geschwindigkeit entlang der Rückmeldungsoberfläche 128 detektieren.
  • Falls eine Pause detektiert wird, kann das Verfahren 400 mit der Operation 412 fortfahren, und der Aufwärtsbewegungsgrenzwert kann von dem Level erhöht werden, das in der Operation 406 gesetzt wurde. Dies kann von dem Benutzer erfordern, mehr Druck oder Kraft von der Rückmeldungsoberfläche 128 zu lösen, um eine Eingabe zu veranlassen und/oder von der haptischen Vorrichtung 102 eine Rückmeldung zu erhalten. Mit anderen Worten kann der Freigabe- oder Aufwärtsbewegungsgrenzwert mehr „vergebend” sein, während der Finger 332 gegenläuft, wenn der Finger 332 eine Pause auf der Rückmeldungsoberfläche 128 gemacht hat.
  • Zusätzlich, während der Operation 412 kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert so reduziert werden, dass ein Benutzer weniger zusätzliche Kraft anwenden können muss, um eine Rückmeldung zu empfangen und/oder eine zusätzliche Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitzustellen. Als ein Beispiel kann die ziehende Bewegung verwendet werden, um einen Cursor mit einem angehängten Icon oder Element entlang eines Anzeigebildschirms zu bewegen. In einigen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 Eingaben an den Prozessor 116 bereitstellen, dass ein Benutzer das Icon „fallen lasen” („drop”) möchte. Wie oben kurz erläutert, kann die haptische Vorrichtung 102 den Aufwärtsbewegungsgrenzwert so erhöhen, dass der Benutzer die Zugkraft signifikant reduzieren muss, um eine Eingabe bereitzustellen, das Item fallen zu lassen. In diesem Beispiel kann die haptische Vorrichtung jedoch auch den Abwärtsbewegungsgrenzwert erhöhen, der Benutzer kann den Cursor über eine zweite Zeit bewegen, um „aufgehoben zu werden” („picked up”) und kann das Item mit nur einer leichten Erhöhung in der Kraft aufheben, die auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet wird. Mit anderen Worten kann das Verfahren 400 dem Benutzer erlauben, ein Ziehen selbst während der Pausen beizubehalten, während es zur gleichen Zeit es einfacher macht, zusätzliche Items zu dem Zug während der Pause hinzuzufügen. Weitere Konfigurationen sind ebenfalls möglich. Zum Beispiel kann das Verfahren 400 veranlassen, dass der Abwärtsgrenzwert während einer Pause angehoben wird, um zu helfen, einen Benutzer davor zu bewahren, Items unbeabsichtigt aufzuheben, über denen der Cursor Pause macht, während der Aufwärtsbewegungsgrenzwert so reduziert wird, dass es für einen Benutzer einfacher sein kann, den Zug-Modus zu verlassen und/oder beliebige Items, die durch den Cursor geführt werden, fallen zu lassen.
  • Nach der Operation 412 oder nach der Operation 410, falls keine Pause detektiert wurde, kann das Verfahren 400 mit der Operation 414 fortfahren. In der Operation 414 kann das Verfahren 400 bestimmen, ob die Kraft, die durch den Benutzer angewendet wurde, einen Grenzwert übertreten hat, entweder den Abwärtsbewegungsgrenzwert oder den Aufwärtsbewegungsgrenzwert. Wie oben in Bezug auf 9–11 beschrieben, können die Eingabesensoren 122 detektieren, ob das Kraftlevel ausreichend erhöht wurde, um den Abwärtsbewegungsgrenzwert zu übertreten, oder umgekehrt ausreichend verringert wurde, um den Aufwärtsbewegungsgrenzwert zu übertreten. Falls die Kraft ausreichend erhöht oder verringert wurde, um einen entsprechenden Grenzwert zu übertreten, kann das Verfahren 400 mit der Operation 416 fortfahren. In Operation 416 kann die haptische Vorrichtung eine Rückmeldung an den Benutzer durch Bewegen der Rückmeldungsoberfläche bereitstellen und kann auch eine Eingabe oder ein Befehl an den Prozessor 116 bereitstellen. Falls jedoch keiner der Grenzwerte übertreten wurde, kann das Verfahren zur Operation 402 zurückkehren, und die haptische Vorrichtung 102 kann fortfahren, die Eingabekraft zu messen, die durch den Benutzer bereitgestellt wurde.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, wie oben beschrieben, die Operationen des Verfahrens 400 durch die haptische Vorrichtung 102 und/oder den Prozessor 116 ausgeführt werden können. In einigen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 selbst die Operationen ausführen, und in anderen Beispielen kann der Prozessor 116 in der elektronischen Vorrichtung 100 die Berechnungen ausführen. Zusätzlich können der Aufwärtsbewegungsgrenzwert und/oder der Abwärtsbewegungsgrenzwert für Zug-Bewegungen durch den Benutzer mittels einer Benutzerschnittstelle auswählbar sein und können basierend auf im Wesentlichen jedem Typ oder jeder Charakteristik oder jeder Einstellung eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Benutzer auswählen, dass bestimmte Einstellungen des Zug-Grenzwerts aktiv sein müssen, wenn bestimmte Anwendungen laufen, im Vergleich zu der Situation, wenn andere Anwendungen nicht laufen. Ferner kann ein Zug in einigen Beispielen ein Teil einer Geste sein, die verwendet werden kann, um Daten und andere Eingaben an die haptische Vorrichtung 102 bereitzustellen. Gesten zum Eingeben von Daten an die haptische Vorrichtung 102 werden unten detaillierter erläutert. Darüber hinaus, obwohl das obige Verfahren und die obigen Ausführungsformen in Bezug auf ein „Ziehen” von einem oder mehr Items, Icons oder Graphiken über die Anzeige 104 erläutert werden, können diese Verfahren in Bezug auf andere Anwendungen angewendet werden. Zum Beispiel können die Grenzwerte für bestimmte Bewegungen wie gewünscht variiert werden, um die Erfahrung des Benutzers mit einer bestimmten Eingabe und/oder Rückmeldung zu erweitern.
  • Variierende Grenzwerte
  • Wie oben in Bezug auf 9–11 erwähnt, können der Abwärtsbewegungsgrenzwert und der Aufwärtsbewegungsgrenzwert geändert werden basierend auf einer oder mehr Charakteristiken der Eingabekraft oder der Abwärtsbewegungskraft FD und/oder der Aufwärtsbewegungskraft FU, sowie einer oder mehr externen, internen oder gemessenen Charakteristiken der haptischen Vorrichtung oder der elektrischen Vorrichtung. Es solle angemerkt werden, dass, wie hierin beschrieben, das Variieren der Grenzwerte so gemeint ist, dass es sowohl Änderungen der Eingabe, die benötigt werden, um einen Grenzwert zu übertreten, als auch Variieren der entsprechenden Rückmeldung, die mit dem Grenzwert assoziiert ist, umfasst (z. B. die Betätigung der Rückmeldungsoberfläche kann sich ändern), und/oder andere Charakteristiken, die mit der Ausgabe durch die haptische Vorrichtung 102 assoziiert sind, können ebenfalls variiert werden. Zum Beispiel, falls ein Benutzer ein steigendes Kraftlevel anwendet, kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert zum Bereitstellen der Rückmeldung an den Benutzer steigen oder variieren, ebenso wie eine visuelle Ausgabe oder anderes Element für die rechnende Vorrichtung (z. B. Grafik oder Icon, die/das auf der Anzeige 104 angezeigt wird). Mit dem Beispiel fortfahrend, falls der Benutzer ein Webbrowser-Programm verwendet, kann der Benutzer durch ein härteres Drücken eine Scroll-Funktion aktivieren, die mit der Steigung der Kraft fortfahren kann, zu beschleunigen; der Benutzer kann jedoch den Eingabegrenzwert nicht übertreten, um einen „Klick” von der haptischen Vorrichtung zu aktivieren oder eine Eingabeauswahl oder Ähnliches an die haptische Vorrichtung bereitzustellen.
  • Wie im ersten Beispiel kann jeder der Grenzwerte variiert werden basierend auf einer Charakteristik der Eingabekraft des Benutzers (entweder FD oder FU), wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf die Magnitude, die Richtung oder die Beschleunigung. Als ein zweites Beispiel können die Grenzwerte variiert werden basierend auf der Anzahl der Finger eines Benutzers, die die Eingabe an die Rückmeldungsoberfläche 128 bereitstellen, auf dem Finger, der die Eingabe bereitstellt (z. B. Daumen versus Zeigefinger), oder einer Eingabegeste, die durch die Eingabesensoren 1222 detektiert werden kann. Als ein drittes Beispiel können die Grenzwerte basierend auf anderen Charakteristiken oder Einstellungen variiert werden, wie zum Beispiel Situations- und/oder Umgebungs-Charakteristiken. Verfahren zum Variieren des Abwärtsbewegungsgrenzwerts und/oder des Aufwärtsbewegungsgrenzwerts basierend auf einer oder mehr der Charakteristiken werden nun detaillierter erläutert werden.
  • Variieren der Grenzwerte basierend auf Kraft-Charakteristiken
  • Wie oben kurz erläutert, können in einigen Beispielen der Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder der Aufwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einer oder mehr Charakteristiken der Eingabekraft variiert werden. Einige Beispiele von Kraftcharakteristiken umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, die Beschleunigung der Kraft, der Magnitude der Kraft, die Richtung der Kraft (z. B. lateral, gerade abwärts usw.), den Ruck (Kraftmagnitude plus die Rate der Änderung der Magnitude). Als ein erstes Beispiel, falls ein Benutzer ein Videospiel spielt und die haptische Vorrichtung 102 als eine Eingabevorrichtung benutzt, kann der Benutzer in Folge und schnell Eingaben bereitstellen (z. B. schnelles Klicken auf der Rückmeldungsoberfläche 128). In diesem Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 den Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder den Aufwärtsbewegungsgrenzwert so verringern, dass es für einen Benutzer einfacher sein kann, eine Rückmeldung von der haptischen Vorrichtung 102 zu erhalten, ebenso wie einen Eingabegrenzwert zu übertreten, um eine Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitzustellen. Auf diese Weise kann der Benutzer in der Lage sein, schneller und einfacher eine Eingabe an die elektronische Vorrichtung 100 bereitzustellen.
  • Die haptische Vorrichtung 102 kann auch die Grenzwerte basierend auf einer Geschwindigkeit der Abwärtskraft FD und/oder der Aufwärtskraft FU variieren. Zum Beispiel kann der Prozessor 116 vordefinierte Eingabe-Schwingungsverläufe oder Signale an das Betätigungselement 124 aufweisen, wie zum Beispiel einen Eingabe-Schwingungsverlauf hoher Geschwindigkeit und einen Eingabe-Schwingungsverlauf niedriger Geschwindigkeit, die verschiedene Ausgaben durch die Rückmeldungsoberfläche 128 veranlassen können (siehe 21–21D für verschiedene Beispiele von Eingabe-Schwingungsverläufen). In diesem Beispiel, falls die Eingabegeschwindigkeit eines „hohen” Bereichs ist, kann das Betätigungselement 124 den Eingabe-Schwingungsverlauf der hohen Geschwindigkeit aktivieren, und umgekehrt, falls die Eingabegeschwindigkeit innerhalb eines „niedrigen” Bereichs ist. Des Weiteren, falls die Geschwindigkeit zwischen den zwei vorbestimmten Geschwindigkeiten ist, kann das Betätigungselement 124 einen Schwingungsverlauf betätigen, der zwischen dem Schwingungsverlauf hoher Geschwindigkeit und dem Schwingungsverlauf niedriger Geschwindigkeit sein kann. Ähnlich kann die haptische Vorrichtung 102 die Kraft reduzieren, die benötigt wird, um einen der Grenzwerte zu übertreten basierend darauf, wie schnell/langsam der Benutzer die Kraft bereitstellt. Auf diese Weise, je schneller die Kraft angewendet wird, desto einfacher kann es sein, einen bestimmten Grenzwert zu übertreten. Darüber hinaus können die Grenzwerte in einigen Beispielen eingestellt werden, einer bestimmten Geschwindigkeit zu entsprechen. Als ein Beispiel kann die Abwärtsbewegungsgeschwindigkeit nur übertreten werden, wenn die Eingabekraft bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit angewendet wird, sodass unabhängig von der Magnitude der Kraft der Benutzer keine Rückmeldung empfangen kann, falls er oder sie keine Kraft bereitstellt, die den Geschwindigkeitsgrenzwert übersteigt.
  • Die haptische Vorrichtung 102 kann auch die Grenzwerte basierend auf einem Winkel der Kraft variieren. Ein Benutzer kann in einigen Beispielen eine Kraft bereitstellen, die im Wesentlichen perpendikular zu der Rückmeldungsoberfläche 128 sein kann, und in anderen Beispielen kann der Benutzer eine Kraft bereitstellen, die in einem anderen Winkel zu der Rückmeldungsoberfläche 128 sein kann (z. B. sein oder ihr Finger kann in einem Winkel relativ zu der Rückmeldungsoberfläche sein). Die haptische Vorrichtung 102 kann den Winkel der Kraft unter Verwendung der Positionssensoren 127 detektieren oder schätzen, die die Position des eingebenden Fingers oder der eingebenden Finger auf der Rückmeldungsoberfläche 128 detektieren können, ebenso wie die Kraftsensoren 130A–130D und/der die Gyroskope, die eine Drehung in den Rückmeldungsoberflächen 128 detektieren können, wenn die Eingabekraft angewendet wird. In anderen Beispielen kann der Winkel der Eingabekraft oder Abwärtsbewegungskraft FD auf andere Weisen detektiert werden.
  • Mit diesem Beispiel fortfahrend kann die haptische Vorrichtung 102 den Abwärtsbewegungswinkel senken, falls die Eingabekraft an einem Winkel, der anders als perpendikular, zu der Rückmeldungsoberfläche 128 ist, und kann den Abwärtsbewegungsgrenzwert erhöhen, falls die Eingabekraft perpendikular zu der Rückmeldungsoberfläche 128 ist. Auf diese Weise kann die gleiche Menge der Eingabekraft den Abwärtsbewegungsgrenzwert übertreten, falls der Benutzer seinen oder ihren Finger bei 30 Grad in Bezug auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewinkelt hat, aber den Abwärtsbewegungsgrenzwert nicht übertreten kann, falls der Benutzer seinen oder ihren Finger bei 90 Grad in Bezug auf die Rückmeldungsoberfläche angewinkelt hat. Somit kann der Benutzer mehr Kraft anwenden müssen, wenn sein oder ihr Finger direkt perpendikular zu der Rückmeldungsoberfläche 128 ist. Es kann wünschenswert sein, die Grenzwerte auf diese Weise zu variieren, da ein Benutzer kann härter drücken kann, wenn sein oder ihr Finger direkt perpendikular zu der Rückmeldungsoberfläche ist. In anderen Beispielen jedoch kann es wünschenswert sein den Grenzwert für perpendikulare Eingaben im Vergleich zu anderweitig gewinkelten Eingaben zu senken. Zum Beispiel können einige Benutzer selten eine Eingabekraft mit einem Winkel anwenden, der direkt perpendikular zu der Rückmeldungsoberfläche 128 ist, und in diesen Beispielen kann eine direkt perpendikulare Kraft eine spezielle oder bestimmte (d. h. nicht-unbeabsichtigte) Eingabekraft anzeigen und somit kann einen gesenkten Abwärtsbewegungsgrenzwert aufweisen, um dem Benutzer zu erlauben, eine Rückmeldung bei einer Magnitude niedrigerer Kraft zu empfangen.
  • Es sollte auch angemerkt werden, dass in einigen Beispielen der Winkel der Eingabekraft auch verwendet werden kann, um die Eingabe oder Befehle zu variieren, die an die rechnende Vorrichtung 100 von der haptischen Vorrichtung kommuniziert wurden. Zum Beispiel kann eine Eingabekraft, die einen ersten Winkel aufweist, eine erste Eingabe repräsentieren, während eine Eingabekraft, die einen zweiten Winkel aufweist, eine zweite Eingabe repräsentieren kann. In einigen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 auch den Winkel für den Bereich der Eingabekraftwinkel reduzieren, die am häufigsten an die Rückmeldungsoberfläche 128 angelegt werden, und kann den Grenzwert für den Bereich von Winkeln vergrößern, die nicht häufig sind. In diesen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 die Chance reduzieren, dass unbeabsichtigte Berührungen als Eingabe behandelt werden können. Zum Beispiel kann ein Benutzer typischer Weise eine Eingabekraft bereitstellen, die generell aufrecht und abwärts in Bezug auf die Rückmeldungsoberfläche 128 ist, und so kann eine Kraft, die in einem anderen Winkel detektiert wurde, anzeigen, dass der Benutzer unbeabsichtigt eine Kraft beim Tippen auf der Tastatur oder eine andere unbeabsichtigte Berührung bereitgestellt hat.
  • Als ein noch weiteres Beispiel, in einigen Beispielen, kann der Winkel der Eingabekraft verschiedene Typen von Eingaben repräsentieren, z. B. eine perpendikulare Kraft kann eine „Sprung” („jump”) Bewegung in einem Videospiel repräsentieren, und eine 40-gradige Kraft kann eine „Duck” („duck”) Bewegung für ein Charakter in dem Videospiel repräsentieren. In diesem Beispiel können die Grenzwerte variiert werden, um die Rückmeldung und die Eingabe zu variieren, die benötigt wird, um eine bestimmte Eingabe zu aktivieren, z. B. die Sprung-Funktion kann mehr Kraft benötigen als die Duck-Funktion.
  • In einigen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 den einen oder mehr Grenzwerte variieren basierend auf dem Ruck oder die Eingabekraft ausstoßen, die als ein Wert definiert sein kann, der die Magnitude der Kraft, ebenso wie die Rate der Rate der Änderung der Kraft umfasst. Auf diese Weise können die Kräfte derselben Magnitude verschiedene Grenzwerte in Abhängigkeit davon aktivieren, wie schnell diese Kräfte angewendet werden, z. B. eine langsam angewendete große Kraft kann eine erste Rückmeldungsantwort aktivieren, während eine schnell angewendete Kraft derselben Magnitude eine zweite Rückmeldungsantwort aktivieren kann.
  • Wie oben kurz in einigen Beispielen erläutert, kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte basierend auf einer Magnitude der Abwärtsbewegungskraft FD und/oder der Aufwärtsbewegungskraft FU variieren. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 den Benutzern, die relativ leichte „Drücker” sind, erlauben, den Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder den Aufwärtsbewegungsgrenzwert einfacher zu übertreten, ebenso wie den harten „Drückern” Rechnung tragen, sodass die eine erhöhte Kraft bereitstellen können, um einen bestimmten Grenzwert zu übertreten. Auf diese Weise können Benutzer, die variierende Mengen der Eingabekraft bereitstellen, eine Rückmeldung bei relativ entsprechenden Levels der empfundenen Eingabekraft empfangen. Das heißt, leichte und harte Drücker können eine Rückmeldung bei 80% der Magnitude ihrer höchsten Kraft empfangen, trotz der Tatsache, dass jeder der harten Drücker und der leichten Drücker drastisch verschiedene Magnituden der höchsten Kraft aufweisen kann.
  • Alternativ, wie oben erläutert, kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte variieren, um einen bestimmten Eingabetyp zu unterstützen. Zum Beispiel kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert über eine Zeitperiode reduziert werden, um Benutzer zu unterstützen, eine reduzierte Abwärtsbewegungskraft FD bereitzustellen. Dies kann helfen, die lange Lebensdauer der haptischen Vorrichtung 102 zu erhöhen, durch Reduzieren der potentiellen Abnutzung aufgrund erhöhter Kraftlevels. Als ein anderes Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 den Abwärtsbewegungsgrenzwert über eine Zeitperiode erhöhen, um den Benutzer zu unterstützen, härter auf die Rückmeldungsoberfläche 128 zu drücken.
  • In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 den Abwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einer ersten Charakteristik variieren und kann den Aufwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einer zweiten Charakteristik variieren. Zum Beispiel kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert eingestellt werden, aktiviert zu werden, eine bestimmte Geschwindigkeit der Eingabekraft, und der Aufwärtsbewegungsgrenzwert kann variiert werden basieren auf einer Kraftmagnitude, die erreicht wurde, wenn die Eingabekraft die Abwärtsbewegungsgrenzwertgeschwindigkeit erreichte. In diesem Beispiel kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert konstant sein, in dem er immer übertreten werden kann, wenn die Eingabekraft eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht, aber der Aufwärtsbewegungsgrenzwert kann mit jeder Eingabekraft variieren. Das heißt, da der Benutzer verschiedene Magnituden der Eingabekraft bei derselben Geschwindigkeit anwenden kann, kann der Aufwärtsbewegungsgrenzwert variiert werden, obwohl der Abwärtsbewegungsgrenzwert derselbe sein kann.
  • Die haptische Vorrichtung 102 kann auch konfiguriert sein, die Ausgabe oder die Rückmeldung an den Benutzer basierend auf der Anzahl der Finger, die die Eingabekraft bereitstellen, zu variieren. Zum Beispiel, falls ein Benutzer die Eingabekraft mit zwei Fingern bereitstellt, kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert erhöht werden, wie mit den Beispielen verglichen, in denen der Benutzer die Eingabekraft mit nur einer einzigen Kraft bereitstellen kann. Ähnlich, wie oben kurz erläutert, kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte basierend darauf, welcher Finger die Eingabekraft bereitstellt, variieren. Wie oben erläutert, kann die haptische Vorrichtung 102, die die Positionssensoren 127 und die Kraftsensoren 130A–130D benutzt, den Finger oder die Finger bestimmen, die verwendet werden, um eine Eingabekraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 abzugeben. In diesen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte erhöhen, verringern oder anderweitig variieren basierend auf den Fingern, die die Eingabekraft bereitstellen, z. B. kann der Zeigefinger im Vergleich zu dem kleinen Finger eine erhöhte Kraft anwenden müssen, um die Grenzwerte zu übertreten.
  • Ähnlich kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte basierend auf einer Kontaktform der Eingabekraft variieren. In diesem Beispiel kann eine größte Kontaktform der Eingabekraft einen größeres Kraftlevel benötigen, sodass ein Benutzer, der eine Beere seines oder ihres Fingers benutzt, um die Eingabekraft anzuwenden, kann eine größere Kraft anwenden müssen im Vergleich zu einem Benutzer, der eine Spitze seines oder ihres Fingers benutzt, um die Eingabekraft anzuwenden. Alternativ, in einigen Ausführungsformen, je kleiner die Kontaktform ist, desto mehr erhöhter Kraft wird benötigt. Zum Beispiel können Kinder typischer Weise kleinere Finger haben und können einen kleineren Kontaktbereich haben, wenn sie eine Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 abgeben. In einigen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte variieren, um wie ein Kindersicherung („child-lock”) zu agieren, sodass, falls eine kleine Kontaktform als die Eingabekraft bereitstellend detektiert wurde, die haptische Vorrichtung 102 annehmen kann, dass der Benutzer ein Kind ist, kann den Abwärtsbewegungsgrenzwert substantiell erhöhen. Auf diese Weise kann es schwer für das Kind sein, Eingaben an die elektronische Vorrichtung 100 bereitzustellen. Umgekehrt, wenn angenommen wird, dass der Benutzer ein Kind ist, kann die haptische Vorrichtung 102 den Abwärtsbewegungsgrenzwert senken, sodass es für den Benutzer einfacher sein kann, Eingabe bereitzustellen.
  • Wie in einem anderen Beispiel können die Grenzwerte für die haptische Vorrichtung 102 basierend auf der Anzahl oder auf dem Typ der Berührungseingaben an die Rückmeldungsoberfläche variiert werden. Zum Beispiel, falls der Benutzer eine Eingabekraft mit zwei separaten Fingern im Wesentlichen gleichzeitig bereitstellt, ein oder beide der Grenzwerte können geändert werden im Vergleich zu den Beispielen, in denen der Benutzer eine Eingabekraft mit einem einzelnen Finger bereitstellen kann. In solchen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte basierend auf einer erwarteten Geste zusätzlich variieren. Zum Beispiel, falls die haptische Vorrichtung 102 detektiert, dass es sein kann, dass der Benutzer eine bestimmte Geste eingibt, wie zum Beispiel ein Zusammenkneifen seiner oder ihrer Finger, kann die haptische Vorrichtung 102 einen oder beide Grenzwerte variieren. Dieses Beispiel fortführend kann die Kraft, die benötigt wird, um den Abwärtsbewegungsgrenzwert für eine Geste des „Zusammenkneifens” („pinching”) zu übertreten, im Vergleich zu der „Zug”-Geste verringert werden. Auf diese Weise können die Grenzwerte verwendet werden, um auch ein Level der Ausgabe an den Benutzer bereitzustellen, z. B. die Zug-Geste kann als von der Geste des Zusammenkneifens unterschiedlich erkannt werden.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das Variieren der Grenzwerte verwendet werden kann, um die durch die haptische Vorrichtung 102 bereitgestellte Ausgabe zu modifizieren, zusätzlich oder anstatt des Variierens des Kraftlevels für das Übertreten des Grenzwerts. Das heißt, die Bewegung der Rückmeldungsoberfläche 128 kann für einen bestimmten Grenzwert geändert werden (z. B. die bereitgestellte Rückmeldung), eher als dass die Eingabekraft oder das Timing einen Grenzwert übertreten müssen und eine Rückmeldung an den Benutzer bereitstellen. In diesen Ausführungsformen kann die durch den Benutzer gemessene Ausgabe basierend auf den verschiedenen Charakteristiken variiert werden, die hierin beschrieben sind. Als ein Beispiel kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert variiert werden, um die Bewegung der Rückmeldungsoberfläche 128 für Eingaben zu verringern, die durch den Daumen des Benutzers im Vergleich zu der Bewegung der Rückmeldungsoberfläche 128 für Eingaben, die durch einen Zeigefinger des Benutzers bereitgestellt wurden. In diesem Beispiel kann die Rückmeldungsoberfläche 128 konfiguriert sein, eine konsistente Ausgabeempfindung unabhängig davon zu haben, welcher Finger die Eingabe bereitstellt. Die Rückmeldung, die durch einen Benutzer wahrgenommen wird, kann auf den Oberflächenbereich seines oder ihres Fingers auf der Rückmeldungsoberfläche 128 bezogen sein. Entsprechend können kleine Bewegungen durch den Daumen stärker als durch den kleinen Finger gefühlt werden, und durch das Reduzieren der Bewegung auf der Rückmeldungsoberfläche 128 für Eingaben durch den Daumen kann der Benutzer die Rückmeldung auf die Eingaben des kleinen Fingers als auch auf die Eingaben des Daumens als relativ konstant empfinden.
  • Die haptische Vorrichtung 102 kann die Grenzwerte auch basierend auf einer Bewegung der Eingabekraft variieren. Die Positionssensoren 127 können eine Bewegung des Benutzers über die Rückmeldungsoberfläche 128 verfolgen, wenn eine bestimmte Eingabekraft bereitgestellt wird. Mit anderen Worten können die Positionssensoren 127 bestimmen, wenn ein Benutzer seine oder ihre Finger von rechts nach links über die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegt, diese vertikal über die Oberfläche bewegt und ähnlich. In einigen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 verschiedene Grenzwerte basierend auf der Richtung der Eingabebewegung auf der Rückmeldungsoberfläche 128 aktivieren. Als ein spezielles Beispiel kann eine Eingabe, die von rechts nach links zieht, eine erste Einstellung des Grenzwerts haben, und eine Eingabe, die vertikal von oben nach unten zieht, kann einen zweiten Grenzwert haben.
  • Nicht auf Kraft bezogene Charakteristiken
  • Die haptische Vorrichtung 102 kann den Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder den Aufwärtsbewegungsgrenzwert variieren, ebenso wie die entsprechende Ausgabe, die mit jedem Grenzwert assoziiert ist, basierend auf Charakteristiken, die nicht auf Kraft bezogen sind. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte basierend auf Eingaben variieren, die durch die Sensoren 140 der elektronischen Vorrichtung gemessen sind, auf Anwendungsanweisungen, Benutzereinstellungen, dem Systemzustand, der Umgebung der elektronischen Vorrichtung oder Ähnlichem.
  • Ein erstes Beispiel des Modifizierens der Grenzwerte basierend auf Charakteristiken, die nicht auf Kraft bezogen sind, kann sein, den Abwärtsbewegungsgrenzwert basierend darauf zu variieren, ob ein Benutzer sich vor der Anzeige 104 oder einem anderen Teil der rechnenden Vorrichtung 100 befindet. Die Sensoren 140 können eine Kamera oder einen anderen Präsenzdetektionsmechanismus umfassen, der verwendet werden kann, um zu bestimmen, ob ein Benutzer in der Nähe der elektronischen Vorrichtung positionier ist. In Beispielen, in denen ein Benutzer nicht präsent sein kann, kann der Abwärtsbewegungsgrenzwert signifikant erhöht werden, sodass Elemente, Objekte oder Tiere (z. B. Katzen) als wenig wahrscheinlich betrachtet werden, eine Eingabe von der haptischen Vorrichtung zu aktivieren. In dieser Ausführungsform zum Beispiel, wenn ein Benutzer nicht präsent ist, falls eine Katze ihren Schwanz gegen die Rückmeldungsoberfläche 128 fegt, kann die Haptische Vorrichtung 128 dies nicht als eine Eingabe registrieren. In einem speziellen Beispiel kann dies der elektronischen Vorrichtung 100 erlauben, in einem Schlafmodus zu bleiben, trotz einer Kraft, die gegen die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet wurde, damit potentiell den Strom reduzierend und unbeabsichtigte Eingaben reduzierend.
  • Ein zweites Beispiel des Modifizierens der Grenzwerte kann das Variieren der Grenzwerte basierend auf der Umgebung der elektronischen Vorrichtung sein. Die Sensoren 140 der elektronischen Vorrichtung 100 können verwendet werden, um zumindest eine Umgebungscharakteristik der haptischen Vorrichtung 102 und/oder elektronischen Vorrichtung 100 zu detektieren, die dann verwendet werden können, um einen oder mehr Grenzwerte zu justieren. Wie in einem speziellen Beispiel kann die elektronische Vorrichtung 100 einen Beschleunigungsmesser und/oder ein Gyroskop umfassen und kann detektieren, ob die elektronische Vorrichtung 100 herumbewegt wurde und/oder rotiert wurde, und kann die Grenzwerte entsprechend variieren. Dies kann helfen, die elektronische Vorrichtung vor dem Registrieren unbeabsichtigter Eingaben zu bewahren, wie zum Beispiel, falls ein Benutzer in einem Bus fährt, der eine raue Fahrt hat, kann dies verursachen, dass die Vorrichtung 100 aufwärts und abwärts stößt. In diesem Beispiel kann der Benutzer unbeabsichtigt eine Kraft an die haptische Vorrichtung 102 bereitstellen, da die elektronische Vorrichtung 100 aufwärts und abwärts gestoßen wird. Durch Erhöhen oder ein anderweitiges Ändern der Grenzwerte kann es für die haptische Vorrichtung 102 weniger wahrscheinlich sein, eine Eingabe durch die unbeabsichtigten Stöße zu registrieren.
  • Wie in einem anderen Beispiel kann die elektronische Vorrichtung 100 ihre Sensoren 140 verwenden, um zu bestimmen, ob sie auf einer flachen Oberfläche wie zum Beispiel einem Tisch oder auf einer nicht-planaren Oberfläche wie zum Beispiel dem Schoß des Benutzers positioniert ist. In diesen Beispielen können die Grenzwerte variiert werden wie gewünscht. In einigen Beispielen kann es wünschenswert sein, den Grenzwert zu senken, wenn die Vorrichtung 100 auf dem Schoß des Benutzers ist, da es etwas schwierig sein kann für den Benutzer so viel Kraft auf die Rückmeldungsoberfläche 128 beim Halten der elektronischen Vorrichtung 128 bereitzustellen. Ähnlich kann die haptische Vorrichtung 102 in Gyroskop verwenden, um zu bestimmen, ob die elektronische Vorrichtung 100 geneigt wurde oder anderweitig auf eine nicht-typische Art orientiert wurde. In diesen Beispielen können die Grenzwerte verringert werden unter der Annahme, dass es für den Benutzer, der die elektronische Vorrichtung 102 balanciert, schwieriger sein kann, eine Eingabe einzugeben.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein drei-Achsen-Beschleunigungsmesser verwendet werden, um die Umgebungscharakteristiken zu messen. In diesem Fall kann der Prozessor 116 ein Signal von dem Beschleunigungsmesser analysieren, um die drei Achsen zu analysieren, und in Abhängigkeit von dem Level des Rauschsignals kann die Grenzwerte variieren. In einigen Beispielen können die Eingabesensoren 122 der haptischen Vorrichtung 100 selbst verwendet werden, um eine oder mehr der Umgebungscharakteristiken zu bestimmen, die verwendet werden können, um die Grenzwerte zu variieren. Zum Beispiel kann der Beschleunigungsmesser 133 selbst innerhalb der haptischen Vorrichtung 102 eine Beschleunigung der Rückmeldungsoberfläche 128 bestimmen, die dann verwendet werden kann, um ein oder mehr Grenzwerte zu variieren.
  • Ein drittes Beispiel der Modifikation der Grenzwerte basierend auf einer Charakteristik, die nicht auf Kraft bezogen ist, kann sein, die Grenzwerte basierend auf einem bestimmten Benutzer zu variieren. Entweder unter Verwendung einer Benutzer-Einlogg-Information, Gesichtserkennung (z. B. über Eingabesensoren 140 der Vorrichtung 100) oder andere Typen der Benutzererkennung (Stimme, Fingerprint und so weiter), kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte auf solche ändern, die durch den Benutzer eingestellt wurden, oder solche, zu denen bestimmt wurde, dass sie am besten die Angewohnheiten eines bestimmten Benutzers fassen. Mit der ersten Option kann der Benutzer bestimmte Einstellungen für die Grenzwerte ausgewählt haben, entweder allgemein oder hinsichtlich ausgewählter Programme, und alsbald die elektronische Vorrichtung 100 den bestimmten Benutzer erkennt, kann die elektronische Vorrichtung 100 diese bestimmten Benutzergrenzwerte aktivieren. Mit der zweiten Option kann die haptische Vorrichtung 102 gespeicherte typische Benutzerverhaltensinformation aufweisen, wie zum Beispiel eine typische Krafteingabe, den typischer Weise benutzten Finger und/oder Klick-Frequenz, die dann verwendet werden kann, um die Grenzwerte auf eine gewünschte Weise zu variieren.
  • Ein viertes Beispiel des Modifizierens der Grenzwerte basierend auf Umgebungsfaktoren kann eine allgemeinere Option zu dem dritten Beispiel sein. Insbesondere kann die haptische Vorrichtung 102 das Verhalten über eine vorbestimmte Zeitperiode verfolgen, das für einen bestimmten Benutzer spezifisch sein kann oder nicht spezifisch sein kann. Danach kann die haptische Vorrichtung 102 einen oder mehr Grenzwerte basierend auf der Historie der vorherigen Klicks, typischem Eingabeverhalten während einer oder mehr Anwendungen und/oder typischer Zeitverwendung modifizieren.
  • Ein fünftes Beispiel kann sein, Zeit zu verwenden, um einen oder mehr Grenzwerte zu variieren. Die verwendete Zeit, die verwendet werden kann, kann die Zeit der Verzögerung (z. B. in der Nacht können die Grenzwerte erhöht werden), die Zeit zwischen den Klicks (z. B. je schneller eine Eingabe bereitgestellt wird, desto einfacher wird es, Grenzwerte zu übertreten) und Ähnliches sein.
  • Ein sechstes Beispiel zum Variieren der Grenzwerte basierend auf Umgebungsfaktoren kann auf einer akustischen Umgebung der elektronischen Vorrichtung 100 basieren. Zum Beispiel können die Sensoren 140 der elektronischen Vorrichtung 100 konfiguriert sein, Änderungen im Umgebungsrauschen zu detektieren, die dann verwendet werden können, um Grenzwerte zu variieren. Solche Ausführungsformen können den Abwärtsbewegungsgrenzwert erhöhen, falls das Umgebungsrauschen über ein bestimmtes Dezibel-Level steigt. Ähnlich kann die elektronische Vorrichtung 100 einen Umgebungslichtsensor umfassen, der Änderungen in einem Umgebungslicht detektieren kann, und die haptische Vorrichtung 102 kann die Grenzwerte basierend auf dem umgebenden Licht variieren.
  • Ein siebtes Beispiel des Variierens der Grenzwerte basierend auf Umgebungsfaktoren kann auf einer Spannungs-/Dehnungs-(„stress/strain”)-Analyse basieren. Zum Beispiel können die Kraftsensoren 130A–130D die Spannungs-/Dehnungs-Kräfte detektieren, wie auf die Rückmeldungsoberfläche 128 angewendet. Das Vorliegen der Spannung/Dehnung kann anzeigen, dass die haptische Vorrichtung 102 verformt gewesen ist oder dass eine Kraft unbeabsichtigt angewendet wurde. Dies kann auf der Annahme basieren, dass eine Eingabekraft des Benutzers allgemein ohne Bereitstellen einer Dehnungskraft an die Rückmeldungsoberfläche angewendet werden kann, was eine Spannung oder Dehnung auf Teilen der Oberfläche 128 verursachen könnte. Als ein Beispiel kann die Kraft, die durch jeden der Kraftsensoren 130A–130D detektiert wurde, verglichen werden, um zu bestimmen, ob auf der Rückmeldungsoberfläche Spannung/Dehnung gegeben ist. Als ein zweites Beispiel kann eine Zeit-gewichtete oder eine rückwärtsgewandte Kraftkurve der Eingabekurve analysiert werden, um zu bestimmen, ob die Eingabekraft Spannung und/oder Dehnung enthielt.
  • Ein achtes Beispiel des Variierens des Grenzwerts basierend auf Umgebungsfaktoren kann sein, die Grenzwerte basierend auf dem Kontext zu variieren. Zum Beispiel kann der Ort eines Cursors, der mit der haptischen Vorrichtung 102 korreliert ist, verwendet werden, um bestimmte Grenzwerte oder andere Verhalten zu bestimmen. Falls der Cursor im Fenster einer bestimmten Anwendung positioniert ist, kann die Anwendung einen eingestelltes „Kraftprofil” haben, das die Grenzwerte entsprechend variieren kann (siehe 22–24 für Beispiele von Anwendungen, die Profile für die haptische Vorrichtung einstellen). Als ein Beispiel kann eine Anwendung einen Abwärtsbewegungsgrenzwert für ein bestimmtes Icon aufweisen, der relativ niedrig für ein erstes Icon ist, und einen erhöhten Abwärtsbewegungsgrenzwert für ein zweites Icon aufweisen. Ähnlich können die Grenzwerte variiert werden basierend auf einer laufenden derzeitigen Anwendung, Zustand der elektronischen Vorrichtung 100 (z. B. Schlafen oder Standby) oder anderen Systemeingaben separat von der haptischen Vorrichtung 102 speziell.
  • Die obigen Beispiele des Variierens der Grenzwerte sind nur als veranschaulichend gemeint, und es gibt viele andere Arten, in denen die Grenzwerte geändert werden können oder anderweitig verändert werden können. Ferner, obwohl die Grenzwerte mit Bezug auf bestimmte Eingaben, Anwendungen oder Ähnlichem erläutert werden können, sollte angemerkt werden, dass die Grenzwerte auch auf andere Weisen variiert werden können.
  • Aktivieren oder Deaktivieren der Grenzwerte
  • Zusätzlich zum Variieren der Abwärtsbewegungs- und/oder Aufwärtsbewegungsgrenzwerte kann in einigen Beispielen die haptische Vorrichtung 102 bestimmte Grenzwerte basierend auf einer oder mehr Charakteristiken aktivieren oder deaktivieren. Als ein Beispiel kann ein Benutzer mehrere Finger auf der Rückmeldungsoberfläche 128 haben und kann unbeabsichtigt Kraft mit einem der Finger anwenden. Die haptische Vorrichtung 102 kann die Eingabekraft analysieren und bestimmen, ob die Eingabe absichtlich, unbeabsichtigt oder eine ruhende Position der Hand des Benutzers ist. Zum Beispiel, falls die haptische Vorrichtung 102 eine starke Krafteingabe von dem Zeigefinger und eine kleine Kraft von einem Handflächenteil oder Daumen erhält, kann die haptische Vorrichtung 102 die kleine Eingabe unberücksichtigt lassen und annehmen, das diese unbeabsichtigt war (z. B. da ein Benutzer seine oder ihre Hand auf der Rückmeldungsoberfläche 128 ruhen lässt, während gleichzeitig seinen oder ihren Finger verwendend, um eine Eingabe an die haptische Vorrichtung bereitzustellen). Mit anderen Worten können die Grenzwerte für den Daumen oder die Handfläche der Hand deaktiviert werden, und Kräfte, die durch diese Teile der Hand eingegeben werden, sind nicht in der Lage, (zumindest temporär) einen Grenzwert zu übertreten.
  • Ähnlich, wie oben in Bezug auf das Variieren der Grenzwerte erläutert, können die Grenzwerte basierend auf der Kontaktform für den Eingabekraftfinger deaktiviert werden. Auf diese Weise können der Abwärtsbewegungsgrenzwert und/oder der Aufwärtsbewegungsgrenzwert deaktiviert werden, falls der Kontaktbereich unterhalb einer normalen Kontaktbereichsgröße ist, die anzeigen kann, dass ein Kind die haptische Vorrichtung 102 benutzt. Wie in einem anderen Beispiel kann ein Benutzer allgemein keine Eingabe mit seinem oder ihren Daumen bereitstellen, und so in Beispielen, in denen die Kontaktfläche größer als die typischer Weise empfangene Form sein kann, können die Grenzwerte deaktiviert werden, um zu helfen, zu verhindern, dass unbeabsichtigte Eingaben durch die haptische Vorrichtung 102 erkannt werden.
  • Variieren der Eingabe
  • Wie hierin kurz beschrieben, kann die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein, verschiedene Typen von Eingaben vom Benutzer zu empfangen. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein, Eingabe von einem einzelnen Finger, einer Kombination von Fingern, sowie sich unterscheidende Kraftlevel für jeden Finger der Finger zu erhalten. Zusätzlich kann die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein, Gesteneingabe zu empfangen, z. B. bestimmte Eingabecharakteristiken können auf zusätzliche Daten- oder Informationseingaben an die haptische Vorrichtung 102 abgebildet werden. Als ein Beispiel kann der Benutzer seinen oder ihren Finger über die Rückmeldungsoberfläche mit einer bestimmten Kraft ziehen, und die Zug-Bewegung, ebenso wie die Richtung und das Kraft-Level können als verschiedene Eingaben betrachtet werden, die verwendet werden können, um verschiedene Eingaben an die Anwendung oder Ähnliches bereitzustellen. Als ein anderes Beispiel kann der Benutzer seine oder ihre Finger über die Rückmeldungsoberfläche 128 zusammenkneifen oder ziehen, und die Geste, ebenso wie die Finger und/oder die Kraft eines jeden Fingers kann durch die haptische Vorrichtung 102 als separate Eingaben verwendet werden.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das Verwenden der Stufen oder Stufenleiter wie oben beschrieben kann der haptischen Vorrichtung 102 erlauben, eine bestimmte Geste innerhalb der Stufen zu erkennen. Dies kann dem Benutzer erlauben, während des Eingebens der Geste Rückmeldung zu erhalten. Zum Beispiel, da der Benutzer zuerst eine Eingabekraft anwendet, die ultimativ ein Teil einer Geste ist, kann die haptische Vorrichtung 102 einen ersten Klick bereitstellen und dann, da der Benutzer durch die Stufen wechselt, kann die haptische Vorrichtung 102 fortfahren, Rückmeldung an den Benutzer zu bereitzustellen, die die Progression der Geste durch die Stufen anzeigt.
  • In noch anderen Beispielen kann die haptische Vorrichtung 102 bestimmen, ob eine bestimmte Eingabe kapazitativ oder resistiv ist, und kann die Grenzwerte basierend auf dem bestimmten Typ der Eingabe der haptischen Vorrichtung 102 variieren. Als ein Beispiel kann eine resistive Eingabe mehr oder weniger Kraft benötigen, um die gleiche Rückmeldung wie eine kapazitative Eingabe zu erreichen.
  • Allgemein sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Offenbarung der Grenzwerte, Eingaben der Grenzwerte, Übertreten der Grenzwerte und so weiter auf Komponenten oder andere Komponenten, die keine bewegliche oder Ausgabevorrichtungen sind, angewendet werden kann. Zum Beispiel kann eine rechnende Vorrichtung die Kraft, Position, Geschwindigkeit und/oder andere Sensoren verwenden, um eine oder mehr Benutzereingaben zu detektieren, und wie diese Eingaben sich über eine Zeit verändern oder Ähnliches, obwohl diese Eingabe nicht mit einer spezifischen Ausgabe korreliert sein können. Mit anderen Worten können die Grenzwerte verwendet werden, um Benutzereingaben zu verfolgen und/oder Ausgabe separat von der haptischen Vorrichtung bereitzustellen, wie zum Beispiel Variieren der Anzeigeausgabe und Ähnliches. Somit können viele Ausführungsformen hierin implementiert werden, ohne eine bewegliche Oberfläche, und können nicht mit einer Ausgabe oder einer Rückmeldung korreliert sein, die durch die Rückmeldungsoberfläche oder eine andere ähnliche Oberfläche produziert wurden.
  • Variieren der Schwingungsverläufe des Betätigungselements
  • Die Schwingungsverläufe, die in das Betätigungselement 124 eingegeben wurden, können variiert werden, um die Ausgabe zu ändern, die durch den Benutzer wahrgenommen wird. Die durch den Benutzer wahrgenommene Ausgabe kann eine Kombination des Kontakts sein, den der Finger oder die Finger des Benutzers wahrnehmen, wenn sie die Rückmeldungsoberfläche 128 berühren, ebenso wie eine Ausgabe, die durch den Benutzer gehört wird (z. B. ein Klang aufgrund der Bewegung der Rückmeldungsoberfläche 128, wenn durch das Betätigungselement 124 gezogen). Entsprechend kann die Rückmeldung, die durch einen Benutzer wahrgenommen wird, in vielen Beispielen variiert werden, doch nicht nur durch Ändern der Verschiebung der Rückmeldungsoberfläche 128, sondern auch durch den Klang, der durch die haptische Vorrichtung 102 ebenfalls erzeugt wird. Es sollte angemerkt werden, dass der durch die haptische Vorrichtung 102 erzeugte Klang der Klang von der tatsächlichen Verschiebung der Rückmeldungsoberfläche 128 sein kann oder ein Klang sein kann, der durch ein Lautsprecher oder ein anderes Element emittiert wird, um das Gefühl der Ausgabe zu verbessern.
  • Wie oben kurz in Bezug auf 2–7A beschrieben, kann das Betätigungselement 124 physisch die Rückmeldungsoberfläche 128 basierend auf einem oder mehr Eingabesignalen bewegen, die eine oder mehr Schwingungsverläufe sein können. In einigen Ausführungsformen können die Eingabe-Schwingungsverläufe Schwingungsverläufe wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt darauf, eine halbe Sinuswelle, eine halbe Ellipsenwelle, eine Sägezahnwelle, eine Sinusquadrierte Funktion, eine Ramp-Down-Welle, und/oder einer Rechteckwelle sein. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass der Typ, die Periode, die Amplitude und/oder Frequenz der Eingabe- Schwingungsverläufe wie gewünscht variiert werden können, und die oben aufgelisteten Schwingungsverläufe lediglich veranschaulichend sind. Da das Betätigungselement einen spezifischen Schwingungsverlauf empfängt, kann die mechanische Bewegung, die durch das Betätigungselement ausgegeben wird, variieren, sodass eine halbe Sinuswelle ein verschiedenes Ausgabeprofil im Vergleich zu der Rechteckwelle haben kann. Mit anderen Worten können die Verschiebungsdistanz und/oder Geschwindigkeit der Rückmeldungsoberfläche 128 durch Ändern der Form, Magnitude und/oder Dauer des Eingabe-Schwingungsverlaufs variiert werden. Somit kann durch das Ändern des Eingabe-Schwingungsverlaufs, die durch den Benutzer wahrgenommene Rückmeldung geändert werden. Zusätzlich, wie unten detaillierter erläutert, kann der Klang, der durch einen Benutzer wahrgenommen wird, wenn die andere Rückmeldung von der haptischen Vorrichtung 102 wahrgenommen wird, kann die tatsächliche Rückmeldung, die durch den Benutzer empfunden wird, variieren.
  • In einigen Beispielen kann eine Bewegung der Rückmeldungsoberfläche 128 in Erwiderung auf einen bestimmten Schwingungsverlauf eine gedämpfte Antwort sein, insofern als die Rückmeldungsoberfläche 128 durch das Betätigungselement 124 betätigt werden kann und dann bei verringerten Levels in die Richtung der normalen Position oszilliert werden kann. Mit anderen Worten kann die Rückmeldungsoberfläche 128 ein ursprüngliches Verschieben und dann eine Reihe kleinerer Verschiebungen aufweisen, da die Rückmeldungsoberfläche 128 durch die Vorspannelemente 134A–134D beaufschlagt wird. 21 ist ein vereinfachter Graph, der einen einzelnen Eingabe-Schwingungsverlauf und die entsprechenden Verschiebungsprofile, Ausgabeverschiebung 1 und Ausgabeverschiebung 2, von dem entsprechenden ersten Betätigungselement und dem entsprechenden zweiten Betätigungselement veranschaulicht. In einigen Ausführungsformen kann die haptische Vorrichtung 102 zwei Betätigungselemente 124 umfassen, die konfiguriert sein können, jeweils eine mechanische Kraft in Erwiderung auf den Eingabe-Schwingungsverlauf bereitzustellen, um die Rückmeldungsoberfläche 128 zu bewegen. Wie in 21 gezeigt, kann es somit zwei separate Verschiebungsausgaben geben, da die Rückmeldungsoberfläche 128 durch zwei separate Betätigungselemente bewegt werden kann.
  • Wie in 21 gesehen werden kann, nach dem Anfangspuls durch den Eingabe-Schwingungsverlauf, kann die ausgegebene Verschiebung der Rückmeldungsoberfläche 128 zusätzliche Oszillationen oder Ringdown-Schwingungsverläufe aufweisen. Die Ringdown-Ausgabeantwort kann deswegen sein, da die Rückmeldungsoberfläche 128 auf den Vorspannstützen 134A–134D (die elastisch sein können) gestützt ist, und damit kann die Struktur wie eine Masse (Rückmeldungsoberfläche 128) auf einer Feder (Vorspannstützen) agieren. Damit, obwohl das Betätigungselement 124 nur einen einzelnen Bewegungsimpuls in Erwiderung auf den einzelnen Höchstpunkt-Eingabe-Schwingungsverlauf (z. B. halbe Sinuswelle) bereitstellen kann, kann die Rückmeldungsoberfläche 128 nach der ursprünglichen Bewegung leicht oszillieren. In einigen Beispielen, können die Oszillationen auf den Benutzer „lebhaft” („buzzy”) oder nicht spritzig wirken. In anderen Worten, da die Rückmeldungsoberfläche 128 oszillieren kann, kann sich ein einzelner „Klick” oder eine einzelne Bewegung als eine Reihe von Bewegungen und eben nicht wie eine diskrete Ausgabe anfühlen.
  • Um die Oszillationen der Rückmeldungsoberfläche 128 zu reduzieren und ein „lebendigeres” oder „saubereres” Ausgabegefühl für den Benutzer zu erzeugen, können die Eingabe-Schwingungsverläufe an das Betätigungselement 124 variiert werden. 21A ist ein vereinfachter Graph eines Eingabe-Schwingungsverlaufs, der einen Korrekturschwingungsverlaufshöchstpunkt aufweist. Als ein Beispiel kann ein zweiter Eingabe-Schwingungsverlauf auf das Betätigungselement 124 angewendet werden, nachdem der erste Eingabe-Schwingungsverlauf angewendet wurde. Der zweite Eingabe-Schwingungsverlauf kann den Oszillationsbewegungen der Rückmeldungsoberfläche 128 entgegenwirken, was aus der Anwendung des ersten Schwingungsverlaufs resultiert. Mit anderen Worten kann der zweite Eingabe-Schwingungsverlauf arbeiten, um den Ring des ersten Schwingungsverlaufs abzubrechen. In einigen Ausführungsformen kann der zweite Schwingungsverlauf basierend auf einem gewünschten Amplitudenverhältnis und einem Intervall der Trennung zu dem ersten Schwingungsverlauf, um die Anzahl der Ringe oder die Anzahl der Oszillationen zu minimieren.
  • In einer Ausführungsform kann der zweite Eingabe-Schwingungsverlauf auf das Betätigungselement 124 bei einer Abwärts-Schwingung in dem ersten Schwingungsverlauf angewendet werden. 21A ist ein vereinfachter Graph, der einen ersten angewendeten Eingabe-Schwingungsverlauf W1 und einen zweiten angewendeten Eingabe-Schwindungsverlauf oder Korrektur-Schwingungsverlauf W2, ebenso wie eine vereinfachte Sicht auf die entsprechende Ausgabeantwort der Rückmeldungsoberfläche 128 veranschaulicht. 21B ist ein vereinfachter Graph, der die zwei Verschiebungsausgaben (aufgrund der zwei Betätigungselemente) in Erwiderung auf den ersten Eingabe-Schwingungsverlauf W1 und den zweiten oder Korrektur-Schwingungsverlauf W2 veranschaulicht.
  • Unter Bezugnahme auf 21A und 21B kann der erste Schwingungsverlauf W1 in einigen Ausführungsformen eine halbe Ellipsenwelle sein, die in dem Ausgabehöchstpunkt in der Ausgabeverschiebung der Rückmeldungsoberfläche 128 resultiert. Zum Beispiel in einigen Ausführungsformen, in denen das Betätigungselement 124 eine Solenoid ist, wenn der Eingabe-Schwingungsverlauf W1 auf das Betätigungselement 124 angewendet wird, kann der Schwingungsverlauf veranlassen, den Kern oder Kolben des Solenoids sich zu bewegen, was entsprechend die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegen kann, die zu dieser betreibbar verbunden sein kann. Dies erlaubt dem Betätigungselement (den Betätigungselementen) 124, die Rückmeldungsoberfläche 128 in zumindest eine Richtung zu verschieben. Zum Beispiel mit einer kurzen Bezugnahme auf 3, kann das Bewegungselement die Rückmeldungsoberfläche 128 in die y-Richtung verschieben. Es sollte angemerkt werden, dass in Ausführungsformen, in denen zwei Betätigungselemente sein können, kann jedes Betätigungselement mit demselben Eingabe-Schwingungsverlauf bereitgestellt werden.
  • Wieder mit Bezug auf 21A und 21B kann es ein Zeitdifferential zwischen der Zeit geben, wenn das Eingabesignal zuerst durch das Betätigungselement 124 empfangen wird, und dem Zeitpunkt der entsprechenden Verschiebung oder Bewegung der Rückmeldungsoberfläche 128. Somit, wie in 21A und 21B gezeigt, kann (können) der Ausgabehöchstpunkt (die Ausgabehöchstpunkte) von dem ersten Eingabeschwingungsverlaufshöchstpunkt W1 Höchstpunkt versetzt sein. Nachdem der erste Schwingungsverlauf W1 auf das Bewegungselement 124 angewendet wurde und die Rückmeldungsoberfläche 128 angefangen hat, sich zu verschieben, kann der zweite Eingabe-Schwingungsverlauf W2 auf das Betätigungselement 124 angewendet werden. Wie in 21A und 21B gezeigt, kann der zweite Schwingungsverlauf W2 ebenfalls eine halbe Ellipsenwelle sein, kann jedoch eine niedrigere Amplitude als die Amplitude des ersten Eingabe-Schwingungsverlaufs W1 aufweisen. Wie jedoch unten detaillierter erläutert werden wird, können der Korrekturschwingungsverlauf oder Puls eine von dem Anfangsschwingungsverlauf unterschiedliche Form und/oder Amplitude sein. Zusätzlich, obwohl der erste Eingabe-Schwingungsverlauf und der Korrekturschwingungsverlauf erläutert werden, als halbelliptische Wellen diskutiert werden, kann, wie unten detaillierter erläutert wird, die Form der Schwingungsverläufe in Abhängigkeit von der gewünschten Ausgabeantwort von der Rückmeldungsoberfläche 128 variiert werden.
  • Das Timing der Anwendung des zweiten Eingabe-Schwingungsverlaufs W2 kann in Abhängigkeit von der gewünschten Ausgabeantwort des Betätigungselements 124 variiert werden. In einigen Ausführungsformen jedoch kann der zweite Eingabe-Schwingungsverlauf W2 an einem Mittelpunk in der Abwärts-Schwingung des ersten Eingabe-Schwingungsverlaufs angewendet werden. In einigen Beispielen kann es wünschenswert sein, den zweiten Schwingungsverlauf W2 während die Rückmeldungsoberfläche 128 sich immer noch aufgrund des ersten Schwingungsverlaufs W1 bewegt, z. B. während der ersten Höchstpunktamplitude der Verschiebung der Rückmeldungsoberfläche 128. Insbesondere kann der zweite Eingabe-Schwingungsverlauf W2 während der Abwärtsbewegung des ersten Eingabe-Schwingungsverlaufs W1 aktiviert werden, doch während sich die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegt. Dies kann dem zweiten Eingabe-Schwingungsverlauf W2 erlauben, das Betätigungselement 124 am annähernd ersten Überschreiten des Ringdown des ersten Eingabe-Schwingungsverlaufs W1 zu treffen. Auf diese Weise kann der zweite Schwingungsverlauf W2 das Betätigungselement (die Betätigungselemente) 124 veranlassen, der oszillierenden Kraft aufgrund der Vorspannelemente entgegenzuwirken.
  • Wie in 21A gezeigt, kann der zweite Eingabe-Schwingungsverlauf W2 einen Höchstpunkt W2 Höchstpunkt aufweisen, der eine niedrigere Amplitude als der Höchstpunkt W1 Höchstpunkt des ersten Schwingungsverlaufs W1 sein kann. Es sollte angemerkt werden, dass das Timing zwischen dem ersten Eingabe-Schwingungsverlauf W1 und dem zweiten Eingabe-Schwingungsverlauf W2, ebenso wie die Amplituden oder Höchstpunkte W1 Höchstpunkt und W2 Höchstpunkt in Abhängigkeit davon variiert werden können, wo die zusätzliche Betätigung durch das Betätigungselement 124 gewünscht sein kann. Der zweite Schwingungsverlauf W2 kann das Betätigungselement W2 veranlassen, sich ausreichend zu bewegen, um zu helfen, die durch die Rückmeldungsoberfläche 128 erfahrene Oszillation zu verringern, die der Ausgabe erlaubt, abzuflachen und ein „saubereres” Ausgabegefühl bereitzustellen. Das heißt, der zweite Schwingungsverlauf W2 kann der Rückmeldungsoberfläche 128 erlauben, sich bei einem einzelnen Bewegungspuls zu bewegen (und eben nicht einem gedämpften Ring). 21 mit 21A und 21B vergleichend wurde die Ringdown-Oszillation signifikant verringert, und es ist weniger wahrscheinlich, dass ein Benutzer die kleinen Verschiebungen fühlen kann, welche die ursprüngliche Höchstpunkbewegung als eine einzelne isolierte Bewegung und somit als einen „sauberen” Klick anfühlen lassen können.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die Amplitude des Eingabe-Schwingungsverlaufs W1 und des Korrekturschwingungsverlaufs W2 variiert werden können in Abhängigkeit von der gewünschten Rückmeldungsantwort (z. B. mehr oder weniger kraftvoll und/oder die Ringdown-Korrektur kann erforderlich sein. 21B–21D sind vereinfachte Graphen, die Eingabe-Schwingungsverläufe und Korrekturschwingungsverläufe mit verschiedenen Amplituden zeigen. Wie in 21B–21D gesehen werden kann, kann der Verschiebungsabstand (y-Achse des Graphs) erhöht werden, da die Amplitude des Eingabe-Schwingungsverlaufs steigt. Damit kann der Korrekturschwingungsverlauf des zweiten Eingabe-Schwingungsverlaufs W2 eine Amplitude aufweisen, die in Bezug auf den Eingabe-Schwingungsverlauf steigt, um besser den Ringdowns entgegenzuwirken.
  • Wie oben erläutert, kann die haptische Vorrichtung 102 in einigen Ausführungsformen eine Rückmeldungskraft FF in Erwiderung auf eine Aufwärtsbewegungskraft und/oder Abwärtsbewegungskraft durch den Benutzer bereitstellen. Daher kann die Rückmeldungskraft in einigen Ausführungsformen in Erwiderung auf die Abwärtsbewegung und die Aufwärtsbewegung den Eingabe-Schwingungsverlauf und den Korrektur-Schwingungsverlauf umfassen. Wie in 21C und 21D gezeigt, können die Aufwärtsbewegungs-Schwingungsverläufe eine reduzierte Amplitude im Vergleich zu den Abwärtsbewegungs-Schwingungsverläufen aufweisen, können jedoch einen Korrekturschwingungsverlauf umfassen, der auf eine ähnliche Weise wie der Eingabe-Schwingungsverlauf für die Abwärtsbewegungskraft angewendet werden kann. Auf diese Weise kann die Rückmeldungskraft, die sich durch die haptische Vorrichtung in Erwiderung auf eine Abwärtsbewegung oder eine Aufwärtsbewegung „spritziger” anfühlen kann.
  • In einigen Ausführungsformen können der erste Eingabe-Schwingungsverlauf W1 und der zweite Eingabe-Schwingungsverlauf W2 Ellipsenwellen oder Rechteckwellen (oder Teile dieses Typs von Wellen) sein. In einigen Beispielen können Ellipsenwellen oder Rechteckwellen effizienter als Sinuswellen beim Verringern oder Verhindern der Oszillationen der Rückmeldungsoberfläche 128 sein. In einigen Beispielen können andere Betrachtungen verwendet werden, um die Eingabe-Schwingungsverläufe W1, W2 zu bestimmen.
  • Der Klang, der durch die haptische Vorrichtung 102 erzeugt wird, kann basierend auf dem Schwingungsverlaufstyp variieren, der ein anderer Faktor neben den Oszillationen sein kann, die beim Justieren der gewünschten Rückmeldung, die durch einen Benutzer empfunden wird, in Betracht gezogen werden kann. Wie oben beschrieben, kann die Ausgabe, die durch den Benutzer wahrgenommen wurde, eine Kombination des taktilen Gefühls der Verschiebung der Rückmeldungsoberfläche 128, ebenso wie des Klangs, wenn die Verschiebung erscheint. Dies ist so, da in einigen Beispielen die Frequenz eines Klangs die Frequenz einer Bewegung beeinflussen kann, die durch den Benutzer gefühlt wird. Entsprechend können verschiedene Formen der Schwingungsverläufe verschiedene Klang-Charakteristiken aufweisen, die durch einen Benutzer wahrgenommene Ausgabe, die jegliche Oszillationen umfassen kann, kann zumindest teilweise von dem Klang abhängen, der durch die haptische Vorrichtung 102 erzeugt wurde.
  • In einigen Beispielen kann ein Sinus-Eingabe-Schwingungsverlauf eine relativ niedrige Pitch-Frequenz aufweisen, eine elliptische Eingabe kann eine Hochfrequenzkomponente aufweisen und kann höher klingen als eine Sinuswelle, eine Rechteckwelle kann die höchste Frequenz zwischen der Ellipsenwelle und der Sinuswelle aufweisen. Deswegen, in Abhängigkeit von dem gewünschten Ausgabegefühl, das gewünscht ist, kann die Quadratwelle, die am effizientesten beim Reduzieren von Oszillationen sein kann, einen Klang erzeugen, der für einen oder mehr Benutzer uninteressant sein kann und dem taktilen Gefühl, das durch die Welle erzeugt wurde, entgegenwirken.
  • In einigen Beispielen können jedoch bestimmte Typen von Eingabeschwingungsverläufen kombiniert werden, um eine allgemeine Form zu erzeugen, die mit einem anderen Typ des Eingabeschwingungsverlaufs übereinstimmt. Zum Beispiel können mehrere Sinuswellen in Reihen verwendet werden, um eine Rechteckwelle zu erzeugen, und in diesem Fall kann die erzeugte „Rechteck-”Welle die Hochfrequenzkomponente der Sinuswellen umfassen.
  • Wieder unter Bezugnahme auf 21A, kann der Klang der Schwingungsverläufe W1 und W2 in einigen Beispielen unabhängig von den Verschiebungs-Effekten der Schwingungsverläufe W1 und W2 gesteuert werden. Einige Steuerungstechniken, die verwendet werden können, um die Klangcharakteristiken der haptischen Vorrichtung 102 zu justieren, um genauer mit der gewünschten Ausgabe zusammenzupassen, können ein Filtern der Schwingungsverläufe W1, W2, ein Dämpfen der Schwingungsverläufe W1, W2 und dann ein Anwenden des gedämpften Schwingungsverlaufs auf das Betätigungselement 124 oder ein Erzeugen einer Form des Eingabe-Schwingungsverlaufs aus einer Kombination anderer Schwingungsverläufe umfassen.
  • Ferner sollte angemerkt werden, dass in einigen Beispielen verschiedene Formen der Schwingungsverläufe im Wesentlichen dieselben Verschiebungscharakteristiken für die Rückmeldungsoberfläche 128 erzeugen können. In diesen Beispielen kann die Ausgabe der haptischen Vorrichtung 102 basierend auf dem Klang eines bestimmten Schwingungsverlaufs allein eingestellt werden. Als ein Beispiel kann eine Benutzerschnittstelle der elektronischen Vorrichtung 100 einem Benutzer erlauben, die taktile Antwort der haptischen Vorrichtung, ebenso wie den Klang einzustellen, der durch die haptische Vorrichtung 102 erzeugt wird.
  • In einigen Ausführungsformen können die Schwingungsverläufe unter Verwendung einer Matrix der Charakteristiken ausgewählt werden. Die Matrix der Charakteristiken kann eine Anzahl an verschiedenen Charakteristiken von Schwingungsverläufen oder Parametern umfassen, die einer oder mehr bestimmten Rückmeldungscharakteristiken entsprechen können. Als ein Beispiel können eine lange Verschiebung oder ein tiefer Klang Charakteristiken sein, die verwendet werden können, um Schwingungsverläufe für eine bestimmte Verwendung auszuwählen. Tabelle 1 unten ist eine veranschaulichende Matrix, die verwendet werden kann, um eine oder mehr Schwingungsverläufe auszuwählen.
    Starker Abwärts-Klick Starker Aufwärts-Klick Leichter Abwärts-Klick Leichter Aufwärts-Klick Niedrig-Frequenz-Inhalt Hoch-Frequenz-Inhalt Benötigt Dämpfung
    Schwingungs-verlauf 1 1 0 0 1 1 0 1
    Schwingungs-verlauf 2 0 1 0 0 0 0 0
    Schwingungs-verlauf 3 1 1 0 0 0 1 1
    Schwingungs-verlauf 4 0 1 1 0 1 0 0
    Tabelle 1
  • In Bezug auf Tabelle 1 oben kann jeder Schwingungsverlauf eine oder mehr Charakteristiken aufweisen, wie zum Beispiel eine starke Abwärtsklick-Kraft, eine starke Aufwärtsklick-Kraft, eine leichte Abwärtsklick-Kraft, eine leichte Aufwärtsklick-Kraft, einen überwiegenden Niedrigfrequenzinhalt, einen überwiegenden Hochfrequenzinhalt und/oder kann Dämpfung benötigen. Viele andere Charakteristiken können vorgestellt werden, wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf, Amplitude, Symmetrie (z. B. symmetrisch oder asymmetrisch), Frequenz, Dauer, Spannungsbereich und so weiter. Als solches sollte angemerkt werden, dass die Liste der Charakteristiken in der Tabelle 1 lediglich veranschaulichend ist und nicht als beschränkend gedacht ist.
  • Unter Verwendung einer Matrix, wie zum Beispiel einer wie in der Tabelle 1 veranschaulicht, oder eines anderen Auswahlverfahrens können Schwingungsverläufe für eine bestimmte Verwendung (z. B. das Einstellen von Grenzwerten, Anwendung, bestimmtes Benutzerschnittstellenmerkmal oder Ähnliches) ausgewählt werden durch Auswählen gewünschter Charakteristiken und dann durch Abstimmen des Schwingungsverlaufs mit einem bestimmten Schwingungsverlauf. Als ein Beispiel kann in einigen Ausführungsbeispielen ein Schwingungsverlauf mit einem Bassklang oder -Ton gewünscht sein, und der Schwingungsverlauf 1 kann in der Tabelle 1 aufgrund seines Niedrigfrequenzinhalts ausgewählt werden. In dem obigen Beispiel kann der Schwingungsverlauf 1 verwendet werden, um eine Ausgabe für einen tiefen Klick oder einen Klick bereitzustellen, der mehrere Stufenleitern oder Grenzwerte wie oben erläutert übertreten hat. Dies kann dem Benutzer erlauben, nicht nur eine haptische Rückmeldung (z. B Bewegung), sondern auch eine Audio-Rückmeldung zu erfahren, die einen tiefen Bass-Klang erzeugen kann. In einem zweiten Beispiel kann ein Schwingungsverlauf mit einem hohen Pitch oder einem „zwitschernden” („chirp) Klang gewünscht sein. In diesem Beispiel kann ein einzelner Sägezahn-Schwingungsverlauf mit einer niedrigen Amplitude und Dauer ausgewählt werden, der einen zwitschernden Klang ohne die Niedrigfrequenz- oder Bass-Komponenten erzeugen kann. Zusätzlich kann die schwache Dauer und Stärke kein Dämpfen oder Ring-Aufhebung benötigen, was auch gewünscht sein kann.
  • Wie in anderen Beispielen können Schwingungsverläufe basierend auf einem Button (z. B. aktiv, nicht aktiv), Typen des Buttons (z. B. Schieber, Arretierung), Platzierung auf einer Skala (z. B. Übersteigen einer oder mehrerer Nummernzeichen auf einer Schiebeeingabe) oder Ähnlichem variiert werden. Noch andere Beispiele umfassen das Verwenden eines asymmetrischen Schwingungsverlaufs für zwei ähnliche Typen von Eingaben, wie zum Beispiel eine Button-Eingabe, die ein Einschalten/Ausschalten aus ist. In diesen Beispielen kann ein erster Schwingungsverlauf einen starken Abwärts-Klick, jedoch einen schwachen Aufwärts-Klick erzeugen, wenn das Einschalten durch einen Benutzer ausgewählt ist, aber kann die entgegengesetzte Antwort erzeugen, wenn der Button ausgeschaltet ist.
  • Wie oben in Bezug auf Dämpfen beschrieben, können sekundäre Schwingungsverläufe mit ursprünglichen Schwingungsverläufen kombiniert werden. In einigen Beispielen können jedoch die kombinierten Schwingungsverläufe ausgewählt werden, um die Audioausgabe des Betätigungselements aufgrund des Schwingungsverlaufs zu variieren. Zum Beispiel kann ein 1 kHz Modulationsschwingungsverlauf auf dem oberen Teil einer ursprünglichen Aufwölbung oder eines halben Sinus-Schwingungsverlaufs angewendet werden, um den Ausgabeklang zu variieren. In diesen Ausführungsformen kann der sekundäre Schwingungsverlauf ausgewählt werden, um nur den Klang zu variieren und kann im Wesentlichen nicht die Bewegungs-Charakteristiken der Plattform beeinflussen, die durch den Schwingungsverlauf erzeugt wurden.
  • Durch Variieren einer oder mehr Charakteristiken eines Eingabeschwingungsverlaufs können die Bewegungscharakteristiken der Eingabeoberfläche, ebenso wie akustische Charakteristiken der Vorrichtung variiert werden. Zusätzlich, durch Anwenden einer Kombination von zwei oder mehr Schwingungsverläufen bei ausgewählten Intervallen, können die Klang- und Dämpfungs- oder Ring-Charakteristiken weiter modifiziert werden. Durch Variieren einer Vielzahl an Charakteristiken kann die Bewegung und die akustische Ausgabe der Rückmeldungsvorrichtung für jede Anzahl an gewünschten Variationen der Rückmeldung zugeschnitten werden.
  • Tracking-Bereiche zum Variieren von Rückmeldungsprofilen
  • In einigen Beispielen kann die elektronische Vorrichtung 100 eine Anzahl an verschiedenen Anwendungen umfassen, die die Rückmeldung variieren können, die an den Benutzer bereitgestellt wurde, im Vergleich mit anderen Anwendungen. Zum Beispiel können bestimmte Anwendungen bestimmte Icons als „Doppelklick-Buttons”, Einzelklick-Buttons, Zieh-Buttons oder Ähnliches auswählen. Zusätzlich, da die haptische Vorrichtung 102 verschieden Typen von Eingaben empfangen kann, wie zum Beispiel Eingabegesten, variierende Kraftmengen und so weiter, kann die haptische Vorrichtung 102 eine im Wesentlichen uneingeschränkte Anzahl an verschiedenen Eingaben oder Befehlen an die elektronische Vorrichtung 100 bereitstellen. Ähnlich, da die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein kann, die an einen Benutzer bereitgestellte Rückmeldung basierend auf einer Vielfalt an verschiedenen Profilen, Charakteristiken oder Einstellungen zu variieren, können die Anwendungen im Wesentlichen jede Kombination der Rückmeldung, Charakteristiken oder Einstellungen auswählen, um eine Rückmeldung an einen Benutzer bereitzustellen. Anwendungen und/oder Programme auf der elektronischen Vorrichtung 100 können jedoch wünschen, bestimmte Eingaben von der haptischen Vorrichtung 102 auf unterschiedliche Art zu verwenden. Zum Beispiel kann eine Anwendung wünschen, eine starke Rückmeldungskraft in Erwiderung auf eine Eingabe bereitzustellen, wobei andere Anwendungen wünschen können, keine Rückmeldungskraft in Erwiderung auf denselben Typen der Eingabe bereitzustellen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 einen oder mehr Software-Layer umfassen, die mit dem Hardware-Layer interagieren können. 22 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm der Softwarearchitektur der elektronischen Vorrichtung 100. Die elektronische Vorrichtung 100 kann ein Hardware-Layer 702 umfassen, der allgemein Komponenten der haptischen Vorrichtung 102 umfassen kann, ebenso wie andere Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 (wie zum Beispiel den Prozessor 116, den Speicher 120 usw.). Die elektronische Vorrichtung kann auch ein Middleware-Layer 704 und ein Layer des Betriebssystems 706 umfassen. Das Middleware-Layer 704 und/oder das Betriebssystem 706 können mit einer oder mehr Anwendungen 710 kommunizieren, um eine oder mehr Komponenten der Hardware 702 zu veranlassen, aktiviert zu werden. Zum Beispiel kann das Middleware-Layer 704 Basic-Level-Software umfassen, die direkt eine oder mehr Komponenten des Hardware-Layers 702 steuern kann, ebenso wie Daten an und von Anwendungen bereitzustellen. Ähnlich kann das Betriebssystem 706, das einen Windows-Server umfassen kann, mit der Hardware 702, Anwendungen und/oder der Middleware 704 interagieren, um eine oder mehr Komponenten der Hardware 702 in Erwiderung auf eine Anfrage für eine Anwendung zu steuern, um eine bestimmte Funktionalität oder Ähnliches bereitzustellen.
  • In einigen Ausführungsformen, wie detailliert unten beschrieben wird, kann das Middleware-Layer 704 mit dem Betriebssystem 706 und/oder den Anwendungen 710 interagieren, um den Ort eines Cursors oder eines anderen Elements zu bestimmen, das sich auf die haptische Vorrichtung 102 bezieht, um ein Rückmeldungsprofil für die haptische Vorrichtung 102 zu aktivieren, das durch eine bestimmte Anwendung ausgewählt werden kann. Dies kann der elektronischen Vorrichtung 100 erlauben, nahtlos eine Rückmeldung über verschiedene aktive Anwendungen bereitzustellen, ebenso wie über verschiedene Orte der Anzeige. Als ein Beispiel, selbst wenn eine Anwendung beschäftigt ist, einen Typen von Daten zu verarbeiten, kann das Verfahren für das Hardware-Layer 702 erlauben, die haptische Vorrichtung 102 zu aktivieren, wie es durch die Anwendung gewünscht sein kann.
  • In einigen Beispielen kann das Betriebssystem 706 oder eine Software eines niedrigeren Levels, wie zum Beispiel die Middleware 704, bestimmte Regeln für Anwendungen zum Anwenden der Eingaben von der haptischen Vorrichtung 102 einstellen. Die Anwendungen oder Programme können bestimmte Icons oder andere Elemente auswählen, die auf der Anzeige 104 als eine bestimmte Funktionalität aufweisen angezeigt werden. Diese Bereiche können durch die Anwendung als „Tracking-Bereiche” markiert werden, die der Middleware oder anderer Software anzeigen werden können, dass, wenn ein Cursor, der sich auf die haptische Vorrichtung bezieht, in einem bestimmten Ort ist, eine bestimmte Rückmeldungseinstellung oder ein bestimmtes Profil durch die haptische Vorrichtung implementiert werden sollte. In diesen Beispielen werden jegliche Eingaben in die haptische Vorrichtung 102, wenn der Cursor in einem Tracking-Ort ist, an die Anwendung bereitgestellt werden, und die haptische Vorrichtung 102 kann die Rückmeldung entsprechend einem Rückmeldungsprofil bereitstellen, das durch die bestimmte Anwendung ausgewählt wurde. Die Tracking-Bereiche können durch einen Ort innerhalb eines Fensters oder eines Bereichs auf der Anzeige 104 definiert sein und, basierend auf einem Ort eines Icons, wie zum Beispiel eines Cursors, der mit der Eingabe der haptischen Vorrichtung 102 korreliert sein kann, kann der Prozessor 116 bestimmen, ob der Cursor innerhalb eines bestimmten Tracking-Bereichs ist.
  • Die Tracking-Bereiche werden jetzt detaillierter erläutert werden. 23 ist eine Vorderansicht einer beispielhaften Ausgabe auf der Anzeige 104, die eine Vielzahl an Anwendungsfenstern anzeigt. In Bezug auf 23 kann die Anzeige 104 ein oder mehr Fenster 712, 714 umfassen, die einer oder mehr Anwendungen entsprechen. Zum Beispiel kann ein erstes Fenster 712 einer ersten Anwendung und das zweite Fenster 714 einer zweiten Anwendung entsprechen. Die Fenster 712, 714 können eine Ausgabe, wie durch die Anwendung gewünscht, anzeigen, wie zum Beispiel einen Web-Browser, ein Textverarbeitungs-Fenster, eine Email-Inbox und so weiter. Die Anzeige der Fenster 712, 714 kann in Abhängigkeit von der Anwendung variiert werden, und somit kann jede Anwendung ähnliche Fenster oder verschiedene Fenster aufweisen. Die Fenster 712, 714 können ein oder mehr Icons 724, 726 oder andere visuelle Indikatoren aufweisen. Die Icons 724, 726 können dem Benutzer erlauben, eine oder mehr Optionen für die Anwendung auszuwählen (über einen Cursor 710 oder einen anderen Eingabemechanismus). Zum Beispiel können die Icons 724, 726 mit einer Textverarbeitungs-Anwendung dem Benutzer erlauben, ein neues Dokument zu erzeugen, ein derzeitiges Dokument zu speichern, ein oder mehr Dokumente zu drucken und so weiter. Es sollte angemerkt werden, dass jedes der Fenster 712, 714 ferner zusätzliche visuelle Ausgaben, anders als die Icons 724, 726 umfassen kann. Zum Beispiel jedes Fenster 712, 714, das mit der Textverarbeitungs-Anwendung fortfährt, die Fenster 712, 714 können eine „Seiten”-Graphik anzeigen, die Zeichen so veranschaulicht, wie sie durch den Benutzer eingegeben wurden.
  • In einigen Ausführungsformen können die Fenster 712, 714 als ein Teil einer Hintergrundanzeige 722 präsentiert werden, z. B. eine Desktopanzeige, die durch das Betriebssystem 706 präsentiert wird. Das Hintergrunddisplay 722 kann ein oder mehr Icons umfassen, die verschiedenen Anwendungen, Dateien oder Ähnlichem für die elektronische Vorrichtung 100 entsprechen. Zusätzlich kann die Hintergrundanzeige 7222 eine visuelle Ausgabe für den Benutzer zwischen Anwendungsfenstern 712, 714 und/oder, wenn keine Anwendungen aktive oder offene Fenster umfassen, ausbilden.
  • Die Fenster 712, 714 können offen, geschlossen und/oder aktiv/inaktiv sein. Während geöffnet, können die Fenster 712, 714 auf der Hintergrundanzeige angezeigt werden, während, wenn geschlossen, können die Fenster 712, 714 als ein Icon auf der Hintergrundanzeige 722 und/oder kleiner als wenn offen, angezeigt werden. Ähnlich, obwohl ein Fenster 712, 714 offen sein kann, kann das Anwendungsfenster nicht notwendiger Weise aktiv sein. In einigen Beispielen kann ein Fenster aktiv sein, falls der Cursor 710 in einem Bereich des Fensters 712, 714 platziert ist und/oder falls der Cursor 710 ein oder mehr Icons innerhalb des Fensters 712, 714 ausgewählt hat oder der Benutzer anderweitig Eingabe bereitstellt oder von der Anwendung empfängt. Als ein Beispiel kann das zweite Fenster 714 von einem aktiven zum inaktiven Fenster wechseln, da der Cursor 710 von dem ersten Fenster 712 über den Hintergrund 722 zu dem zweiten Fenster 714 fährt und dann optional, falls der Cursor 710 (durch Benutzereingabe) Eingabe auswählt oder bereitstellt an einen Bereich des zweiten Fensters 714 und/oder ein Icon innerhalb des zweiten Fensters.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die Anwendungen, die jedem der Fenster 712, 714 entsprechen, verschiedene Ausgabe von der haptischen Vorrichtung 102 für verschiedene Icons 724, 726 bereitstellen wollen können, ebenso verschiedene visuelle Ausgaben aufweisen können, die verschiedenen Ausgaben der haptischen Vorrichtung 102 entsprechen können. Als ein Beispiel kann ein Fenster 712 einer ersten Anwendung ein Icon 724 aufweisen, das, wenn durch den Benutzer (über Eingabe an die haptische Vorrichtung 102) ausgewählt, eine visuelle Ausgabe bereitstellen kann, die einem bestimmten Rückmeldungsprofil der haptischen Vorrichtung 102 entspricht. Mit dem Beispiel fortfahrend kann die haptische Vorrichtung 102 ein „Doppel-Klick-Button”-Rückmeldungsprofil aufweisen, das die Rückmeldungsoberfläche 128 bei zwei separaten Grenzwerten betätigen kann, um zwei separate Rückmeldungsinstanzen bereitzustellen. Die visuelle Ausgabe kann zwei verschiedene Ausgaben für das Icon 724 veranschaulichen, eine für den ersten Grenzwert und eine für den zweiten Grenzwert.
  • Wie oben erläutert, kann die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein, im Wesentlichen jede Anzahl an verschiedenen Rückmeldungsprofilen (z. B. Grenzwertvariationen) zu haben, die selektiv Rückmeldung an einen Benutzer wie gewünscht bereitstellen können. Ähnlich kann jede Anwendung der elektronischen Vorrichtung 100 die visuelle Ausgabe für ein bestimmtes Icon 724, 726 basierend auf einem oder mehr Rückmeldungsprofilen variieren und/oder kann bestimmte Profile für die haptische Vorrichtung 102 auswählen, um am besten eine haptische Rückmeldung an einen Benutzer bereitzustellen. Da die elektronische Vorrichtung 100 mehrere Anwendungen umfassen kann, wobei jede Anwendung ein oder mehr offene Fenster 712, 714 aufweisen kann, wobei jedes Fenster ein oder mehr Icons 724, 726 umfassen kann, die eine bestimmte Funktionalität haben, kann die haptische Vorrichtung 102 jedoch eine Anzahl von verschiedenen zu aktivierenden Rückmeldungsprofilen aufweisen. Die Erfordernis, dass jede Anwendung die haptische Vorrichtung 102 alarmieren muss, wenn diese ein bestimmtes zu aktivierendes Rückmeldungsprofil benötigt, z. B. in Erwiderung auf eine Benutzereingabe von dem Cursor, kann die Rückmeldungsantwort der haptischen Vorrichtung 102 verzögern. Zum Beispiel kann eine Anwendung beschäftigt sein, die Anwendung muss zuerst die Middleware und/oder das Betriebssystem nach dem Cursorort fragen und dann mit einem ausgewählten Rückmeldungsprofil antworten, was die Rückmeldungs-Latenzzeit erhöhen kann (in einigen Beispielen können die Anwendungen nicht direkt den Cursor entlang der Anzeige verfolgen) oder Ähnliches. Entsprechend, in einigen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 die Middleware 704 und/oder das Betriebssystem 706 auswählen, um den Ort des Cursors 710 zu verfolgen, ebenso wie die Rückmeldungsprofile für die haptische Vorrichtung 102 basierend auf dem Ort des Cursors 710 variieren.
  • Mit weiterem Bezug auf 23 kann jede Anwendung einen oder mehr Tracking-Bereiche 716, 718, 720 definieren. Die Tracking-Bereiche 716, 718, 720 können ausgewählt sein, innerhalb oder außerhalb jedes der Anwendungsfenster 712, 714 zu sein. Allgemein können die Tracking-Bereiche 716, 718, 720 oder deklarierte Bereiche jedoch innerhalb der Anwendungsfenster 712, 714 umfasst sein oder mit den Anwendungsfenstern 712, 714 verbunden sein. Zusätzlich kann jedes Fenster 712, 714 einen oder mehr Tracking-Bereiche 716, 718 umfassen. Die Tracking-Bereiche 716, 718, 720 können einem einzelnen Icon 724, mehreren Icons und/oder anderen in dem Fenster definierten Bereichen entsprechen. Jede der Anwendungen kann die Tracking-Bereiche 716, 718, 720 für ein bestimmtes Fenster definieren, und, wie unten detaillierter erläutert werden wird, kann jede Anwendung ein Rückmeldungsprofil für die haptische Vorrichtung 102 für bestimmte Tracking-Bereiche einstellen und/oder kann ein Rückmeldungsprofil für die haptische Vorrichtung 102 für den Tracking-Bereich auswählen.
  • Allgemein, wenn der Cursor 710 einen bestimmten Tracking-Bereich 716, 718, 720 betritt, kann die Middleware 704 und/oder das Betriebssystem 706 ein bestimmtes Rückmeldungsprofil für die haptische Vorrichtung 102 aktivieren, das durch die Anwendung ausgewählt werden kann. Während der Cursor 710 innerhalb des Tracking-Bereichs 716, 718, 720 ist und ein bestimmtes Icon 724, 726 auswählt oder der Benutzer anderweitig Eingabe durch die haptische Vorrichtung 102 (z. B. durch eine Geste oder eine andere Eingabe) bereitstellt, kann die haptische Vorrichtung 102 eine Eingabe auf eine Weise bereitstellen, die durch das ausgewählte Profil diktiert wird. Auf diese Weise, da der Cursor 710 die Position auf der Anzeige ändert, um eines der Fenster 712, 714 zu betreten, kann die Rückmeldung, die durch den Benutzer wahrgenommen wird, variiert werden. Da jeder Tracking-Bereich ein Rückmeldungsprofil aufweisen kann, das verschiedene Grenzwerte, Stufen oder Ähnliches umfasst, das die Ausgabe der haptischen Vorrichtung 102 beeinflussen kann, kann jede Anwendung ein verschiedenes Rückmeldungsgefühl an den Benutzer haben. Es sollte angemerkt werden, dass ein bestimmtes Rückmeldungsprofil für eine Anwendung zusätzliche Tracking-Bereiche umfassen kann und/oder verschiedene Rückmeldungseinstellungen für jedes Icon 724, 726 oder andere ausgewählte Eingaben für die Anwendung aufweisen kann.
  • In einigen Ausführungsformen, die die Middleware 706 oder andere Software bei einem niedrigeren Level als die Anwendungs-Software die Rückmeldungsprofile für die haptische Vorrichtung 102 variieren kann, und eben nicht jede Anwendung, kann der Benutzer nahtlos die Rückmeldung von der haptischen Vorrichtung 102 erfahren, wenn er oder sie den Cursor 710 zwischen verschiedenen Anwendungsfenstern 712, 714 bewegt. Dies ist, da die Anwendung nicht den Ort des Cursors außerhalb ihres Fensters beobachten kann und deswegen nicht wissen kann, wann der Cursor ihren Tracking-Bereich verlassen hat.
  • Zum Beispiel, wenn der Cursor einen bestimmten Tracking-Bereich betritt, kann die Middleware dann der haptischen Vorrichtung 102 das bestimmte Profil bereitstellen, das mit dem Tracking-Bereich assoziiert sein kann. Das Profil kann Einstellungen für Grenzwerte, Stufen, ebenso wie Gesten usw. umfassen, die durch die haptische Vorrichtung 102 erkannt werden können. Als ein spezielles Beispiel mit einer ersten Anwendung kann ein Zwei-Finger-Druck eine Zoom-Funktion anzeigen, während für eine zweite Anwendung ein Zwei-Finger-Druck eine Menü-Option aktivieren kann, und so, wenn der Cursor in dem Tracking-Bereich für eine bestimmte Anwendung ist, kann die Middleware das bestimmte Profil für die spezifische Anwendung für die haptische Vorrichtung 102 aktivieren.
  • Ein Verfahren zum Definieren eines deklarierten Bereichs oder eines Tracking-Bereichs wird nun detaillierter erläutert werden. 24 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 750 zum Definieren eines Tracking-Bereichs und des gewünschten Rückmeldungsprofils veranschaulicht. Das Verfahren kann mit der Operation 752 beginnen, und die Anwendung kann einen Tracking-Bereich definieren. Allgemein kann der Tracking-Bereich 716, 718, 720 als ein Bereich innerhalb des Anwendungsfensters 712, 714 definiert werden; in einigen Beispielen kann der Tracking-Bereich jedoch in einem Bereich außerhalb oder teilweise außerhalb des Anwendungsfensters 712, 714 definiert sein. In Beispielen, in denen der Tracking-Bereich 716, 718, 720 innerhalb eines oder mehr der Anwendungsfenster definiert ist, kann die Anwendung den Ort des Tracking-Bereichs in Bezug auf das Fenster definieren (da ein Benutzer oft in der Lage sein kann, die Fenster entlang der Anzeige zu bewegen). Als ein Beispiel kann der Tracking-Bereich an einem Ort definiert sein, der auf den mittleren Ort des Anwendungsbereichs bezogen ist. In Beispielen, in denen der Tracking-Bereich außerhalb der Anwendungsfenster definiert sein kann, kann der Tracking-Bereich in Bezug auf das Fenster definiert sein (z. B. 5 mm breiter um das Anwendungsfenster), oder kann in Bezug auf die gesamte Anzeige definiert sein (z. B. bei einer horizontalen Distanz von 10 mm und einer vertikalen Distanz von 7 mm in Bezug auf die x-, y-Achsen der Anzeige).
  • Die Anwendungen können die Tracking-Bereiche 716, 718, 720 basierend auf gewünschte Graphiken oder Icons 724, 726 auswählen, in denen die Rückmeldung gewünscht sein kann, wenn ein Benutzer eine Eingabe bereitstellt. Die Tracking-Bereiche können verschieden zwischen den Fenstern 712, 714 in Abhängigkeit von der gewünschten Rückmeldung und/oder Eingaben, die an die Anwendung bereitgestellt werden, definiert sein. In einigen Ausführungsformen kann eine Anwendung auch eine oder mehrere Gesten definieren, die ein verwendeter Teil aus einem Icon oder einer Graphik sein können, um eine Eingabe einzugeben. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 konfiguriert sein, eine oder mehr Eingaben zu messen, die anders als Abwärtsbewegungskräfte sind, wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf, Fingerorte, verschiedenen Druck von den Fingern und so weiter. In diesen Beispielen kann die Anwendung nicht nur Icons als eine bestimmte Rückmeldungseinstellung aufweisend definieren, sondern kann auch eine oder mehr Gesten definieren, die innerhalb der Tracking-Bereiche 716, 718, 720 verwendet werden können.
  • Nachdem die Anwendung die gewünschten Tracking-Bereiche definiert hat, kann das Verfahren 750 mit der Operation 754 fortfahren. In der Operation 754 kann die Anwendung (oder Benutzer durch Eingabe an die Anwendung) bestimmen, ob sie ihr eigenes Rückmeldungsprofil definiert oder ein Rückmeldungsprofil der haptischen Vorrichtung 102 auswählt. Falls die Anwendung ihr eigenes Profil definiert, kann das Verfahren 750 mit der Operation 756 fortfahren, und die Anwendung kann ausgewählte Charakteristiken für die haptische Vorrichtung 102 definieren. Zum Beispiel kann die Anwendung bestimmte Rückmeldungsantworten auswählen, wie zum Beispiel auswählender Stufenleiterwerte (Grenzwerte), Grenzwertübersteigungsparameter und so weiter. Die Rückmeldungsantworten können zugeschnitten sein, um Icons 724, 726 auszuwählen, und/oder verallgemeinert für Tracking-Bereiche sein. Alternativ kann der Benutzer bestimmte Grenzwerte oder andere Charakteristiken eines Rückmeldungsprofils für die Anwendung auswählen. Jedoch, falls die Anwendung oder der Benutzer ein Profil auswählt, kann das Verfahren 750 mit der Operation 758 fortfahren. In der Operation 758 kann die Anwendung (oder der Benutzer) ein bestimmtes Rückmeldungsprofil von der haptischen Vorrichtung 102 auswählen. Mit anderen Worten, die haptische Vorrichtung 102 kann generalisierte Rückmeldungsprofile aufweisen, wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf, „tiefes Drücken”, „Doppelklick”, „leichtes Drücken” und so weiter. In diesen Beispielen kann die Anwendung ein bestimmtes Rückmeldungsprofil basierend auf einem Satz von Profilen der haptischen Vorrichtung 102 auswählen, versus das Setzen von Grenzwerten, Stufenleitern oder Ähnlichem für verschiedene Eingaben.
  • Nach jeder Operation 756, 758 kann das Verfahren 750 mit der Operation 760 fortfahren, und die ausgewählten Tracking-Bereiche und entsprechende Rückmeldungsprofile können an die Middleware 704 und/oder an das Betriebssystem 706 bereitgestellt werden. Wie oben erläutert, können die Middleware 704 und/oder das Betriebssystem 706 das ausgewählte Profil implementieren, wenn der Cursor 710 den definierten Tracking-Bereich betritt und falls der Benutzer eine Eingabe an die haptische Vorrichtung 102 bereitstellt und/oder falls die Rückmeldung anderweitig gewünscht ist. Nach der Implementierung kann die Middleware den Cursor verfolgen, um zu bestimmen, ob ein ausgewähltes Rückmeldungsprofil aktiviert werden sollte, dies wird unten erläutert.
  • Ein Verfahren zum Verwenden der Tracking-Bereiche, um die Rückmeldung zu variieren, die durch einen Benutzer wahrgenommen wird, wird nun detaillierter erläutert. 25 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 770 zum Verwenden der Tracking-Bereiche veranschaulicht, die in dem Verfahren 750 ausgewählt werden können. Das Verfahren 770 kann mit der Operation 772 beginnen, und die elektronische Vorrichtung 100 kann einen Ort des Cursors 710 bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann der Ort des Cursors 710 durch einen Fenster-Server oder einen anderen Teil der Middleware 704 und/oder dem Betriebssystem 706 verfolgt werden. Zum Beispiel, da ein Benutzer sein oder ihr Finger über die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegt, kann die haptische Vorrichtung 102 die Änderungen des Ortes des Fingers des Benutzers verfolgen, und dieser kann mit einer Position des Cursors 710 auf der Anzeige korreliert werden. Die Cursor-Position 710 kann somit bereitgestellt werden (entweder direkt oder indirekt) von der haptischen Vorrichtung 102 an die Middleware 704.
  • Nach der Operation 772 kann das Verfahren 770 mit der Operation 774 fortfahren, und die elektronische Vorrichtung 100 kann bestimmen, ob der Cursor 710 in einem Tracking-Bereich 716, 718, 720 ist. Wie oben erläutert, können die Tracking-Bereiche 716, 718, 720 in Bezug auf ein oder mehr Anwendungsfenster 712, 714, globale Koordinaten des Bildschirms oder andere Parameter definiert sein. In diesen Beispielen kann der Prozessor 116 den bekannten Ort des Cursors 710 mit den vorher definierten Tracking-Bereichen vergleichen, wie zum Beispiel solchen, die im Verfahren 750 definiert wurden. In Ausführungsformen, in denen die Tracking-Bereiche 716, 718, 720 in Bezug auf ein Fenster definiert sein können, kann der Prozessor 116 den Ort des Cursors in Bezug auf das Anwendungsfenster zu vergleichen haben, aber in Beispielen, in denen die Tracking-Bereiche außerhalb oder ohne Bezug auf ein Anwendungsfenster definiert sein können, kann der Prozessor den Ort des Cursors 710 in Bezug auf den gesamten Bildschirm zu vergleichen haben.
  • Falls der Cursor nicht ein Tracking-Bereich ist, kann das Verfahren 770 zu der Operation 774 zurückkehren. Falls der Cursor 710 jedoch innerhalb eines Tracking-Bereichs ist, kann das Verfahren 770 zu der optionalen Operation 776 fortfahren. In Operation 776, die ausgelassen werden kann, kann die elektronische Vorrichtung 100 bestimmen, ob der Cursor 710 in dem Tracking-Bereich für eine ausreichende Zeitperiode war. Die Zeitperiode kann basierend auf einer Anzahl an Parametern ausgewählt werden, wie zum Beispiel einer Durchschnittszeit in einem Anwendungsfenster, einer Tracking-Geschwindigkeit, einer Anzahl an offenen Anwendungsfenstern, einer Zeit, zu der das letzte Anwendungsfenster geöffnet wurde, oder Ähnlichem. Zusätzlich kann die Zeitperiode statisch oder dynamisch sein, z. B. kann die Zeitperiode als eine vordefinierte Menge eingestellt sein oder kann dynamisch geändert werden. Die Zeitperiode kann helfen, zu verhindern, dass die elektronische Vorrichtung 100 die Profile für die haptische Vorrichtung 102 zu schnell selektiert oder ändert, z. B. falls der Benutzer den Cursor über ein bestimmtes Fenster passiert, ohne zu beabsichtigen, jegliche Icons innerhalb dieses Fensters auszuwählen. Auf diese Weise, falls der Cursor 710 nur durch ein Anwendungsfenster 712, 714 passiert, kann das Verfahren 770 die haptische Vorrichtung 102 nicht veranlassen, zwischen den Rückmeldungsprofilen zu schalten. Dies kann helfen, die haptische Vorrichtung 102 davon zu bewahren, Profile konstant zu aktualisieren, was zusätzliche Energie benötigen könnte, die Rückmeldungs-Leistungszeit verringern könnte oder auf eine andere Weise eine Verzögerung oder eine Latenz in dem System verursachen könnte.
  • In Operation 776, falls der Cursor 710 in dem Tracking-Bereich nicht für die Zeitperiode präsent gewesen ist, kann das Verfahren 770 mit der Operation 778 fortfahren, und die elektronische Vorrichtung 100 kann für eine Zeitperiode warten. Nach dem Warten kann das Verfahren 770 zu der Operation 774 zurückkehren und die Middleware oder das Betriebssystem kann prüfen, zu bestimmen, ob der Cursor immer noch innerhalb des Tracking-Bereichs ist.
  • In Operation 776, falls der Cursor in dem Tracking-Bereich für das ausgewählte Zeitfenster war oder falls die Operation 776 ausgelassen wurde, kann das Verfahren 770 zu der Operation 780 fortfahren. In Operation 780 kann die haptische Vorrichtung 102 ihr Profil aktualisieren, das ausgewählte Rückmeldungsprofil für den entsprechenden Tracking-Bereich 716, 718, 720 zu sein. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 die Grenzwerte für eine oder mehr Kraft-Stufenleiter auswählen, kann die Länge der Zeit und/oder die Kraftfülle des Betätigungselements auswählen, wenn dieser die Rückmeldungsoberfläche 128 bewegt, und/oder kann die Typen von Abwärtsbewegungseingaben auswählen, die eine aktivierte Rückmeldung (z. B. Gesten, Kraft-Grenzwerte) und wo weiter sein können. Es sollte angemerkt werden, dass in einigen Beispielen die haptische Vorrichtung 102 das gewünschte Profil laden kann und dann das Profil spielen oder aktivieren kann, wenn eine Benutzereingabe an die haptische Vorrichtung 102 vorliegt.
  • Alsbald das Rückmeldungsprofil für den aktiven Tracking-Bereich ausgewählt wurde, kann das Verfahren 770 mit der Operation 784 fortfahren. In Operation 784 kann die haptische Vorrichtung 102 bestimmen, ob eine Eingabe detektiert wurde. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 bestimmen, ob der Benutzer eine Abwärtsbewegungskraft und/oder Aufwärtsbewegungskraft an die Rückmeldungsoberfläche 128 bereitgestellt hat. Falls der Benutzer noch keine Eingabe bereitgestellt hat, kann das Verfahren 770 zu der Operation 774 zurückkehren und das Verfolgen des Cursororts kann fortgesetzt werden. Umgekehrt, falls der Benutzer eine Eingabe bereitgestellt hat, kann das Verfahren 770 mit der Operation 784 fortfahren, und die haptische Vorrichtung 102 kann eine Ausgabe an den Benutzer bereitstellen. Es sollte angemerkt werden, dass in der Operation 784 die Anwendung geändert werden kann, dass der Benutzer eine bestimmte Eingabe bereitgestellt hat und kann entsprechend eine visuelle Ausgabe an das Icon 724, 726 oder eine andere Grafik bereitstellen, die der Eingabe entsprechen kann. Zum Beispiel kann die Anwendung basierend auf dem Typ der Eingabe, die durch die haptische Vorrichtung 102 empfangen wurde, das Icon 724, 726 veranlassen, zu leuchten, zu zoomen, Farbe zu ändern und so weiter. Nach der Operation 784 kann das Verfahren 770 mit einem End-Zustand 786 fortfahren.
  • In den obigen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 eine Software eines niedrigeren Levels, wie zum Beispiel Middleware 704, und/oder einen Windows-Server als eine Berührungsplattform verwenden. Mit anderen Worten, lieber als eine Benachrichtigung an die Anwendung direkt einer Eingabe auf der haptischen Vorrichtung 102 bereitzustellen, kann die elektronische Vorrichtung 100 das Middleware-Layer 704 verändern, anstatt dann das gewünschte Rückmeldungsprofil auf der haptischen Vorrichtung 102 ausführen kann. Auf diese Weise kann die durch die haptische Vorrichtung 102 betätigte Rückmeldung von der Anwendung getrennt werden (nachdem die Anwendung die Tracking-Bereiche deklariert hat), und so kann die haptische Vorrichtung 102 eine Rückmeldung schneller und nahtloser bereitstellen als wenn das Betriebssystem oder die Middleware die Anwendung änderte, dass der Cursor 711 in einem Tracking-Bereich war und die Anwendung ließ, ihre gewünschte Rückmeldung zu betätigen. Zusätzlich, da die Rückmeldung relativ unabhängig von der Anwendung sein kann (nachdem die Tracking-Bereiche definiert wurden), kann eine Rückmeldung an einen Benutzer bereitgestellt werden, selbst wenn die Anwendung beschäftigt ist, aufgehängt ist oder anderweitig nicht antwortet.
  • Darüber hinaus, da die Anwendungen die Eingaben der haptischen Vorrichtung 102 nicht handhaben können, um eine entsprechende Rückmeldung bereitzustellen, können bestimmte Eingaben, wie zum Beispiel Gesten, Zug-Bewegungen oder Ähnliches, durch die vielen Anwendungsfenster 712, 714 verwendet werden, und der Benutzer kann eine konsistente Rückmeldung von der haptischen Vorrichtung 102 empfangen. Zum Beispiel kann die haptische Vorrichtung 102 ein bestimmtes Profil basierend auf dem Anwendungsfenster auswählen, in dem die Eingabe startete, endete oder basierend auf dem Fenster, das die meiste Eingabezeit hatte. Alternativ oder zusätzlich kann die haptische Vorrichtung 102 die Profile nicht schalten bis eine Eingabe komplett ist, sodass, falls ein Benutzer den Cursor 710 über den Bildschirm zieht, kann die haptische Vorrichtung 102 die Profile so lange nicht ändern, bis der Benutzer das Ziehen des Cursors beendet hat und die Eingabe beendet hat. Falls die Anwendungen die Rückmeldung bestimmten, können die Anwendungen nicht wissen, ob der Cursor 710 in die mehreren Anwendungsfenster eingekehrt ist, oder sich ansonsten aus dem Fenster der jeweiligen Anwendung hinausbewegt hat. Somit können die obigen Ausrührungsformen der haptischen Vorrichtung 102 erlauben, die Rückmeldung über mehrere Anwendungen zu bereitzustellen, während jeder Anwendung immer noch allgemein erlaubend, ihre Rückmeldungsantworten, die durch den Benutzer durch die haptische Vorrichtung 102 bereitgestellt wurden, zu variieren.
  • Schlussfolgerung
  • Die vorstehende Beschreibung weist eine breite Anwendung auf. Zum Beispiel, während die hierin offenbarten Beispiele sich auf die haptische Vorrichtung richten können, die in einer elektronischen Vorrichtung eingegliedert ist, sollte anerkannt werden, dass die hierin offenbarten Konzepte auf Rückmeldungsmechanismen und Verfahren für andere Vorrichtungen und Apparate auf gleiche Weise angewendet werden können. Ähnlich, obwohl die haptische Vorrichtung in Bezug zum Bereitstellen einer bestimmten Kraft erläutert ist, sind die hierin offenbarten Vorrichtungen und Techniken auf jeden Typ von haptischen Vorrichtungen auf gleiche Weise anwendbar. Entsprechend ist die Erläuterung einer jeden Ausführungsform nur als beispielhaft gemeint und ist nicht beabsichtigt, vorzuschlagen, dass der Rahmen dieser Offenbarung, einschließlich der Ansprüche, auf diese Beispiele beschränkt ist.

Claims (21)

  1. Verfahren zum Variieren einer Ausgabe einer rechnenden Vorrichtung, das aufweist: Empfangen eines Eingabesignals; Bestimmen, durch einen Prozessor, eines Abwärtsbewegungsgrenzwerts zum Bereitstellen einer ersten Ausgabe; Bestimmen, durch den Prozessor, eines Aufwärtsbewegungsgrenzwerts zum Bereitstellen einer zweiten Ausgabe; wobei der Abwärtsbewegungsgrenzwert oder der Aufwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf dem Eingabesignal bestimmt wird; und der Aufwärtsbewegungsgrenzwert auf den Abwärtsbewegungsgrenzwert bezogen ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Eingabesignal zumindest eines der Folgenden aufweist: eine Eingabekraftmagnitude, angewendet auf eine Eingabevorrichtung, eine Eingabegeschwindigkeit, angewendet auf eine Eingabevorrichtung, einen Eingaberuck, angewendet auf eine Eingabevorrichtung, oder eine Eingabebeschleunigung, angewendet auf eine Eingabevorrichtung.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aufwärtsbewegungsgrenzwert als ein prozentueller Anteil des Abwärtsbewegungsgrenzwerts eingestellt ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Eingabesignal zumindest eines der Folgenden aufweist: eine Fingergröße, die eine Eingabe an eine Eingabevorrichtung bereitstellt, eine Anzahl an Berührungen auf einer Eingabeoberfläche.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Eingabesignal eine Benutzercharakteristik aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Benutzercharakteristik zumindest eines der Folgenden ist: eine Gesichts-Charakteristik oder ein Benutzername.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Eingabesignal ein Umgebungsparameter aufweist, der aus einer Gruppe aus einer Beschleunigung der rechnenden Vorrichtung oder einem Winkel der rechnenden Vorrichtung ausgewählt ist.
  8. Eine rechnende Vorrichtung zum Bereitstellen einer Ausgabe an einen Benutzer, die aufweist: einen Prozessor; und eine Eingabevorrichtung, die mit dem Prozessor kommuniziert, wobei die Eingabevorrichtung aufweist: eine Rückmeldungsoberfläche; und zumindest einen Sensor, der mit der Rückmeldungsoberfläche kommuniziert, wobei der zumindest eine Sensor konfiguriert ist, eine Benutzereingabe an die Rückmeldungsoberfläche zu detektieren; wobei der Prozessor einen Abwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einem ersten Faktor variiert und einen Aufwärtsbewegungsgrenzwert basierend auf einem zweiten Faktor variiert; der Abwärtsbewegungsgrenzwert eine erste Ausgabe der rechnenden Vorrichtung bestimmt; der Aufwärtsbewegungsgrenzwert eine zweite Ausgabe der rechnenden Vorrichtung bestimmt; und der erste Faktor und/oder der zweite Faktor basierend auf der Benutzereingabe bestimmt werden.
  9. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der erste Faktor aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Eingabekraft, einer Eingabegeschwindigkeit, einer Eingabebeschleunigung oder einem Eingaberuck besteht; und der zweite Faktor aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus der Eingabekraft, der Eingabegeschwindigkeit, der Eingabebeschleunigung oder dem Eingaberuck besteht.
  10. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die erste Ausgabe eine Bewegung der Rückmeldungsoberfläche in zumindest eine Richtung ist.
  11. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die rechnende Vorrichtung ferner eine Anzeige aufweist, die mit dem Prozessor kommuniziert, und die erste Ausgabe ferner eine visuelle Ausgabe aufweist, die auf der Anzeige angezeigt wird.
  12. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die zweite Ausgabe eine Bewegung der Rückmeldungsoberfläche in zumindest eine Richtung ist.
  13. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Abwärtsbewegungsgrenzwert und der Aufwärtsbewegungsgrenzwert die Benutzereingabe bestimmen, die erforderlich ist, um jeweils die erste Ausgabe und die zweite Ausgabe zu aktivieren.
  14. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der zumindest eine Sensor einen Positionssensor und einen Kraftsensor aufweist.
  15. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die erste Ausgabe und/oder die zweite Ausgabe ein Deaktivieren einer haptischen Antwort der Eingabevorrichtung umfasst.
  16. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der erste Faktor und/oder der zweite Faktor eine aktive Anwendung ist, die auf der rechnenden Vorrichtung ausgeführt wird.
  17. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Rückmeldungsoberfläche ein Teil einer Taste oder einer Tastatur ist.
  18. Rechnende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Rückmeldungsoberfläche ein Trackpad ist
  19. Verfahren zum Variieren einer Ausgabe einer elektronischen Vorrichtung, das aufweist: Empfangen, durch einen Prozessor, eines ersten Sensorsignals von einer Eingabevorrichtung, die mit der elektronischen Vorrichtung kommuniziert; Empfangen, durch den Prozessor, eines zweiten Sensorsignals von der Eingabevorrichtung; Aktivieren, durch den Prozessor, eines ersten Grenzwerts für die Eingabevorrichtung und eines zweiten Grenzwerts für die Eingabevorrichtung; wobei der erste Grenzwert eine erste Ausgabe bestimmt; und der zweite Grenzwert eine zweite Ausgabe bestimmt.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die erste Ausgabe und die zweite Ausgabe eine haptische Rückmeldung sind, die durch die Eingabevorrichtung erzeugt wurden.
  21. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die erste Ausgabe und die zweite Ausgabe eine visuelle Ausgabe sind, die durch die elektronische Vorrichtung angezeigt werden.
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