控制设备的用户接口的制作方法
控制设备的用户接口的制作方法
【专利说明】控制设备的用户接口
[0001]对相关申请的交叉引用/通过引用方式并入
[0002]本申请要求2013年I月8日提交的、标题为“Apparatus and Method forControlling a User Interface of a Device” 的美国专利申请编号 13/736，241 的优先权。本申请引用2013年3月6日提交的、标题为“Apparatus and Method for Operatinga User Interface of a Device”的美国专利申请编号13/786，641。每一个上述被引用的申请在此通过整体引用来并入本文。
技术领域
[0003]本公开的各种实施例涉及用户接口。更具体地说，本公开的各种实施例涉及用于控制设备的用户接口的装置和方法。
【背景技术】
[0004]用户接口使用户能够与设备交互。用户接口可以是使用户能够向设备提供输入的输入机构。用户接口也可以充当允许设备指示用户输入的结果的输出机构。用户接口的示例可以是按钮、触摸屏、基于语音的用户接口、显示屏等。通常，设备的用户接口可以与该设备集成或可以在通信上耦接到该设备的另一个设备上实现。此外，使用某种技术实现的用户接口可能限制用户可以与设备交互的途径。
[0005]通过比较常规和传统的方法与如参考附图在本申请的其余部分所阐述的本公开的一些方面，对本领域技术人员而言，这些常规和传统的方法的系统的进一步限制和劣势将变得显而易见。
【发明内容】
[0006]一种用于控制设备的用户接口的装置和/或方法，大体如至少一张附图所示的和/或结合至少一张附图所说明的，如权利要求中更全面阐述的。
[0007]通过查看本公开的以下详细说明以及其中在全部所述附图中相同的附图标记指相同的部件的附图，可以理解本公开的这些和其它特征和优势。
【附图说明】
[0008]图1是示出根据本公开的实施例的基于振动输入来控制设备的用户接口的框图。
[0009]图2是根据本公开的实施例的用于控制设备的用户接口的示例性装置的框图。
[0010]图3是根据本公开的实施例的可以基于振动输入来控制的示例性设备的框图。
[0011]图4是示出根据本公开的实施例的控制车辆内的设备的示例实现方式的图。
[0012]图5是示出根据本公开的实施例的基于振动输入来控制移动电话的示例实现方式的图。
[0013]图6A、6B和6C是示出根据本公开的实施例的在用于基于振动输入来控制设备的用户接口的装置中生成控制信号的示例性步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0014]可以在用于控制设备的用户接口的装置和/或方法中找到某些实现方式。装置可以检测由物体与振动表面的交互引起的振动表面的一个或多个振动。装置可以响应于所检测到的一个或多个振动来生成一个或多个振动信号。装置可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号以控制设备的用户接口。
[0015]装置可以将所生成的一个或多个振动信号的每一个振动信号转换成振动信号分量。每个转换后的振动信号分量对应三维坐标系中的坐标轴。装置可以基于转换后的三个振动信号分量的第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值来生成第一信号。装置可以基于转换后的三个振动信号分量的第一振动信号分量或第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值来生成第二信号。装置可以基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定物体的交互。装置可以确定对应于物体与振动表面的交互的位置。该位置是基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定的。
[0016]装置可以在第一预确定持续时间期间生成所生成的第一信号的样本。装置可以在第二预确定持续时间期间生成所生成的第二信号的样本。装置可以将所生成的第一信号和所生成的第二信号的每一个所生成的样本从时域变换到频域。通过向所生成的第一信号和所生成的第二信号的每一个应用窗函数来生成所生成的第一信号和所生成的第二信号的每一个样本。装置可以确定所生成的第一信号的变换后的样本与所生成的第二信号的变换后的样本之间的互相关。装置可以基于所确定的互相关来确定位置和/或交互。装置可以基于以下项目中的一个或多个来确定对应于所生成的一个或多个振动信号的每一个振动信号的振动频率:振动表面的材料、物体的类型、交互的类型和/或振动表面的粗糙度。所确定的振动频率指示与设备相关联的操作。
[0017]图1是示出根据本公开的实施例的基于振动输入来控制设备的用户接口的框图。参考图1，示出设备102、用于控制设备102的用户接口的装置104、与装置104相关联的振动表面106和用于与振动表面106交互的物体108。
[0018]设备102可以对应于可由用户操作的机器。设备102在被用户操作时可以执行一个或多个操作。设备102可以是电气设备、机械设备、电子设备和/或它们的组合。设备102的示例可以包括但不限于移动电话、笔记本电脑、平板电脑、电视、个人数字助理(PDA)设备、车辆、家电、媒体播放设备和/或用户可操作的任何其他设备。
[0019]装置104可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以基于物体108与振动表面106的交互控制设备102的用户接口。基于该交互，用户可以控制设备102的一个或多个操作。
[0020]在实施例中，装置104可以通过有线或无线通信网络与设备102通信上耦接。通信网络的示例可以包括但不限于蓝牙网络、无线保真(W1-fi)网络和/或ZigBee网络。在另一个实施例中，装置104可以与设备102集成。
[0021]振动表面106可以对应于能够生成振动的任何表面。振动表面106可以由多种材料组成，比如木材、玻璃、塑料、金属、纸板、混凝土等。这种振动表面106的示例可以包括但不限于桌面、墙体、设备的盖子和/或能够生成振动的任何表面。
[0022]装置104可親接至振动表面106。在实施例中，装置104可以被固走在振动表面106上。例如，桌面可被用作振动表面106。装置104可被固定在桌面之上和/或之下。在另一实施例中，装置104可被嵌入在振动表面106中。在另一实施例中，车辆的仪表盘可以对应于振动表面106。装置104可被固定到和/或嵌入进仪表盘。在另一实施例中，振动表面106可以是装置104的集成部分。例如，装置104的盖子可以对应于振动表面106。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下，装置104的主体的任何部分都可以对应于振动表面106 ο在实施例中，表面的任何部分可以对应于振动表面106。例如，装置104所耦接至的桌面的整个表面可以被指定为振动表面106。在另一个实施例中，表面的预定义区域可以对应于振动表面106。例如，装置104的主体的预定义区域可以被指定为振动表面106。
[0023]用户可以使用一个或多个物体(比如物体108)以许多方式与振动表面106交互。物体108的示例可以包括但不限于用户的手指、用户的指甲、手写笔和/或能够与振动表面106交互并在振动表面106上产生振动的任何物体。物体108与振动表面106的交互的示例可以包括但不限于使用物体108在振动表面106上划刮或轻击，和/或在振动表面106上滑动或拖动物体108。
[0024]在实施例中，振动表面106可以是由不同类型的材料形成的复合表面。在另一个实施例中，振动表面106的区域的一个或多个特性，比如粗糙度、厚度等，可以不同于振动表面106的另一区域的一个或多个特性。装置104能操作以生成对应于在振动表面106的不同区域执行的一个或多个交互的不同的控制信号。例如，在桌子中心附近的区域可能比在角落附近的桌子的区域具有更大粗糙度。当用户可能在桌子的中心划刮时，装置104可以生成控制信号以开启放置在桌子上的灯。类似地，对应于在角落附近划刮的控制信号可以关闭灯。
[0025]图2是根据本公开的实施例的用于控制设备的用户接口的示例性装置的框图。结合图1的框图说明图2的框图。
[0026]参考图2，示出了装置104。装置104可以包括一个或多个处理器(比如处理器202)、存储器204、一个或多个传感器(比如传感器206)、模数转换器208 (以下称为A/D转换器208)、接收器210和发射器212。
[0027]处理器202可以被通信上耦接至存储器204、A/D转换器208和传感器206。另外，接收器210和发射器212可以被通信上耦接至处理器202、存储器204、传感器206和A/D转换器208。
[0028]处理器202可以包括合适的逻辑、电路和/或接口，它们能操作以执行存储在存储器204中的至少一个代码段。处理器202可以基于本领域已知的大量处理器技术来实现。处理器202的示例可以包括但不限于基于X86的处理器、精简指令集计算(RISC)处理器、特定用途集成电路(ASIC)处理器和/或复杂指令集计算机(CISC)处理器。
[0029]存储器204可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以存储拥有可由处理器202执行的至少一个代码段的机器代码和/或计算机程序。存储器204的实现方式的示例可以包括但不限于随机访问存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、硬盘驱动器(HDD)和/或安全数字(SD)卡。存储器204还能操作以存储数据，比如装置104的配置设置、传感器206的设置、频率操作映射数据和/或任何其它数据。
[0030]传感器206可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以检测振动表面106的一个或多个振动。所述一个或多个振动可以是由物体108与振动表面106的交互引起的。传感器206能操作以响应于所检测的一个或多个振动生成一个或多个振动信号。传感器206的示例可以包括但不限于加速度计、陀螺仪、超声波传感器、麦克风和/或可操作来检测振动表面106的振动并响应于所检测的振动而 生成振动信号的任何传感器。[0031 ] 在实施例中，传感器206可以是装置104的集成部分。装置104可以按传感器206可能与振动表面106接触的方式而被耦接至振动表面106。在另一实施例中，传感器206可以在装置104的外部。传感器206可以被耦接至和/或嵌入进振动表面106。在实施例中，装置104可以通过有线或无线通信介质被通信上耦接至传感器206。在实施例中，装置104的制造商可以指定传感器206在振动表面106上的位置。在另一实施例中，与装置104相关联的用户可以定制传感器206在振动表面106上的位置。通信介质的示例可以包括但不限于蓝牙网络、无线保真(W1-Fi)网络和/或ZigBee网络。
[0032]A/D转换器208可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们可操作来将振动信号转换成数字振动信号。A/D转换器208的示例可以包括但不限于闪存A/D转换器、Σ-ΔΑ/D转换器、双斜率A/D转换器和/或逐次逼近式A/D转换器。
[0033]接收器210可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们可操作来接收数据和消息。接收器210可以根据各种已知的通信协议接收数据。在实施例中，接收器210可以接收由在装置104外部的传感器206生成的振动信号。接收器210可以实现用于支持装置104和在装置104外部的传感器206之间的有线或无线通信的已知技术。
[0034]发射器212可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们可操作来传送数据和/或消息。发射器212可根据各种已知的通信协议传送数据。在实施例中，发射器212可以传送控制信号以控制设备102的用户接口。
[0035]在操作中，设备104可被耦接至振动表面106，使得传感器206可能接触振动表面106。用户可以使用物体108来与振动表面106交互。装置104可以允许用户基于与振动表面106的交互来控制设备102的用户接口。在实施例中，用户可以在整个振动表面106上的任何位置处交互以控制设备102的用户接口。在另一实施例中，用户可以在振动表面106的预定义区域内的任何位置处交互以控制设备102的用户接口。在实施例中，用户可以使用手指来与振动表面106交互。在另一实施例中，用户可以使用手指的指甲与振动表面106交互。在另一实施例中，用户可以使用手指的皮肤与振动表面106交互。
[0036]在实施例中，用户可以使用物体108 (比如手指的指甲)在振动表面106上的任何位置处划刮和/或轻击。在另一实施例中，用户可以跨越振动表面106滑动和/或拖动物体108。在另一实施例中，用户可以使用物体108在振动表面106上的任何位置处执行手势。手势的示例可以包括但不限于绘制形状和/或绘制字母数字字符。
[0037]响应于物体108与振动表面106的交互，传感器206可以感测在振动表面106中生成的振动。传感器206可以生成对应于所感测的振动的一个或多个振动信号。处理器202可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号以控制设备102的用户接口。
[0038]在实施例中，传感器206可以是一个3轴陀螺仪。3轴陀螺仪能操作以确定对应于在振动表面106中产生的振动的加速度。传感器206可操作来生成对应于所确定的加速度的一个或多个振动信号。
[0039]处理器202可操作来将每个所生成的一个或多个振动信号转换成振动信号分量。每个转换后的振动信号分量可以对应于三维坐标系中的坐标轴。例如，转换后的振动信号分量的第一振动信号分量可以沿着三维坐标系的X轴。转换后的振动信号分量的第二振动信号分量可以沿着三维坐标系的Y轴。转换后的振动信号分量的第三振动信号分量可以沿着三维坐标系的Z轴。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量可沿着三维坐标系的X轴、Y轴和Z轴中的任何一个。
[0040]在实施例中，第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量的每一个可以是模拟形式的。A/D转换器208可操作来将第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量从模拟形式转换成数字形式。在实施例中，第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量可以被表示成时域内的信号。
[0041]处理器202可以基于第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值生成第一信号。处理器202可以基于第一振动信号分量或第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值生成第二信号。例如，处理器202可以基于沿着Y轴的第二振动信号分量与沿着Z轴的第三振动信号分量之间的差值生成第一信号。处理器202可以基于沿着Z轴的第三振动信号分量与沿着X轴的第一振动信号分量之间的差值生成第二信号。处理器202可以基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定交互的类型。处理器202可以基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定对应于与振动表面106的交互的位置。
[0042]在实施例中，处理器202可以在第一预确定持续时间期间生成所生成的第一信号的样本。处理器202可以在第二预确定持续时间期间生成所生成的第二信号的样本。在实施例中，第一预确定持续时间和第二预确定持续时间可以是相等的。在另一实施例中，第一预确定持续时间和第二预确定持续时间可以是不同的。在实施例中，处理器202可以通过向对应于每个所生成的第一信号和所生成的第二信号的时域信号应用窗口函数来生成每个所生成的第一信号和所生成的第二信号的样本。这类窗函数的示例可以包括但不限于汉宁窗函数、汉明窗函数、矩形窗函数、高斯窗函数和/或其他窗函数。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下，任何方法可以被用来生成每个所生成的第一信号和所生成的第二信号的样本。
[0043]处理器202可以将所生成的第一信号和所生成的第二信号的每个所生成的样本从时域变换到频域。在实施例中，处理器202可以通过向所生成的第一信号和所生成的第二信号的每个所生成的样本应用快速傅里叶变换来执行该变换。处理器202可以归一化所生成的第一信号和所生成的第二信号的每个变换后的样本的功率。
[0044]处理器202可以确定所生成的第一信号和所生成的第二信号的变换后的样本之间的互相关函数。在实施例中，处理器202可以通过应用使用相位变换的广义互相关(GCC)函数(GCC-PHAT)来确定互相关函数。
[0045]处理器202可以将所确定的互相关函数从频域变换到时域。在实施例中，处理器202可以通过应用快速傅里叶逆变换来将所确定的互相关函数从频域变换到时域。
[0046]在实施例中，处理器202可以基于变换后的互相关函数来确定物体108与振动表面106的交互的类型。在实施例中，当变换后的互相关函数处于最高水平时，处理器202可以确定交互的类型等同于在振动表面106上划刮。
[0047]在实施例中，处理器202可以基于所确定的互相关函数来确定对应于物体108与振动表面106的交互的位置。在实施例中，处理器202可以确定传感器206在振动表面106上的位置。
[0048]在实施例中，处理器202可以确定振动频率，该振动频率对应于由传感器206生成的一个或多个振动信号中的每一个振动信号。处理器202可以基于以下一个或多个项目来确定振动频率:振动表面106的材料、物体108的类型、交互的类型和/或振动表面106的粗糙度。所确定的振动频率指示与设备102相关联的操作。
[0049]处理器202可以基于所确定的振动频率来生成控制信号。控制信号指示响应于交互而将被控制的设备102的操作。处理器202可以通过发射器212将所生成的控制信号传输给设备102。设备102可以处理接收到的控制信号并且执行由控制信号指示的操作。在实施例中，处理器202可以基于存储在存储器204中的频率操作映射数据来确定对应于所确定的振动频率的控制信号。频率操作映射数据可以指定响应于振动信号的振动频率而将被控制的设备102的操作。
[0050]在实施例中，频率操作映射数据可以被预定义。在实施例中，与装置104相关联的制造商可以定义将被控制的设备102的操作，该操作对应于响应于物体108与振动表面106的交互而产生的振动信号。在另一实施例中，操作装置104的用户可以定义将被控制的设备102的操作，该操作对应于响应于物体108与振动表面106的交互而产生的振动信号。在实施例中，制造商和/或用户可以定义对应于交互的类型的将被控制的设备102的操作。例如，制造商和/或用户可以定义对应于在振动表面106上划刮的振动频率，在振动表面106上划刮可以指示电视的音量控制操作。因此，通过在振动表面106上划刮，用户可以控制电视的音量。在另一实施例中，制造商和/或用户可以定义对应于振动表面106上的交互的位置的将被控制的设备102的操作。例如，制造商和/或用户可以定义对应于在振动表面106上预定义区域内轻击的振动频率，该轻击可以指示电视的频道更改操作。因此，通过在振动表面106上的预定义区域内轻击，用户可以更改电视的频道。在另一实施例中，用户可以定制由制造商定义的预定义映射。
[0051]在实施例中，用户可以在振动表面106上执行手势。为了执行手势，用户可以在振动表面106上的多个位置处执行多个交互。传感器206可以响应于多个交互来生成多个振动信号。处理器202可以确定对应于多个振动信号中的每个振动信号的位置。处理器202可以基于所确定的位置识别手势。处理器202可以生成对应于所确定的手势的控制信号。例如，用户可以通过划刮而在振动表面106上绘制圆圈来与家电交互。处理器202可以生成对应于所绘制的圆圈的控制信号。控制信号可以开启或关闭家电。
[0052]在实施例中，装置104能操作以使用振动表面106与多个设备交互。例如，处理器202可以基于对应于在振动表面106上划刮的控制信号的生成来与移动设备交互。类似地，处理器202可以响应于在振动表面106上的轻击来与家电交互。
[0053]在实施例中，处理器202可 以接收对应于装置104的一个或多个配置设置。一个或多个配置设置的示例可以包括但不限于，与传感器206相关联的一个或多个设置、可对应于物体108与振动表面106的交互的振动频率的范围和/或响应于物体108与振动表面106的交互而将由设备102执行的一个或多个操作。在实施例中，处理器202可以允许用户配置一个或多个配置设置。在另一实施例中，装置104的制造商可以指定一个或多个配置设置。该一个或多个配置设置可以存储在存储器204中。
[0054]在实施例中，处理器202能操作以注册一个或多个设备(比如设备102)。在实施例中，处理器202可以提示用户指定用户可以使用装置104来与之交互的一个或多个设备。处理器202可以注册如用户所指定的一个或多个设备。在实施例中，处理器202可以将所生成的控制信号传输到注册的设备。
[0055]在实施例中，处理器202可以基于从一个或多个设备接收识别信号来搜索要与之交互的一个或多个设备。在另一实施例中，发射器212可以传送识别信号到一个或多个设备。处理器202可以从该一个或多个设备接收识别信号的确认。处理器202可以将确认所传送的识别信号的一个或多个设备注册为装置104可以与之交互的设备。识别信号的示例可以包括但不限于射频信号、红外信号、超高频信号等。在实施例中，装置104的制造商可以指定装置104可以与之交互的设备102。
[0056]图3是根据本公开的实施例的可以基于振动输入控制的示例性设备的框图。结合图1和图2的框图来说明图3的框图。
[0057]参考图3，示出了设备102。设备102可以包括一个或多个处理器和/或电路，比如处理器302、存储器304、接收器306和发射器308、输入/输出设备310 (以下称为I/O设备310)和装置104。如图3的框图中的虚线框所表示的，I/O设备310和装置104可以是可选的。
[0058]处理器302和/或一个或多个电路可以被通信上耦接至存储器304、接收器306、发射器308和I/O设备310。
[0059]处理器302和/或一个或多个电路可以包括合适的逻辑、电路和/或接口，它们能操作以执行存储在存储器304中的至少一个代码段。处理器302可以基于本领域已知的大量处理器技术来实现。处理器302的示例可以包括但不限于基于X86的处理器、精简指令集计算(RISC)处理器、特定用途集成电路(ASIC)处理器和/或复杂指令集计算机(CISC)处理器。
[0060]存储器304可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以存储机器代码和/或拥有可由处理器302执行的至少一个代码段的计算机程序。存储器304的实现方式的示例包括但不限于随机访问存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、硬盘驱动器(HDD)和/或安全数字(SD)卡。存储器304还能操作以存储数据，比如设备102的配置设置、装置104的配置设置、信号操作映射数据和/或任何其它数据。
[0061]接收器306可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以接收数据和消息。接收器306可以根据各种已知的通信协议接收数据。在实施例中，接收器306可以从装置104接收控制信号。在另一实施例中，接收器306可以从装置104接收识别信号。接收器306可以通过通信网络实现用于支持与装置104的有线或无线通信的已知技术。
[0062]发射器308可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以传送数据和/或消息。发射器308可根据各种已知的通信协议传送数据。在实施例中，发射器308可以向装置104传送识别信号。
[0063]I/O设备310可以包括操作上耦接至处理器202的各种输入和输出设备。I/O设备310可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以从操作设备102的用户接收输入并提供输出。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、手写笔和/或触摸屏。输出设备的示例可以包括但不限于显示器和扬声器。
[0064]在实施例中，装置104可以与设备102集成。在这种情况下，任何与设备102相关联的表面都可以对应于装置104的振动表面106。在实施例中，设备102的主体可以对应于振动表面106。例如，遥控器的盖子可以被用作振动表面106来与遥控器交互。操作遥控器的用户可以在遥控器的盖子上划刮。响应于在盖子上划刮，装置104可以生成控制信号来控制遥控器的各种操作。在实施例中，设备102的整个主体都可以被指定为振动表面106。在另一实施例中，设备102的主体的预定义区域可以被指定为振动表面106。
[0065]在另一实施例中，与设备102接触的表面可以对应于振动表面106。例如，放置有灯的桌子的表面可以被用作振动表面106来与灯交互。操作灯的用户可以在桌子上划刮。响应于在桌子上划刮，装置104可以生成控制信号来开启和/或关闭灯。
[0066]在操作中，用户可以使用物体108来与振动表面106交互。装置104可以检测由物体108与振动表面106的交互引起的振动表面106的一个或多个振动。响应于检测到所述一个或多个振动，装置104可以生成控制信号。装置104可以将所生成的控制信号传输给处理器302和/或一个或多个电路以控制设备102的用户接口。处理器302和/或一个或多个电路可以通过接收器306从装置104接收所传送的控制信号。所接收到的控制信号可以指示响应于交互而将被控制的设备102的操作。处理器302和/或一个或多个电路可以基于所接收到的控制信号来确定将被控制的设备102的操作。处理器302和/或一个或多个电路可以基于所确定的操作来控制设备102的用户接口。
[0067]在实施例中，处理器302和/或一个或多个电路可以基于存储在存储器304中的信号操作映射数据来确定将被控制的设备102的操作。信号操作映射数据可以指定对应于所接收到的控制信号的将被控制的设备102的操作。存储在设备102的存储器304中的信号操作映射数据可以对应于存储在装置104的存储器204中的频率操作映射数据。在实施例中，用户可以在存储器304中存储对应于频率操作映射数据的信号操作映射数据。在另一实施例中，装置104可以向处理器302和/或一个或多个电路传送对应于频率操作映射数据的信号操作映射数据。
[0068]图4是示出根据本公开的实施例的控制车辆内的设备的示例实现方式的图。结合图1、图2和图3的框图说明控制车辆内的设备的示例实现方式。
[0069]参考图4，示出了车辆400ο车辆400可以包括仪表盘402、方向盘404、一个或多个门(比如门406)、第一装置408a、第二装置408b、第三装置408c和多媒体播放器410。第一装置408a、第二装置408b和第三装置408c可以统称为装置408。多媒体播放器410可以被连接至仪表盘402。
[0070]装置408可以包括被示出为装置104的一部分并使用相同的附图标记来引用的组件。在组件的连接配置和组件的功能操作上，装置408和装置104是相同的。装置408能操作以与车辆400中的一个或多个设备交互。仪表盘402、方向盘404、门406和多媒体播放器410可以是装置408可以与之交互的一个或多个设备的示例。
[0071 ] 在实施例中，第一装置408a可以被耦接至仪表盘402。第二装置408b可以被耦接至方向盘404。第三装置408c可以被耦接至门406。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下装置408可以被耦接至车辆400的任何部分。尽管为了简便图4示出了用于与车辆400内的一个或多个设备交互的三个装置(比如第一装置408a、第二装置408b和第三装置408c)，本领域技术人员可以理解的是，所公开的实施例可以针对任意数量的设备而被实现。
[0072]仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面可以对应于振动表面106。在实施例中，仪表盘402、方向盘404和/或门406的整个表面可以对应于振动表面106。在另一实施例中，仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面的预定义区域可以对应于振动表面106。与车辆400相关联的制造商可以指定对应于振动表面106的预定义区域。与车辆400相关联的用户可以使用物体108 (比如手指)在仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面上执行交互。
[0073]用户可以与仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面交互以控制车辆400的各种操作。该交互可以促使仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面振动。装置408的传感器206可以检测该振动并响应于所检测到的振动生成一个或多个振动信号。装置408的处理器202可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号，以控制车辆400的各种操作。处理器202可以根据所生成的控制信号来控制车辆400的各种操作。
[0074]例如，与车辆300相关联的用户可以与仪表盘402交互来控制耦接至仪表盘402的多媒体播放器410。例如，用户可以在仪表盘402上划刮，以启动多媒体播放器410上的音频回放。在另一实施例中，用户可以通过在仪表盘402上划刮来绘制“U”形。例如，通过划刮来绘制的“U”形可以增大多媒体播放器410的音量。类似地，例如，通过在仪表盘402上滑动来绘制“D”形可以降低多媒体播放器410的音量。
[0075]在另一实施例中，在方向盘404上用手指甲轻击可以开启车辆400的引擎。类似地，通过在方向盘404上划刮，用户可以关闭车辆400的引擎。在另一实施例中，通过在方向盘404上划刮和/或滑动来绘制各种形状，用户可以调整车辆400的侧视镜和/或后视镜。在另一实施例中，通过在门406上划刮，用户可以打开和/或关闭车辆400的窗户。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下，用户可以通过各种途径与车辆400的不同部分交互来控制车辆400的不同操作。
[0076]图5是示出根据本公开的实施例的基于振动输入控制移动电话的示例实现方式的图。结合图1、图2和图3的 框图说明控制移动电话的示例实现方式。
[0077]参考图5，不出移动电话502和桌子504。例如，移动电话502可以被放置在桌子504上。装置104可以被耦接至桌子504(图5中未示出)。在实施例中，装置104可以被固定在桌面的下面。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下，装置104可以被连接至桌子504的其他部分。装置104能操作以与移动电话502交互。
[0078]桌子504可以对应于振动表面106。在实施例中，桌子504的整个表面可以对应于振动表面106。在另一实施例中，桌子504的预定义区域可以对应于振动表面106。与移动电话502相关联的用户可以使用物体108 (比如手指)在桌子504的表面上执行交互以控制移动电话502的用户接口。例如，用户可以使用手指甲在桌子504上划刮来控制移动电话502的用户接口。在桌子504上划刮可以引起桌子504上的振动。装置104的传感器206可以检测在桌子504上引起的振动。传感器206可以响应于所检测到的桌子504的振动来生成一个或多个振动信号。装置104的处理器202可以确定对应于与划刮相关联的一个或多个振动信号的每一个振动信号的振动频率。基于所确定的振动频率，处理器202可以生成控制信号来控制移动电话502的用户接口。装置104可以将控制信号传输给移动电话502。例如，控制信号可以响应于命令来关闭移动电话502。基于所接收到的控制信号，移动电话502可以被关闭。
[0079]在另一示例实现方式中，固定有灯的墙壁可以对应于振动表面106。装置104可以被耦接至该墙壁。通过在墙壁上滑动物体108 (比如手指)用户可以绘制“V”形。处理器202可以确定对应于通过滑动手指的皮肤而绘制的“V”形的第一振动频率。类似地，用户可以通过使用手指甲在墙壁上划刮来绘制“S”形。处理器202可以确定对应于通过在振动表面106上划刮而绘制的“S”形的第二振动频率。处理器202可以基于确定的第一振动频率来确定第一控制信号以及基于第二振动频率来确定第二控制信号。第一控制信号可以指示将由灯执行的第一操作。第二控制信号可以指示将由灯执行的第二操作。例如，通过在墙壁上划刮而绘制的“S”形可以开启灯。类似地，通过在墙壁上滑动手指而绘制的“S”形可以关闭灯。
[0080]在另一示例实现方式中，其上放置有笔记本电脑的桌子可以对应于振动表面106。装置104可以被耦接至桌子的下表面。用户可以使用物体108(比如手指的指甲)在桌子上的任何位置处轻击。处理器202可以确定对应于使用手指甲执行的轻击的振动频率。处理器202可以生成对应于使用手指甲的轻击的控制信号。对应于轻击的所生成的控制信号可以指示与笔记本相关联的鼠标的右键。类似地，用户可以使用手指的皮肤在桌子上的任何位置处轻击。处理器202可以确定对应于使用手指的皮肤执行的轻击的振动频率。处理器202可以生成对应于使用手指的皮肤的轻击的控制信号。例如，对应于使用手指的皮肤的轻击的所生成的控制信号可以指示与笔记本相关联的鼠标的左键。
[0081]尽管如此，本公开可以不仅仅受限于振动表面106、振动和/或能够被控制的设备102的以上示例实现方式。在不限制本公开的范围的情况下，任何表面可以被用作振动表面106来使用任何类型的交互与不同类型的设备进行交互。
[0082]图6A、6B和6C是示出根据本公开的实施例的在用于基于振动输入来控制设备的用户接口的装置中生成控制信号的示例性步骤的流程图。参考图6A、6B、6C，示出方法600。结合图1和图2的框图说明方法600。
[0083]示例性步骤开始于步骤602。在步骤604，传感器206可以检测由物体108与振动表面106的交互引起的振动表面106的一个或多个振动。在步骤606，传感器206可以响应于所检测到的振动表面106的振动来生成一个或多个振动信号。在步骤608，处理器202可以将所生成的一个或多个振动信号的每一振动信号转换成振动信号分量。每个转换后的振动信号分量可以对应于三维坐标系中的坐标轴。在步骤610，A/D转换器208可以将第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量从模拟形式转换为数字形式。在步骤612，处理器202可以基于第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值生成第一信号。在步骤614，处理器202可以基于第一振动信号分量或第二振动信号分量的一个与第三振动信号分量之间的差值生成第二信号。在步骤616，处理器202可以生成每个所生成的第一信号和所生成的第二信号的样本。处理器202可以在第一预确定持续时间期间生成所生成的第一信号的样本。处理器202可以在第二预确定持续时间期间生成所生成的第二信号的样本。在步骤618，处理器202可以将所生成的第一信号的所生成的样本和所生成的第二信号的所生成的样本中的每一个从时域变换到频域。在步骤620，处理器202可以归一化所生成的第一信号的变换后的样本和所生成的第二信号的变换后的样本中的每一个的功率。在步骤622，处理器202可以确定所生成的第一信号的变换后的样本和所生成的第二信号的变换后的样本之间的互相关函数。在步骤624，处理器202可以将所确定的互相关函数从频域变换到时域。在步骤626，处理器202可以基于变换后的互相关函数来确定物体108与振动表面106的交互的类型。在步骤628，处理器202可以基于所确定的互相关函数来确定振动表面106上对应于与物体108的交互的位置。在步骤630，处理器202可以确定对应于由传感器206生成的一个或多个振动信号中的每一个振动信号的振动频率。在步骤632，处理器202可以基于所确定的振动频率来生成控制信号。控制信号可以对应于一个或多个所生成的振动信号以控制设备102的用户接口。方法600结束于步骤634。
[0084]尽管已经参考用于控制设备的用户接口的装置和/或方法中的实现方式说明了本公开的各种实施例，本公开可以不是如此受限的。在不限制本公开的范围的情况下，也可以在执行其他操作的装置和方法中实现本公开的各种实施例。这种操作的示例可以是在任何给定区域(比如房间)内检测用户和/或物体的出现。另一个示例可以是确定房间内物体和/或用户的运动的方向。基于所检测到的出现、所检测到的运动和/或所检测到的运动的方向，可以控制房间内出现的一个或多个设备的一个或多个操作。
[0085]在实施例中，装置104可以被实现为基于房间的地板、墙壁和/或天花板内产生的振动来控制房间内的设备。装置104能操作以与房间内的一个或多个设备交互。灯704和/或风扇可以是装置104可以与之交互的设备的示例。
[0086]在实施例中，装置104可以被耦接至房间的地板。例如，装置104可以被嵌入在地板中，使得传感器206能操作以检测地板的一个或多个振动。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下装置104可以被放置在地板之上。在实施例中，单个装置可以与房间内的一个或多个设备交互。在另一实施例中，房间内的每个设备可以由单独的装置来控制。
[0087]地板可以对应于振动表面106。当用户在地板上走动和/或跨越地板移动物体(比如椅子)时，地板上可以产生振动。装置104的传感器206可以检测该振动并响应于所检测到的振动生成一个或多个振动信号。装置104的处理器202可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号，以确定用户和/或物体的运动方向。处理器202可以根据所生成的控制信号控制房间内的各种设备(比如灯和风扇)。例如，当用户走出房间时，地板中产生振动。传感器206可以检测地板中产生的振动。基于所检测到的振动，处理器202可以确定用户的运动方向。基于所确定的运动方向，处理器202可以确定用户正离开该房间。基于该确定，处理器202可以关闭灯和/或风扇。
[0088]在另一示例中，基于由传感器206生成的一个或多个振动信号，处理器202可以确定用户正进入房间。作为响应，处理器202可以生成控制信号以控制灯和风扇的操作。处理器202可以开启灯和/或风扇。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下可以确定房间内用户的各种其他运动。
[0089]在另一示例中，装置104能操作以检测物体(比如桌子、椅子和房间内的其他物体)的运动。传感器206可以检测由例如桌子的移动而在地板中所产生的振动。基于所检测到的移动，处理器202能操作以确定各种环境变化，比如地震和/或飓风。
[0090]根据本公开的实施例，用于控制设备102 (图1)的用户接口的装置104 (图1)可以包括一个或多个传感器，比如耦接至与装置104相关联的振动表面106 (图1)的传感器206。该一个或多个传感器能操作以检测由物体108(图1)和振动表面106的交互所引起的振动表面106的一个或多个振动。该一个或多个传感器能操作以响应于所检测到的一个或多个振动而生成以一个或多个振动信号。装置104还可以包括一个或多个处理器，比如通信上耦接至该一个或多个传感器的处理器202 (图2)。该一个或多个处理器能操作以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号以控制设备102的用户接口。
[0091]该一个或多个处理器能操作以将所生成的一个或多个振动信号的每一个振动信号转换成振动信号分量。每个转换后的振动信号分量对应于三维坐标系中的坐标轴。该一个或多个处理器能操作以基于三个转换后的振动信号分量中的第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值来生成第一信号。该一个或多个处理器能操作以基于转换后的三个振动信号分量中的第一振动信号分量或第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值来生成第二信号。该一个或多个处理器能操作以基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定物体的交互。该一个或多个处理器能操作以确定对应于物体与振动表面106的交互的位置。该位置是基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定的。
[0092]该一个或多个处理器能操作以在第一预确定持续时间期间将所生成的第一信号的样本从时域变换到频域。该一个或多个处理器能操作以在第 二预确定持续时间期间将所生成的第二信号的样本从时域变换到频域。该一个或多个处理器能操作以确定所生成的第一信号的变换后的样本与所生成的第二信号的变换后的样本之间的互相关。该一个或多个处理器能操作以基于所确定的互相关确定位置。该一个或多个处理器能操作以确定对应于所生成的一个或多个振动信号中的每一个振动信号的振动频率。所确定的振动频率指示与设备102相关联的操作。振动频率是基于以下中的一个或多个来确定的:振动表面106的材料、物体108的类型、交互的类型和/或振动表面106的粗糙度。
[0093]交互可以包括以下中的一个或多个:划刮振动表面106、在振动表面106上轻击、在振动表面106上滑动物体108和/或在振动表面106上拖动物体108。一个或多个传感器可以包括以下中的一个或两者:加速度计或陀螺仪。
[0094]根据本公开的实施例，用于交互的设备102(图1)可以包括一个或多个处理器(比如处理器302 (图3))和/或电路。设备102被通信上耦接至装置104(图1)。一个或多个处理器和/或电路能操作以从装置104接收控制信号。响应于检测到由物体108(图1)与振动表面106的交互引起的与装置104相关联的振动表面106 (图1)的一个或多个振动，可以由装置104生成控制信号。一个或多个处理器和/或电路能操作以基于接收到的控制信号控制设备102的用户接口。交互可以包括以下中的一个或多个:划刮振动表面106、在振动表面106上轻击、在振动表面106上滑动物体108和/或在振动表面106上拖动物体108。
[0095]本公开的其他实施例可以提供非瞬时的计算机可读介质和/或存储介质和/或非瞬时的机器可读介质和/或存储介质，在这些介质上存储着机器代码和/或拥有可由机器和/或计算机执行的至少一个代码段的计算机程序，由此促使机器和/或计算机执行包含检测由物体与振动表面的交互引起的振动表面的一个或多个振动的步骤。响应于所检测到的一个或多个振动可以生成一个或多个振动信号。可以生成对应于一个或多个所生成的振动信号的控制信号以控制设备的用户接口。
[0096]因此，本公开可以以硬件或硬件和软件的结合的形式实现。本公开可以以集中的方式在至少一个计算机系统中或以其中不同元件可以扩散在几个互连的计算机系统上的分布的方式实现。任何种类的计算机系统或适用于实施在此说明的方法的其他装置都可以是适合的。硬件和软件的结合可以是带有计算机程序的通用计算机系统，该计算机程序在被加载和执行时可以控制计算机系统使得计算机系统执行本文说明的方法。本公开可以在硬件中实现，该硬件包含还执行其他功能的一部分集成电路。
[0097]本公开还可以嵌入在计算机程序产品中，该计算机程序产品包含使在此说明的方法能够实现的所有特征，并且该计算机程序产品在加载在计算机系统中时能够执行这些方法。在目前的情况下计算机程序意味着打算促使具有信息处理能力的系统要么直接地要么在以下中的任一或全部两者之后执行特定的功能的指令集合的以任何语言、代码或注释的形式的任何表达:a)转换到另一种语言、代码或注释；b)以不同的材料形式再现。
[0098]虽然已经参考某些实施例说明了本公开，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下可以进行各种变化并且可以替代各种等价形式。此外，可以进行许多修改来使具体的情形或材料适合于本公开的教导而不脱离其范围。因此，本公开旨在不受限于所公开的具体实施例，而是本公开将包括落入所附权利要求的范围之内的所有实施例。
【主权项】
1.一种用于控制设备的用户接口的装置，所述装置包括: 耦接至与所述装置相关联的振动表面的一个或多个传感器，其中所述一个或多个传感器能操作以: 检测由物体与所述振动表面的交互引起的所述振动表面的一个或多个振动；及 响应于所检测的所述一个或多个振动，生成一个或多个振动信号；及 通信上耦接至所述一个或多个传感器的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器能操作以生成对应于所生成的所述一个或多个振动信号的控制信号以控制所述设备的所述用户接口。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以将所生成的所述一个或多个振动信号中的每一个振动信号转换成振动信号分量，其中每一个转换后的所述振动信号分量对应于三维坐标系中的坐标轴。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以: 基于转换后的所述振动信号分量中的第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值生成第一信号； 基于转换后的所述振动信号分量中的所述第一振动信号分量或所述第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值生成第二信号；及 基于所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号确定所述物体的所述交互。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以确定对应于所述物体与所述振动表面的所述交互的位置，其中所述位置是基于所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号来确定的。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以: 在第一预确定持续时间期间将所生成的所述第一信号的样本从时域变换到频域；及 在第二预确定持续时间期间将所生成的所述第二信号的样本从所述时域变换到所述频域。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以确定所生成的所述第一信号的变换后的所述样本与所生成的所述第二信号的变换后的所述样本之间的互相关。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以基于所确定的所述互相关确定所述位置。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以确定对应于所生成的所述一个或多个振动信号中的每个振动信号的振动频率，其中所确定的所述振动频率指示与所述设备相关联的操作。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述振动频率是基于以下中的一个或多个确定的:所述振动表面的材料、所述物体的类型、所述交互的类型和/或所述振动表面的粗糙度。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述交互包括以下中的一个或多个:划刮所述振动表面、在所述振动表面上轻击、在所述振动表面上滑动所述物体和/或在所述振动表面上拖动所述物体。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个传感器包括以下中的一个或两者:加速度计或陀螺仪。12.一种用于控制设备的用户接口的方法，所述方法包括: 检测由物体与振动表面的交互引起的所述振动表面的一个或多个振动； 响应于所检测的所述一个或多个振动，生成一个或多个振动信号；及 生成对应于所生成的所述一个或多个振动信号的控制信号以控制所述设备的所述用户接口。13.根据权利要求12所述的方法，还包括将所生成的所述一个或多个振动信号中的每个振动信号转换成振动信号分量，其中每个转换后的所述振动信号分量对应于三维坐标系中的坐标轴。14.根据权利要求13所述的方法，还包括: 基于转换后的所述振动信号分量中的第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值生成第一信号； 基于转换后的所述振动信号分量中的所述第一振动信号分量或所述第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值生成第二信号；及 基于所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号确定所述物体的所述交互。15.根据权利要求14所述的方法，还包括确定对应于所述物体与所述振动表面的所述交互的位置，其中所述位置是基于所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号来确定的。16.根据权利要求14所述的方法，还包括: 在第一预确定持续时间期间生成所生成的所述第一信号的样本； 在第二预确定持续时间期间生成所生成的所述第二信号的样本；及 将所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号的每个所生成的样本从时域变换到频域。17.根据权利要求16所述的方法，其中所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号的每个所述样本是通过向所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号的每一个应用窗函数来生成的。18.根据权利要求16所述的方法，还包括确定所生成的所述第一信号的变换后的所述样本与所生成的所述第二信号的变换后的所述样本之间的互相关。19.根据权利要求18所述的方法，还包括基于所确定的所述互相关来确定所述位置和/或所述交互。20.根据权利要求12所述的方法，还包括基于以下中的一个或多个确定对应于所生成的所述一个或多个振动信号的每一个振动信号的振动频率:所述振动表面的材料、所述物体的类型、所述交互的类型和/或所述振动表面的粗糙度，其中所确定的所述振动频率指示与所述设备相关联的操作。21.一种用于交互的设备，所述设备包括: 在所述设备中的被通信上耦接至装置的一个或多个处理器和/或电路，其中所述一个或多个处理器和/或电路能操作以: 从所述装置接收控制信号，其中所述控制信号是响应于检测到由物体与和所述装置相关联的振动表面的交互引起的所述振动表面的一个或多个振动而由所述装置生成的；及 基于所接收到的所述控制信号来控制所述设备的用户接口。22.根据权利要求21所述的设备，其中所述交互包括以下中的一个或多个:划刮所述振动表面、在所述振动表面上轻击、在所述振动表面上滑动所述物体和/或在所述振动表面上拖动所述物体。
【专利摘要】用于控制设备的用户接口的装置和方法的某些方面可以包括耦接至与装置相关联的振动表面的一个或多个传感器。该一个或多个传感器可以检测由物体与振动表面的交互引起的振动表面的一个或多个振动。响应于所检测到的一个或多个振动，该一个或多个传感器可以生成一个或多个振动信号。通信上耦接至该一个或多个传感器的一个或多个处理器可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号以控制设备的用户接口。
【IPC分类】G06F3/045, G06F3/043
【公开号】CN104903827
【申请号】CN201380069292
【发明人】村越象, 近藤量资, 彼得·新谷
【申请人】索尼公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月26日
【公告号】EP2926228A1, US9134856, US20140191963, WO2014109916A1
【专利说明】控制设备的用户接口
[0001]对相关申请的交叉引用/通过引用方式并入
[0002]本申请要求2013年I月8日提交的、标题为“Apparatus and Method forControlling a User Interface of a Device” 的美国专利申请编号 13/736，241 的优先权。本申请引用2013年3月6日提交的、标题为“Apparatus and Method for Operatinga User Interface of a Device”的美国专利申请编号13/786，641。每一个上述被引用的申请在此通过整体引用来并入本文。
技术领域
[0003]本公开的各种实施例涉及用户接口。更具体地说，本公开的各种实施例涉及用于控制设备的用户接口的装置和方法。
【背景技术】
[0004]用户接口使用户能够与设备交互。用户接口可以是使用户能够向设备提供输入的输入机构。用户接口也可以充当允许设备指示用户输入的结果的输出机构。用户接口的示例可以是按钮、触摸屏、基于语音的用户接口、显示屏等。通常，设备的用户接口可以与该设备集成或可以在通信上耦接到该设备的另一个设备上实现。此外，使用某种技术实现的用户接口可能限制用户可以与设备交互的途径。
[0005]通过比较常规和传统的方法与如参考附图在本申请的其余部分所阐述的本公开的一些方面，对本领域技术人员而言，这些常规和传统的方法的系统的进一步限制和劣势将变得显而易见。
【发明内容】
[0006]一种用于控制设备的用户接口的装置和/或方法，大体如至少一张附图所示的和/或结合至少一张附图所说明的，如权利要求中更全面阐述的。
[0007]通过查看本公开的以下详细说明以及其中在全部所述附图中相同的附图标记指相同的部件的附图，可以理解本公开的这些和其它特征和优势。
【附图说明】
[0008]图1是示出根据本公开的实施例的基于振动输入来控制设备的用户接口的框图。
[0009]图2是根据本公开的实施例的用于控制设备的用户接口的示例性装置的框图。
[0010]图3是根据本公开的实施例的可以基于振动输入来控制的示例性设备的框图。
[0011]图4是示出根据本公开的实施例的控制车辆内的设备的示例实现方式的图。
[0012]图5是示出根据本公开的实施例的基于振动输入来控制移动电话的示例实现方式的图。
[0013]图6A、6B和6C是示出根据本公开的实施例的在用于基于振动输入来控制设备的用户接口的装置中生成控制信号的示例性步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0014]可以在用于控制设备的用户接口的装置和/或方法中找到某些实现方式。装置可以检测由物体与振动表面的交互引起的振动表面的一个或多个振动。装置可以响应于所检测到的一个或多个振动来生成一个或多个振动信号。装置可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号以控制设备的用户接口。
[0015]装置可以将所生成的一个或多个振动信号的每一个振动信号转换成振动信号分量。每个转换后的振动信号分量对应三维坐标系中的坐标轴。装置可以基于转换后的三个振动信号分量的第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值来生成第一信号。装置可以基于转换后的三个振动信号分量的第一振动信号分量或第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值来生成第二信号。装置可以基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定物体的交互。装置可以确定对应于物体与振动表面的交互的位置。该位置是基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定的。
[0016]装置可以在第一预确定持续时间期间生成所生成的第一信号的样本。装置可以在第二预确定持续时间期间生成所生成的第二信号的样本。装置可以将所生成的第一信号和所生成的第二信号的每一个所生成的样本从时域变换到频域。通过向所生成的第一信号和所生成的第二信号的每一个应用窗函数来生成所生成的第一信号和所生成的第二信号的每一个样本。装置可以确定所生成的第一信号的变换后的样本与所生成的第二信号的变换后的样本之间的互相关。装置可以基于所确定的互相关来确定位置和/或交互。装置可以基于以下项目中的一个或多个来确定对应于所生成的一个或多个振动信号的每一个振动信号的振动频率:振动表面的材料、物体的类型、交互的类型和/或振动表面的粗糙度。所确定的振动频率指示与设备相关联的操作。
[0017]图1是示出根据本公开的实施例的基于振动输入来控制设备的用户接口的框图。参考图1，示出设备102、用于控制设备102的用户接口的装置104、与装置104相关联的振动表面106和用于与振动表面106交互的物体108。
[0018]设备102可以对应于可由用户操作的机器。设备102在被用户操作时可以执行一个或多个操作。设备102可以是电气设备、机械设备、电子设备和/或它们的组合。设备102的示例可以包括但不限于移动电话、笔记本电脑、平板电脑、电视、个人数字助理(PDA)设备、车辆、家电、媒体播放设备和/或用户可操作的任何其他设备。
[0019]装置104可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以基于物体108与振动表面106的交互控制设备102的用户接口。基于该交互，用户可以控制设备102的一个或多个操作。
[0020]在实施例中，装置104可以通过有线或无线通信网络与设备102通信上耦接。通信网络的示例可以包括但不限于蓝牙网络、无线保真(W1-fi)网络和/或ZigBee网络。在另一个实施例中，装置104可以与设备102集成。
[0021]振动表面106可以对应于能够生成振动的任何表面。振动表面106可以由多种材料组成，比如木材、玻璃、塑料、金属、纸板、混凝土等。这种振动表面106的示例可以包括但不限于桌面、墙体、设备的盖子和/或能够生成振动的任何表面。
[0022]装置104可親接至振动表面106。在实施例中，装置104可以被固走在振动表面106上。例如，桌面可被用作振动表面106。装置104可被固定在桌面之上和/或之下。在另一实施例中，装置104可被嵌入在振动表面106中。在另一实施例中，车辆的仪表盘可以对应于振动表面106。装置104可被固定到和/或嵌入进仪表盘。在另一实施例中，振动表面106可以是装置104的集成部分。例如，装置104的盖子可以对应于振动表面106。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下，装置104的主体的任何部分都可以对应于振动表面106 ο在实施例中，表面的任何部分可以对应于振动表面106。例如，装置104所耦接至的桌面的整个表面可以被指定为振动表面106。在另一个实施例中，表面的预定义区域可以对应于振动表面106。例如，装置104的主体的预定义区域可以被指定为振动表面106。
[0023]用户可以使用一个或多个物体(比如物体108)以许多方式与振动表面106交互。物体108的示例可以包括但不限于用户的手指、用户的指甲、手写笔和/或能够与振动表面106交互并在振动表面106上产生振动的任何物体。物体108与振动表面106的交互的示例可以包括但不限于使用物体108在振动表面106上划刮或轻击，和/或在振动表面106上滑动或拖动物体108。
[0024]在实施例中，振动表面106可以是由不同类型的材料形成的复合表面。在另一个实施例中，振动表面106的区域的一个或多个特性，比如粗糙度、厚度等，可以不同于振动表面106的另一区域的一个或多个特性。装置104能操作以生成对应于在振动表面106的不同区域执行的一个或多个交互的不同的控制信号。例如，在桌子中心附近的区域可能比在角落附近的桌子的区域具有更大粗糙度。当用户可能在桌子的中心划刮时，装置104可以生成控制信号以开启放置在桌子上的灯。类似地，对应于在角落附近划刮的控制信号可以关闭灯。
[0025]图2是根据本公开的实施例的用于控制设备的用户接口的示例性装置的框图。结合图1的框图说明图2的框图。
[0026]参考图2，示出了装置104。装置104可以包括一个或多个处理器(比如处理器202)、存储器204、一个或多个传感器(比如传感器206)、模数转换器208 (以下称为A/D转换器208)、接收器210和发射器212。
[0027]处理器202可以被通信上耦接至存储器204、A/D转换器208和传感器206。另外，接收器210和发射器212可以被通信上耦接至处理器202、存储器204、传感器206和A/D转换器208。
[0028]处理器202可以包括合适的逻辑、电路和/或接口，它们能操作以执行存储在存储器204中的至少一个代码段。处理器202可以基于本领域已知的大量处理器技术来实现。处理器202的示例可以包括但不限于基于X86的处理器、精简指令集计算(RISC)处理器、特定用途集成电路(ASIC)处理器和/或复杂指令集计算机(CISC)处理器。
[0029]存储器204可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以存储拥有可由处理器202执行的至少一个代码段的机器代码和/或计算机程序。存储器204的实现方式的示例可以包括但不限于随机访问存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、硬盘驱动器(HDD)和/或安全数字(SD)卡。存储器204还能操作以存储数据，比如装置104的配置设置、传感器206的设置、频率操作映射数据和/或任何其它数据。
[0030]传感器206可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以检测振动表面106的一个或多个振动。所述一个或多个振动可以是由物体108与振动表面106的交互引起的。传感器206能操作以响应于所检测的一个或多个振动生成一个或多个振动信号。传感器206的示例可以包括但不限于加速度计、陀螺仪、超声波传感器、麦克风和/或可操作来检测振动表面106的振动并响应于所检测的振动而 生成振动信号的任何传感器。[0031 ] 在实施例中，传感器206可以是装置104的集成部分。装置104可以按传感器206可能与振动表面106接触的方式而被耦接至振动表面106。在另一实施例中，传感器206可以在装置104的外部。传感器206可以被耦接至和/或嵌入进振动表面106。在实施例中，装置104可以通过有线或无线通信介质被通信上耦接至传感器206。在实施例中，装置104的制造商可以指定传感器206在振动表面106上的位置。在另一实施例中，与装置104相关联的用户可以定制传感器206在振动表面106上的位置。通信介质的示例可以包括但不限于蓝牙网络、无线保真(W1-Fi)网络和/或ZigBee网络。
[0032]A/D转换器208可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们可操作来将振动信号转换成数字振动信号。A/D转换器208的示例可以包括但不限于闪存A/D转换器、Σ-ΔΑ/D转换器、双斜率A/D转换器和/或逐次逼近式A/D转换器。
[0033]接收器210可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们可操作来接收数据和消息。接收器210可以根据各种已知的通信协议接收数据。在实施例中，接收器210可以接收由在装置104外部的传感器206生成的振动信号。接收器210可以实现用于支持装置104和在装置104外部的传感器206之间的有线或无线通信的已知技术。
[0034]发射器212可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们可操作来传送数据和/或消息。发射器212可根据各种已知的通信协议传送数据。在实施例中，发射器212可以传送控制信号以控制设备102的用户接口。
[0035]在操作中，设备104可被耦接至振动表面106，使得传感器206可能接触振动表面106。用户可以使用物体108来与振动表面106交互。装置104可以允许用户基于与振动表面106的交互来控制设备102的用户接口。在实施例中，用户可以在整个振动表面106上的任何位置处交互以控制设备102的用户接口。在另一实施例中，用户可以在振动表面106的预定义区域内的任何位置处交互以控制设备102的用户接口。在实施例中，用户可以使用手指来与振动表面106交互。在另一实施例中，用户可以使用手指的指甲与振动表面106交互。在另一实施例中，用户可以使用手指的皮肤与振动表面106交互。
[0036]在实施例中，用户可以使用物体108 (比如手指的指甲)在振动表面106上的任何位置处划刮和/或轻击。在另一实施例中，用户可以跨越振动表面106滑动和/或拖动物体108。在另一实施例中，用户可以使用物体108在振动表面106上的任何位置处执行手势。手势的示例可以包括但不限于绘制形状和/或绘制字母数字字符。
[0037]响应于物体108与振动表面106的交互，传感器206可以感测在振动表面106中生成的振动。传感器206可以生成对应于所感测的振动的一个或多个振动信号。处理器202可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号以控制设备102的用户接口。
[0038]在实施例中，传感器206可以是一个3轴陀螺仪。3轴陀螺仪能操作以确定对应于在振动表面106中产生的振动的加速度。传感器206可操作来生成对应于所确定的加速度的一个或多个振动信号。
[0039]处理器202可操作来将每个所生成的一个或多个振动信号转换成振动信号分量。每个转换后的振动信号分量可以对应于三维坐标系中的坐标轴。例如，转换后的振动信号分量的第一振动信号分量可以沿着三维坐标系的X轴。转换后的振动信号分量的第二振动信号分量可以沿着三维坐标系的Y轴。转换后的振动信号分量的第三振动信号分量可以沿着三维坐标系的Z轴。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量可沿着三维坐标系的X轴、Y轴和Z轴中的任何一个。
[0040]在实施例中，第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量的每一个可以是模拟形式的。A/D转换器208可操作来将第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量从模拟形式转换成数字形式。在实施例中，第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量可以被表示成时域内的信号。
[0041]处理器202可以基于第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值生成第一信号。处理器202可以基于第一振动信号分量或第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值生成第二信号。例如，处理器202可以基于沿着Y轴的第二振动信号分量与沿着Z轴的第三振动信号分量之间的差值生成第一信号。处理器202可以基于沿着Z轴的第三振动信号分量与沿着X轴的第一振动信号分量之间的差值生成第二信号。处理器202可以基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定交互的类型。处理器202可以基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定对应于与振动表面106的交互的位置。
[0042]在实施例中，处理器202可以在第一预确定持续时间期间生成所生成的第一信号的样本。处理器202可以在第二预确定持续时间期间生成所生成的第二信号的样本。在实施例中，第一预确定持续时间和第二预确定持续时间可以是相等的。在另一实施例中，第一预确定持续时间和第二预确定持续时间可以是不同的。在实施例中，处理器202可以通过向对应于每个所生成的第一信号和所生成的第二信号的时域信号应用窗口函数来生成每个所生成的第一信号和所生成的第二信号的样本。这类窗函数的示例可以包括但不限于汉宁窗函数、汉明窗函数、矩形窗函数、高斯窗函数和/或其他窗函数。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下，任何方法可以被用来生成每个所生成的第一信号和所生成的第二信号的样本。
[0043]处理器202可以将所生成的第一信号和所生成的第二信号的每个所生成的样本从时域变换到频域。在实施例中，处理器202可以通过向所生成的第一信号和所生成的第二信号的每个所生成的样本应用快速傅里叶变换来执行该变换。处理器202可以归一化所生成的第一信号和所生成的第二信号的每个变换后的样本的功率。
[0044]处理器202可以确定所生成的第一信号和所生成的第二信号的变换后的样本之间的互相关函数。在实施例中，处理器202可以通过应用使用相位变换的广义互相关(GCC)函数(GCC-PHAT)来确定互相关函数。
[0045]处理器202可以将所确定的互相关函数从频域变换到时域。在实施例中，处理器202可以通过应用快速傅里叶逆变换来将所确定的互相关函数从频域变换到时域。
[0046]在实施例中，处理器202可以基于变换后的互相关函数来确定物体108与振动表面106的交互的类型。在实施例中，当变换后的互相关函数处于最高水平时，处理器202可以确定交互的类型等同于在振动表面106上划刮。
[0047]在实施例中，处理器202可以基于所确定的互相关函数来确定对应于物体108与振动表面106的交互的位置。在实施例中，处理器202可以确定传感器206在振动表面106上的位置。
[0048]在实施例中，处理器202可以确定振动频率，该振动频率对应于由传感器206生成的一个或多个振动信号中的每一个振动信号。处理器202可以基于以下一个或多个项目来确定振动频率:振动表面106的材料、物体108的类型、交互的类型和/或振动表面106的粗糙度。所确定的振动频率指示与设备102相关联的操作。
[0049]处理器202可以基于所确定的振动频率来生成控制信号。控制信号指示响应于交互而将被控制的设备102的操作。处理器202可以通过发射器212将所生成的控制信号传输给设备102。设备102可以处理接收到的控制信号并且执行由控制信号指示的操作。在实施例中，处理器202可以基于存储在存储器204中的频率操作映射数据来确定对应于所确定的振动频率的控制信号。频率操作映射数据可以指定响应于振动信号的振动频率而将被控制的设备102的操作。
[0050]在实施例中，频率操作映射数据可以被预定义。在实施例中，与装置104相关联的制造商可以定义将被控制的设备102的操作，该操作对应于响应于物体108与振动表面106的交互而产生的振动信号。在另一实施例中，操作装置104的用户可以定义将被控制的设备102的操作，该操作对应于响应于物体108与振动表面106的交互而产生的振动信号。在实施例中，制造商和/或用户可以定义对应于交互的类型的将被控制的设备102的操作。例如，制造商和/或用户可以定义对应于在振动表面106上划刮的振动频率，在振动表面106上划刮可以指示电视的音量控制操作。因此，通过在振动表面106上划刮，用户可以控制电视的音量。在另一实施例中，制造商和/或用户可以定义对应于振动表面106上的交互的位置的将被控制的设备102的操作。例如，制造商和/或用户可以定义对应于在振动表面106上预定义区域内轻击的振动频率，该轻击可以指示电视的频道更改操作。因此，通过在振动表面106上的预定义区域内轻击，用户可以更改电视的频道。在另一实施例中，用户可以定制由制造商定义的预定义映射。
[0051]在实施例中，用户可以在振动表面106上执行手势。为了执行手势，用户可以在振动表面106上的多个位置处执行多个交互。传感器206可以响应于多个交互来生成多个振动信号。处理器202可以确定对应于多个振动信号中的每个振动信号的位置。处理器202可以基于所确定的位置识别手势。处理器202可以生成对应于所确定的手势的控制信号。例如，用户可以通过划刮而在振动表面106上绘制圆圈来与家电交互。处理器202可以生成对应于所绘制的圆圈的控制信号。控制信号可以开启或关闭家电。
[0052]在实施例中，装置104能操作以使用振动表面106与多个设备交互。例如，处理器202可以基于对应于在振动表面106上划刮的控制信号的生成来与移动设备交互。类似地，处理器202可以响应于在振动表面106上的轻击来与家电交互。
[0053]在实施例中，处理器202可 以接收对应于装置104的一个或多个配置设置。一个或多个配置设置的示例可以包括但不限于，与传感器206相关联的一个或多个设置、可对应于物体108与振动表面106的交互的振动频率的范围和/或响应于物体108与振动表面106的交互而将由设备102执行的一个或多个操作。在实施例中，处理器202可以允许用户配置一个或多个配置设置。在另一实施例中，装置104的制造商可以指定一个或多个配置设置。该一个或多个配置设置可以存储在存储器204中。
[0054]在实施例中，处理器202能操作以注册一个或多个设备(比如设备102)。在实施例中，处理器202可以提示用户指定用户可以使用装置104来与之交互的一个或多个设备。处理器202可以注册如用户所指定的一个或多个设备。在实施例中，处理器202可以将所生成的控制信号传输到注册的设备。
[0055]在实施例中，处理器202可以基于从一个或多个设备接收识别信号来搜索要与之交互的一个或多个设备。在另一实施例中，发射器212可以传送识别信号到一个或多个设备。处理器202可以从该一个或多个设备接收识别信号的确认。处理器202可以将确认所传送的识别信号的一个或多个设备注册为装置104可以与之交互的设备。识别信号的示例可以包括但不限于射频信号、红外信号、超高频信号等。在实施例中，装置104的制造商可以指定装置104可以与之交互的设备102。
[0056]图3是根据本公开的实施例的可以基于振动输入控制的示例性设备的框图。结合图1和图2的框图来说明图3的框图。
[0057]参考图3，示出了设备102。设备102可以包括一个或多个处理器和/或电路，比如处理器302、存储器304、接收器306和发射器308、输入/输出设备310 (以下称为I/O设备310)和装置104。如图3的框图中的虚线框所表示的，I/O设备310和装置104可以是可选的。
[0058]处理器302和/或一个或多个电路可以被通信上耦接至存储器304、接收器306、发射器308和I/O设备310。
[0059]处理器302和/或一个或多个电路可以包括合适的逻辑、电路和/或接口，它们能操作以执行存储在存储器304中的至少一个代码段。处理器302可以基于本领域已知的大量处理器技术来实现。处理器302的示例可以包括但不限于基于X86的处理器、精简指令集计算(RISC)处理器、特定用途集成电路(ASIC)处理器和/或复杂指令集计算机(CISC)处理器。
[0060]存储器304可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以存储机器代码和/或拥有可由处理器302执行的至少一个代码段的计算机程序。存储器304的实现方式的示例包括但不限于随机访问存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、硬盘驱动器(HDD)和/或安全数字(SD)卡。存储器304还能操作以存储数据，比如设备102的配置设置、装置104的配置设置、信号操作映射数据和/或任何其它数据。
[0061]接收器306可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以接收数据和消息。接收器306可以根据各种已知的通信协议接收数据。在实施例中，接收器306可以从装置104接收控制信号。在另一实施例中，接收器306可以从装置104接收识别信号。接收器306可以通过通信网络实现用于支持与装置104的有线或无线通信的已知技术。
[0062]发射器308可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以传送数据和/或消息。发射器308可根据各种已知的通信协议传送数据。在实施例中，发射器308可以向装置104传送识别信号。
[0063]I/O设备310可以包括操作上耦接至处理器202的各种输入和输出设备。I/O设备310可以包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，它们能操作以从操作设备102的用户接收输入并提供输出。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、手写笔和/或触摸屏。输出设备的示例可以包括但不限于显示器和扬声器。
[0064]在实施例中，装置104可以与设备102集成。在这种情况下，任何与设备102相关联的表面都可以对应于装置104的振动表面106。在实施例中，设备102的主体可以对应于振动表面106。例如，遥控器的盖子可以被用作振动表面106来与遥控器交互。操作遥控器的用户可以在遥控器的盖子上划刮。响应于在盖子上划刮，装置104可以生成控制信号来控制遥控器的各种操作。在实施例中，设备102的整个主体都可以被指定为振动表面106。在另一实施例中，设备102的主体的预定义区域可以被指定为振动表面106。
[0065]在另一实施例中，与设备102接触的表面可以对应于振动表面106。例如，放置有灯的桌子的表面可以被用作振动表面106来与灯交互。操作灯的用户可以在桌子上划刮。响应于在桌子上划刮，装置104可以生成控制信号来开启和/或关闭灯。
[0066]在操作中，用户可以使用物体108来与振动表面106交互。装置104可以检测由物体108与振动表面106的交互引起的振动表面106的一个或多个振动。响应于检测到所述一个或多个振动，装置104可以生成控制信号。装置104可以将所生成的控制信号传输给处理器302和/或一个或多个电路以控制设备102的用户接口。处理器302和/或一个或多个电路可以通过接收器306从装置104接收所传送的控制信号。所接收到的控制信号可以指示响应于交互而将被控制的设备102的操作。处理器302和/或一个或多个电路可以基于所接收到的控制信号来确定将被控制的设备102的操作。处理器302和/或一个或多个电路可以基于所确定的操作来控制设备102的用户接口。
[0067]在实施例中，处理器302和/或一个或多个电路可以基于存储在存储器304中的信号操作映射数据来确定将被控制的设备102的操作。信号操作映射数据可以指定对应于所接收到的控制信号的将被控制的设备102的操作。存储在设备102的存储器304中的信号操作映射数据可以对应于存储在装置104的存储器204中的频率操作映射数据。在实施例中，用户可以在存储器304中存储对应于频率操作映射数据的信号操作映射数据。在另一实施例中，装置104可以向处理器302和/或一个或多个电路传送对应于频率操作映射数据的信号操作映射数据。
[0068]图4是示出根据本公开的实施例的控制车辆内的设备的示例实现方式的图。结合图1、图2和图3的框图说明控制车辆内的设备的示例实现方式。
[0069]参考图4，示出了车辆400ο车辆400可以包括仪表盘402、方向盘404、一个或多个门(比如门406)、第一装置408a、第二装置408b、第三装置408c和多媒体播放器410。第一装置408a、第二装置408b和第三装置408c可以统称为装置408。多媒体播放器410可以被连接至仪表盘402。
[0070]装置408可以包括被示出为装置104的一部分并使用相同的附图标记来引用的组件。在组件的连接配置和组件的功能操作上，装置408和装置104是相同的。装置408能操作以与车辆400中的一个或多个设备交互。仪表盘402、方向盘404、门406和多媒体播放器410可以是装置408可以与之交互的一个或多个设备的示例。
[0071 ] 在实施例中，第一装置408a可以被耦接至仪表盘402。第二装置408b可以被耦接至方向盘404。第三装置408c可以被耦接至门406。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下装置408可以被耦接至车辆400的任何部分。尽管为了简便图4示出了用于与车辆400内的一个或多个设备交互的三个装置(比如第一装置408a、第二装置408b和第三装置408c)，本领域技术人员可以理解的是，所公开的实施例可以针对任意数量的设备而被实现。
[0072]仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面可以对应于振动表面106。在实施例中，仪表盘402、方向盘404和/或门406的整个表面可以对应于振动表面106。在另一实施例中，仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面的预定义区域可以对应于振动表面106。与车辆400相关联的制造商可以指定对应于振动表面106的预定义区域。与车辆400相关联的用户可以使用物体108 (比如手指)在仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面上执行交互。
[0073]用户可以与仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面交互以控制车辆400的各种操作。该交互可以促使仪表盘402、方向盘404和/或门406的表面振动。装置408的传感器206可以检测该振动并响应于所检测到的振动生成一个或多个振动信号。装置408的处理器202可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号，以控制车辆400的各种操作。处理器202可以根据所生成的控制信号来控制车辆400的各种操作。
[0074]例如，与车辆300相关联的用户可以与仪表盘402交互来控制耦接至仪表盘402的多媒体播放器410。例如，用户可以在仪表盘402上划刮，以启动多媒体播放器410上的音频回放。在另一实施例中，用户可以通过在仪表盘402上划刮来绘制“U”形。例如，通过划刮来绘制的“U”形可以增大多媒体播放器410的音量。类似地，例如，通过在仪表盘402上滑动来绘制“D”形可以降低多媒体播放器410的音量。
[0075]在另一实施例中，在方向盘404上用手指甲轻击可以开启车辆400的引擎。类似地，通过在方向盘404上划刮，用户可以关闭车辆400的引擎。在另一实施例中，通过在方向盘404上划刮和/或滑动来绘制各种形状，用户可以调整车辆400的侧视镜和/或后视镜。在另一实施例中，通过在门406上划刮，用户可以打开和/或关闭车辆400的窗户。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下，用户可以通过各种途径与车辆400的不同部分交互来控制车辆400的不同操作。
[0076]图5是示出根据本公开的实施例的基于振动输入控制移动电话的示例实现方式的图。结合图1、图2和图3的 框图说明控制移动电话的示例实现方式。
[0077]参考图5，不出移动电话502和桌子504。例如，移动电话502可以被放置在桌子504上。装置104可以被耦接至桌子504(图5中未示出)。在实施例中，装置104可以被固定在桌面的下面。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下，装置104可以被连接至桌子504的其他部分。装置104能操作以与移动电话502交互。
[0078]桌子504可以对应于振动表面106。在实施例中，桌子504的整个表面可以对应于振动表面106。在另一实施例中，桌子504的预定义区域可以对应于振动表面106。与移动电话502相关联的用户可以使用物体108 (比如手指)在桌子504的表面上执行交互以控制移动电话502的用户接口。例如，用户可以使用手指甲在桌子504上划刮来控制移动电话502的用户接口。在桌子504上划刮可以引起桌子504上的振动。装置104的传感器206可以检测在桌子504上引起的振动。传感器206可以响应于所检测到的桌子504的振动来生成一个或多个振动信号。装置104的处理器202可以确定对应于与划刮相关联的一个或多个振动信号的每一个振动信号的振动频率。基于所确定的振动频率，处理器202可以生成控制信号来控制移动电话502的用户接口。装置104可以将控制信号传输给移动电话502。例如，控制信号可以响应于命令来关闭移动电话502。基于所接收到的控制信号，移动电话502可以被关闭。
[0079]在另一示例实现方式中，固定有灯的墙壁可以对应于振动表面106。装置104可以被耦接至该墙壁。通过在墙壁上滑动物体108 (比如手指)用户可以绘制“V”形。处理器202可以确定对应于通过滑动手指的皮肤而绘制的“V”形的第一振动频率。类似地，用户可以通过使用手指甲在墙壁上划刮来绘制“S”形。处理器202可以确定对应于通过在振动表面106上划刮而绘制的“S”形的第二振动频率。处理器202可以基于确定的第一振动频率来确定第一控制信号以及基于第二振动频率来确定第二控制信号。第一控制信号可以指示将由灯执行的第一操作。第二控制信号可以指示将由灯执行的第二操作。例如，通过在墙壁上划刮而绘制的“S”形可以开启灯。类似地，通过在墙壁上滑动手指而绘制的“S”形可以关闭灯。
[0080]在另一示例实现方式中，其上放置有笔记本电脑的桌子可以对应于振动表面106。装置104可以被耦接至桌子的下表面。用户可以使用物体108(比如手指的指甲)在桌子上的任何位置处轻击。处理器202可以确定对应于使用手指甲执行的轻击的振动频率。处理器202可以生成对应于使用手指甲的轻击的控制信号。对应于轻击的所生成的控制信号可以指示与笔记本相关联的鼠标的右键。类似地，用户可以使用手指的皮肤在桌子上的任何位置处轻击。处理器202可以确定对应于使用手指的皮肤执行的轻击的振动频率。处理器202可以生成对应于使用手指的皮肤的轻击的控制信号。例如，对应于使用手指的皮肤的轻击的所生成的控制信号可以指示与笔记本相关联的鼠标的左键。
[0081]尽管如此，本公开可以不仅仅受限于振动表面106、振动和/或能够被控制的设备102的以上示例实现方式。在不限制本公开的范围的情况下，任何表面可以被用作振动表面106来使用任何类型的交互与不同类型的设备进行交互。
[0082]图6A、6B和6C是示出根据本公开的实施例的在用于基于振动输入来控制设备的用户接口的装置中生成控制信号的示例性步骤的流程图。参考图6A、6B、6C，示出方法600。结合图1和图2的框图说明方法600。
[0083]示例性步骤开始于步骤602。在步骤604，传感器206可以检测由物体108与振动表面106的交互引起的振动表面106的一个或多个振动。在步骤606，传感器206可以响应于所检测到的振动表面106的振动来生成一个或多个振动信号。在步骤608，处理器202可以将所生成的一个或多个振动信号的每一振动信号转换成振动信号分量。每个转换后的振动信号分量可以对应于三维坐标系中的坐标轴。在步骤610，A/D转换器208可以将第一振动信号分量、第二振动信号分量和第三振动信号分量从模拟形式转换为数字形式。在步骤612，处理器202可以基于第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值生成第一信号。在步骤614，处理器202可以基于第一振动信号分量或第二振动信号分量的一个与第三振动信号分量之间的差值生成第二信号。在步骤616，处理器202可以生成每个所生成的第一信号和所生成的第二信号的样本。处理器202可以在第一预确定持续时间期间生成所生成的第一信号的样本。处理器202可以在第二预确定持续时间期间生成所生成的第二信号的样本。在步骤618，处理器202可以将所生成的第一信号的所生成的样本和所生成的第二信号的所生成的样本中的每一个从时域变换到频域。在步骤620，处理器202可以归一化所生成的第一信号的变换后的样本和所生成的第二信号的变换后的样本中的每一个的功率。在步骤622，处理器202可以确定所生成的第一信号的变换后的样本和所生成的第二信号的变换后的样本之间的互相关函数。在步骤624，处理器202可以将所确定的互相关函数从频域变换到时域。在步骤626，处理器202可以基于变换后的互相关函数来确定物体108与振动表面106的交互的类型。在步骤628，处理器202可以基于所确定的互相关函数来确定振动表面106上对应于与物体108的交互的位置。在步骤630，处理器202可以确定对应于由传感器206生成的一个或多个振动信号中的每一个振动信号的振动频率。在步骤632，处理器202可以基于所确定的振动频率来生成控制信号。控制信号可以对应于一个或多个所生成的振动信号以控制设备102的用户接口。方法600结束于步骤634。
[0084]尽管已经参考用于控制设备的用户接口的装置和/或方法中的实现方式说明了本公开的各种实施例，本公开可以不是如此受限的。在不限制本公开的范围的情况下，也可以在执行其他操作的装置和方法中实现本公开的各种实施例。这种操作的示例可以是在任何给定区域(比如房间)内检测用户和/或物体的出现。另一个示例可以是确定房间内物体和/或用户的运动的方向。基于所检测到的出现、所检测到的运动和/或所检测到的运动的方向，可以控制房间内出现的一个或多个设备的一个或多个操作。
[0085]在实施例中，装置104可以被实现为基于房间的地板、墙壁和/或天花板内产生的振动来控制房间内的设备。装置104能操作以与房间内的一个或多个设备交互。灯704和/或风扇可以是装置104可以与之交互的设备的示例。
[0086]在实施例中，装置104可以被耦接至房间的地板。例如，装置104可以被嵌入在地板中，使得传感器206能操作以检测地板的一个或多个振动。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下装置104可以被放置在地板之上。在实施例中，单个装置可以与房间内的一个或多个设备交互。在另一实施例中，房间内的每个设备可以由单独的装置来控制。
[0087]地板可以对应于振动表面106。当用户在地板上走动和/或跨越地板移动物体(比如椅子)时，地板上可以产生振动。装置104的传感器206可以检测该振动并响应于所检测到的振动生成一个或多个振动信号。装置104的处理器202可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号，以确定用户和/或物体的运动方向。处理器202可以根据所生成的控制信号控制房间内的各种设备(比如灯和风扇)。例如，当用户走出房间时，地板中产生振动。传感器206可以检测地板中产生的振动。基于所检测到的振动，处理器202可以确定用户的运动方向。基于所确定的运动方向，处理器202可以确定用户正离开该房间。基于该确定，处理器202可以关闭灯和/或风扇。
[0088]在另一示例中，基于由传感器206生成的一个或多个振动信号，处理器202可以确定用户正进入房间。作为响应，处理器202可以生成控制信号以控制灯和风扇的操作。处理器202可以开启灯和/或风扇。尽管如此，本公开可以不是如此受限的，而是在不限制本公开的范围的情况下可以确定房间内用户的各种其他运动。
[0089]在另一示例中，装置104能操作以检测物体(比如桌子、椅子和房间内的其他物体)的运动。传感器206可以检测由例如桌子的移动而在地板中所产生的振动。基于所检测到的移动，处理器202能操作以确定各种环境变化，比如地震和/或飓风。
[0090]根据本公开的实施例，用于控制设备102 (图1)的用户接口的装置104 (图1)可以包括一个或多个传感器，比如耦接至与装置104相关联的振动表面106 (图1)的传感器206。该一个或多个传感器能操作以检测由物体108(图1)和振动表面106的交互所引起的振动表面106的一个或多个振动。该一个或多个传感器能操作以响应于所检测到的一个或多个振动而生成以一个或多个振动信号。装置104还可以包括一个或多个处理器，比如通信上耦接至该一个或多个传感器的处理器202 (图2)。该一个或多个处理器能操作以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号以控制设备102的用户接口。
[0091]该一个或多个处理器能操作以将所生成的一个或多个振动信号的每一个振动信号转换成振动信号分量。每个转换后的振动信号分量对应于三维坐标系中的坐标轴。该一个或多个处理器能操作以基于三个转换后的振动信号分量中的第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值来生成第一信号。该一个或多个处理器能操作以基于转换后的三个振动信号分量中的第一振动信号分量或第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值来生成第二信号。该一个或多个处理器能操作以基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定物体的交互。该一个或多个处理器能操作以确定对应于物体与振动表面106的交互的位置。该位置是基于所生成的第一信号和所生成的第二信号来确定的。
[0092]该一个或多个处理器能操作以在第一预确定持续时间期间将所生成的第一信号的样本从时域变换到频域。该一个或多个处理器能操作以在第 二预确定持续时间期间将所生成的第二信号的样本从时域变换到频域。该一个或多个处理器能操作以确定所生成的第一信号的变换后的样本与所生成的第二信号的变换后的样本之间的互相关。该一个或多个处理器能操作以基于所确定的互相关确定位置。该一个或多个处理器能操作以确定对应于所生成的一个或多个振动信号中的每一个振动信号的振动频率。所确定的振动频率指示与设备102相关联的操作。振动频率是基于以下中的一个或多个来确定的:振动表面106的材料、物体108的类型、交互的类型和/或振动表面106的粗糙度。
[0093]交互可以包括以下中的一个或多个:划刮振动表面106、在振动表面106上轻击、在振动表面106上滑动物体108和/或在振动表面106上拖动物体108。一个或多个传感器可以包括以下中的一个或两者:加速度计或陀螺仪。
[0094]根据本公开的实施例，用于交互的设备102(图1)可以包括一个或多个处理器(比如处理器302 (图3))和/或电路。设备102被通信上耦接至装置104(图1)。一个或多个处理器和/或电路能操作以从装置104接收控制信号。响应于检测到由物体108(图1)与振动表面106的交互引起的与装置104相关联的振动表面106 (图1)的一个或多个振动，可以由装置104生成控制信号。一个或多个处理器和/或电路能操作以基于接收到的控制信号控制设备102的用户接口。交互可以包括以下中的一个或多个:划刮振动表面106、在振动表面106上轻击、在振动表面106上滑动物体108和/或在振动表面106上拖动物体108。
[0095]本公开的其他实施例可以提供非瞬时的计算机可读介质和/或存储介质和/或非瞬时的机器可读介质和/或存储介质，在这些介质上存储着机器代码和/或拥有可由机器和/或计算机执行的至少一个代码段的计算机程序，由此促使机器和/或计算机执行包含检测由物体与振动表面的交互引起的振动表面的一个或多个振动的步骤。响应于所检测到的一个或多个振动可以生成一个或多个振动信号。可以生成对应于一个或多个所生成的振动信号的控制信号以控制设备的用户接口。
[0096]因此，本公开可以以硬件或硬件和软件的结合的形式实现。本公开可以以集中的方式在至少一个计算机系统中或以其中不同元件可以扩散在几个互连的计算机系统上的分布的方式实现。任何种类的计算机系统或适用于实施在此说明的方法的其他装置都可以是适合的。硬件和软件的结合可以是带有计算机程序的通用计算机系统，该计算机程序在被加载和执行时可以控制计算机系统使得计算机系统执行本文说明的方法。本公开可以在硬件中实现，该硬件包含还执行其他功能的一部分集成电路。
[0097]本公开还可以嵌入在计算机程序产品中，该计算机程序产品包含使在此说明的方法能够实现的所有特征，并且该计算机程序产品在加载在计算机系统中时能够执行这些方法。在目前的情况下计算机程序意味着打算促使具有信息处理能力的系统要么直接地要么在以下中的任一或全部两者之后执行特定的功能的指令集合的以任何语言、代码或注释的形式的任何表达:a)转换到另一种语言、代码或注释；b)以不同的材料形式再现。
[0098]虽然已经参考某些实施例说明了本公开，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下可以进行各种变化并且可以替代各种等价形式。此外，可以进行许多修改来使具体的情形或材料适合于本公开的教导而不脱离其范围。因此，本公开旨在不受限于所公开的具体实施例，而是本公开将包括落入所附权利要求的范围之内的所有实施例。
【主权项】
1.一种用于控制设备的用户接口的装置，所述装置包括: 耦接至与所述装置相关联的振动表面的一个或多个传感器，其中所述一个或多个传感器能操作以: 检测由物体与所述振动表面的交互引起的所述振动表面的一个或多个振动；及 响应于所检测的所述一个或多个振动，生成一个或多个振动信号；及 通信上耦接至所述一个或多个传感器的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器能操作以生成对应于所生成的所述一个或多个振动信号的控制信号以控制所述设备的所述用户接口。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以将所生成的所述一个或多个振动信号中的每一个振动信号转换成振动信号分量，其中每一个转换后的所述振动信号分量对应于三维坐标系中的坐标轴。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以: 基于转换后的所述振动信号分量中的第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值生成第一信号； 基于转换后的所述振动信号分量中的所述第一振动信号分量或所述第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值生成第二信号；及 基于所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号确定所述物体的所述交互。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以确定对应于所述物体与所述振动表面的所述交互的位置，其中所述位置是基于所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号来确定的。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以: 在第一预确定持续时间期间将所生成的所述第一信号的样本从时域变换到频域；及 在第二预确定持续时间期间将所生成的所述第二信号的样本从所述时域变换到所述频域。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以确定所生成的所述第一信号的变换后的所述样本与所生成的所述第二信号的变换后的所述样本之间的互相关。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以基于所确定的所述互相关确定所述位置。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个处理器能操作以确定对应于所生成的所述一个或多个振动信号中的每个振动信号的振动频率，其中所确定的所述振动频率指示与所述设备相关联的操作。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述振动频率是基于以下中的一个或多个确定的:所述振动表面的材料、所述物体的类型、所述交互的类型和/或所述振动表面的粗糙度。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述交互包括以下中的一个或多个:划刮所述振动表面、在所述振动表面上轻击、在所述振动表面上滑动所述物体和/或在所述振动表面上拖动所述物体。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个传感器包括以下中的一个或两者:加速度计或陀螺仪。12.一种用于控制设备的用户接口的方法，所述方法包括: 检测由物体与振动表面的交互引起的所述振动表面的一个或多个振动； 响应于所检测的所述一个或多个振动，生成一个或多个振动信号；及 生成对应于所生成的所述一个或多个振动信号的控制信号以控制所述设备的所述用户接口。13.根据权利要求12所述的方法，还包括将所生成的所述一个或多个振动信号中的每个振动信号转换成振动信号分量，其中每个转换后的所述振动信号分量对应于三维坐标系中的坐标轴。14.根据权利要求13所述的方法，还包括: 基于转换后的所述振动信号分量中的第一振动信号分量与第二振动信号分量之间的差值生成第一信号； 基于转换后的所述振动信号分量中的所述第一振动信号分量或所述第二振动信号分量中的一个与第三振动信号分量之间的差值生成第二信号；及 基于所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号确定所述物体的所述交互。15.根据权利要求14所述的方法，还包括确定对应于所述物体与所述振动表面的所述交互的位置，其中所述位置是基于所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号来确定的。16.根据权利要求14所述的方法，还包括: 在第一预确定持续时间期间生成所生成的所述第一信号的样本； 在第二预确定持续时间期间生成所生成的所述第二信号的样本；及 将所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号的每个所生成的样本从时域变换到频域。17.根据权利要求16所述的方法，其中所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号的每个所述样本是通过向所生成的所述第一信号和所生成的所述第二信号的每一个应用窗函数来生成的。18.根据权利要求16所述的方法，还包括确定所生成的所述第一信号的变换后的所述样本与所生成的所述第二信号的变换后的所述样本之间的互相关。19.根据权利要求18所述的方法，还包括基于所确定的所述互相关来确定所述位置和/或所述交互。20.根据权利要求12所述的方法，还包括基于以下中的一个或多个确定对应于所生成的所述一个或多个振动信号的每一个振动信号的振动频率:所述振动表面的材料、所述物体的类型、所述交互的类型和/或所述振动表面的粗糙度，其中所确定的所述振动频率指示与所述设备相关联的操作。21.一种用于交互的设备，所述设备包括: 在所述设备中的被通信上耦接至装置的一个或多个处理器和/或电路，其中所述一个或多个处理器和/或电路能操作以: 从所述装置接收控制信号，其中所述控制信号是响应于检测到由物体与和所述装置相关联的振动表面的交互引起的所述振动表面的一个或多个振动而由所述装置生成的；及 基于所接收到的所述控制信号来控制所述设备的用户接口。22.根据权利要求21所述的设备，其中所述交互包括以下中的一个或多个:划刮所述振动表面、在所述振动表面上轻击、在所述振动表面上滑动所述物体和/或在所述振动表面上拖动所述物体。
【专利摘要】用于控制设备的用户接口的装置和方法的某些方面可以包括耦接至与装置相关联的振动表面的一个或多个传感器。该一个或多个传感器可以检测由物体与振动表面的交互引起的振动表面的一个或多个振动。响应于所检测到的一个或多个振动，该一个或多个传感器可以生成一个或多个振动信号。通信上耦接至该一个或多个传感器的一个或多个处理器可以生成对应于所生成的一个或多个振动信号的控制信号以控制设备的用户接口。
【IPC分类】G06F3/045, G06F3/043
【公开号】CN104903827
【申请号】CN201380069292
【发明人】村越象, 近藤量资, 彼得·新谷
【申请人】索尼公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月26日
【公告号】EP2926228A1, US9134856, US20140191963, WO2014109916A1
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