触觉功耗管理的制作方法
触觉功耗管理的制作方法
【专利说明】触觉功耗管理
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]该申请要求2014年2月21日提交的美国临时专利申请号N0.61/942，868的优先权，其公开的内容以引用方式结合于此。
技术领域
[0003]一个实施例一般地涉及触觉效果，特别地涉及产生触觉效果的设备的功率管理。
【背景技术】
[0004]便携式/移动电子设备，比如移动电话、智能电话、拍照电话、照相机、个人数字助理(“PDA”)、可穿戴设备等，通常包括输出机构，该机构用于警告用户发生了与该设备相关的某些事件。例如，蜂窝电话通常包括用于以可听方式通知用户来电事件的扬声器。可听信号可以包括特定铃声、音乐小调、音效、等。此外，蜂窝电话可以包括能够用来在视觉上通知用户来电的显示屏。
[0005]在一些移动设备中，还提供给用户动觉反馈(比如主动力和阻力反馈)和/或触觉感知(tactile)反馈(例如，振动、纹理和热)，更一般地统称为“触觉(haptic)反馈”或“触觉效果”。触觉反馈可提供增强并简化用户接口的暗示。具体地，在向电子设备用户提供暗示以警告用户特定事件、或在模拟或虚拟环境中提供逼真的反馈以创造出更大的感觉沉浸时，振动效果或者振动触觉触觉效果可能是有用的。
[0006]对于可穿戴设备，触觉感知反馈是以完全不显眼和非视觉的方式警告和通知用户的理想手段。关于未读消息、预约和基于位置的通知的信息可以通过可穿戴技术进行通信，因为触觉效果可以在无需全神贯注、并且在没有扰乱社会的声音警告或视觉干扰的情况下通知用户。
【发明内容】
[0007]一种实施例是支持触觉的系统。该系统响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义并接收功耗管理模式。该系统至少部分地基于功耗管理模式修改所述触觉效果定义并将修改的触觉效果定义转换成触觉效果信号。然后系统将触觉效果信号应用到触觉输出设备，诸如致动器。
【附图说明】
[0008]图1示出按照本发明一个实施例的支持触觉的设备/系统的框图。
[0009]图2示出按照一个实施例的、当提供具有功率管理的触觉效果时、具有图1的功率管理模块的触觉效果功能的流程图。
【具体实施方式】
[0010]一个实施例是用于支持触觉的设备的功率管理系统。该系统监视设备的能量消耗并在产生触觉效果时实现节能功能。因此，该设备可以在充电之间保持更长的使用寿命。
[0011]如上所讨论的，存在许多不同的支持触觉的设备，包括产生触觉效果的触觉系统。对于许多这些设备，尤其是非移动设备，产生触觉效果所需的功耗在很大程度上是无关紧要的。然而，功耗和电池寿命始终是移动设备中的一个关键问题。充电之间的使用寿命更长，对消费者而言是非常有价值的。即使是对于始终关心使与移动设备应用相关的功耗最小化的、像智能电话之类的移动设备，来自触觉效果的功耗也是相对小的。研宄表明，在最坏情况使用场景下24小时期间，典型的触觉效果消耗设备电池容量的百分之0.95到4.11，具体取决于使用情况。
[0012]然而，可穿戴设备对于减少功耗通常有更高的需求。与一些被期望在夜间充电的智能手机不同，大部分可穿戴设备被期望在充电之间持续多天或数周。因此，对于一个典型的(例如，?250mAh)、被期望在充电之间工作长达7天的电池，可穿戴设备的用于产生触觉效果的能量预算是紧张的。相对于智能手机，可穿戴设备上的触觉效果可能潜在地消耗大块的功率预算。
[0013]图1是按照本发明一个实施例的支持触觉的设备/系统10的框图。系统10可以是产生触觉效果的任何类型的移动或非移动设备。在图1的示例中，系统10是一个手环形式的可穿戴设备，该设备可以用来监视用户的心率、血压等，跟踪步伐、距离、已经攀爬的楼梯、燃烧的卡路里以及活动时间，或者监视用户的睡眠。系统10可包括显示器13和识别触摸的触摸表面11，并且也可以识别表面上的触摸的位置和大小。
[0014]系统10包括触觉反馈系统，该系统包括处理器或控制器12。存储器20和致动器驱动电路16耦合到处理器12，该致动器驱动电路16耦合到致动器18。处理器12可以是任何类型的通用处理器，或者可以是专门设计用来提供触觉效果的处理器，比如专用集成电路(“ASIC”)。处理器12可以是与操作整个系统10的处理器的相同处理器，或者可以是单独的处理器。处理器12可以基于高级别参数决定呈现出何种触觉效果，以及呈现触觉效果的顺序。在一般情况下，定义特定触觉效果的高级别参数包括大小、频率和持续时间。低级别参数，比如流电动机命令也可以被用来确定特定的触觉效果。如果当产生触觉效果时，触觉效果包含这些参数的一些变化，或者基于用户的交互，触觉效果包含这些参数的变化，那么该触觉效果可以被认为是“动态的”。在一个实施例中触觉反馈系统在系统10上产生振动30，31。
[0015]处理器12向致动器驱动电路16输出控制信号，该致动器驱动电路16包括用于供应致动器18所需电流和电压(即“电动机信号”)的电子元件和电路以产生期望的触觉效果。系统10可包括多于一个致动器18，并且每个致动器可包括单独的驱动电路16，所有驱动电路16都耦合到公共处理器12。存储设备20可以是任何类型的存储设备或计算机可读介质，比如随机访问存储器(“RAM”)或只读存储器(“ROM”)。存储器20存储由处理器12执行的指令。在这些指令中，存储器20包括具有功率管理模块22的触觉效果，这些触觉效果作为指令当被处理器12执行时，产生致动器18的驱动信号以提供具有功率管理的触觉效果，如下面更详细公开的。存储器20也可以位于处理器12的内部，或者是内部和外部存储器的任意组合。系统10还可以包括传感器(例如，加速度计、心率传感器等)，其耦合到生成输入数据的处理器12。
[0016]虽然图1中所示为手环，系统10可以是任何其它类型的可穿戴设备(例如，臂章、手套、夹克、背心、眼镜、鞋、腰带等)。系统10还可以是手持式设备，比如蜂窝电话、个人数字助理(“PDA”)、智能电话、平板电脑/平板、游戏控制台等，或系统10可以是任何其它类型的包括触觉效果系统的设备，该触觉效果系统包括一个或多个致动器或其它类型的触觉效果输出设备。在各种实施例中，并不是图1中的所有元素都是实现所必须的。
[0017]致动器18可以是，例如，电动机、电磁致动器、语音线圈、形状记忆合金、电活性聚合物、螺线管、偏心旋转块电动机(“ERM”)、线性谐振致动器(“LRA”)、压电致动器、高带宽致动器、电活性聚合物(“ΕΑΡ”)致动器、静电摩擦显示器、或超声振动发生器。在另一个实施例中，系统10，除致动器18外，可以包括一个或多个附加的致动器(未在图1中示出)。致动器18是配置为响应于驱动信号输出触觉效果的触觉效果输出设备的例子，该触觉效果比如是振动触觉触觉效果、静电摩擦触觉效果、或变形触觉效果。
[0018]在一个实施例中，系统10包括硬件/软件，每当触觉系统通电并产生触觉效果时，该硬件/软件物理测量，和/或配置了必要的参数，以确定正使用的能量(即，“能量监视”)。可以使用监视能量使用的已知方式。在实现了能量监视的这些实施例中，模块22指定“能量预算”。能量预算可以以下面的示例功耗管理模式的形式来指定:
[0019](I)所需的能量使用速率。例如，平均瓦特、毫安时(mAh) /天等。
[0020](2)所需的能量上限。例如，指定为触觉系统分配1mAh专门用于触觉，从某个时间段以后、没有具体的时间限制，直至在某一任意稍后的时间接收到另一个新分配。
[0021](3)基于时间的能量使用配置文件。例如，配置文件指定从早上6点到晚上10点使用lOmAh，以及从晚上10点到早上6点使用OmAh (即无功率)。
[0022](4)基于传感器的能量使用配置文件。例如，如果加速度计用于测量可穿戴设备的运动水平，以确定穿着者是否处于睡眠、坐着、活跃、或非常活跃，所需的能量预算可以指定为“当非常活跃时的无限制能量、当活跃时的1mAh/天、当坐着时的5mAh/天、当睡觉时的ImAh/天”。可选地，具有光传感器的可穿戴设备能够确定光亮/黑暗的状态并为这些状态设定不同的配置文件。进一步的，具有心率传感器的可穿戴设备可以设置基于心率的能量使用配置文件。
[0023]在没有监视能量使用的能力的实施例中，或者除前述实施例之外，实施例可以以如以下示例的功耗管理模式来提供触觉效果功率管理:
[0024](I)功率水平设置。例如，全/中/低/关的功率水平设置将影响用于产生触觉感知感觉的功率。“全”设置相比“中”将为给定的触觉效果使用更多的功率，“中”相比“低”将使用更多的功率，并且“关”将禁用所有的触觉效果。基于功率水平设置，产生的触觉效果将可能导致稍微不同的感觉。在一个实施例中，功率水平可以通过修改触觉效果的大小参数来改变。
[0025](2)使用限制设置。例如，模块22可以指定“在一个24小时周期期间呈现的效果的总次数不超过100”，或“触觉系统每天通电必顺总共不超过I分钟”或“为触觉系统使用的第一个120秒使用全功率，接着为触觉系统使用的下一个120秒使用中功率，接着使用低功率”。
[0026](3)电池水平映射的功率水平。在具有精确的电池充电状态(“SoC”)测量的实施例中，可以周期性的向触觉系统提供SoC，并且触觉系统能量预算可以被映射到功率水平。例如，“当SoC大于50%时使用金功率，当SoC在50%至10%之间时使用中功率，以及当SoC低于10%时使用低功率”。
[0027](4)处理器活动映射的限制。例如，触觉能量预算可以基于处理器使用的水平来调整，其中，处理器使用映射到功耗。例如，“当处理器在10分钟时间段上超过50%被占用时，使用1mAh/天；当处理器在10分钟时间段上低于50%被占用时，使用2mAh/天”。
[0028]在一个实施例中，模块22可以基于历史使用数据来管理触觉效果能量使用。例如，可以指定1mAh/天的目标功率预算。可以启用允许使用数据超过每日预算的特征，该特征随着时间推移监视使用情况，并且确定，周一和周三是15mAh/ 天的大量使用的日子，但周二、周四和周五使用较少，是5mAh/天。这种实现允许在周一和周三超额使用，因为一周的平均能量使用量是9mAh/天。
[0029]图2示出按照一个实施例的、当提供具有功率管理的触觉效果时具有图1的功率管理模块22的触觉效果功能的流程图。在一个实施例中，图2流程图的功能由存储在存储器或其它计算机可读或有形介质中的软件来实现，并且所述软件由处理器执行。在其他实施例中，功能可以由硬件(例如，通过使用专用集成电路(“ASIC”)、可编程门阵列(“PGA”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)等等)，或者硬件和软件的任意组合来执行。
[0030]在202，请求待呈现的触觉效果。可以响应于事件来清求触觉效果，所述事件比如是日历事件、来电呼叫、心率超过预定限制等。事件可以在系统10的外部产生(比如响应于传感器输入)或在内部产生。
[0031]在204，检索标称的(nomial)触觉效果定义/行为。标称的触觉效果定义是已定义的触觉效果，该触觉效果通常会响应于在202处的请求(即，在其被以功率管理为目的修改之前)被提供。触觉效果定义可以由高级别参数(如大小、频率和持续时间)或低级别参数来定义。标称的触觉效果定义可以预先存储并可被检索，或在运行中(on fly)产生。
[0032]模块22从220接收功耗管理模式。功耗管理模式指示用于触觉效果的功率管理的参数。上面已经公开了功耗管理模式的示例。与已接收的功耗管理模式一致，在206修改在204接收的标称的触觉效果定义。所述修改可以包括改变任何级别的任何参数。
[0033]在一个实施例中，参数水平的变化可以是所需的强度或大小的有效变化，其中基于功率管理模式增加或减少触觉效果的强度输出。在另一个实施例中，修改可以是所需的效果持续时间上的有效变化，其中触觉效果的持续时间被缩短以减小感知的强度。持续时间下降的原因之一可能是为了逼真，例如，其中在休息的某些人与正进行严格训练的某些人相比可能更能够检测到更细粒度和更短促的效果。另一个实施例中可以通过参数的修改来改变触觉感觉的有效特性，例如回放速率或调制率，其中触觉效果驱动信号被调制在高频，或以一些其他的更复杂的方式调制。最终结果是所产生的触觉感觉的特性发生了改变，目的在于基于适用的任何用于功率管理的决定机制(例如，物理活动的水平，电池充电的状态等)来优化功率使用。在另一个实施例中，在效果定义的有限集合之中进行选择(即，这些效果定义自身是参数的集合，或其他类型的输出数据序列的集合)，例如，其中该效果定义的有限集合可以定义为使得它们代表触觉效果的低、中和高功率版本。
[0034]在208，修改后的触觉效果定义被转换成的触觉效果信号并应用到致动器18或任何其它的触觉效果输出设备，并且由此在系统10上产生触觉效果。
[0035]如所公开的，功耗管理模式被应用到触觉效果定义，以便修改所述定义并管理所产生的触觉效果的功耗。其结果是，能够以更小的功耗提供触觉效果，并且延长许多类型的支持触觉的设备的充电之间的时间。
[0036]本公开还提供一种在支持触觉的设备上产生触觉效果的方法的实施例，该方法包括:响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义；接收功耗管理模式；至少部分地基于功耗管理模式来修改触觉效果定义；将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号；以及将所述触觉效果信号应用到触觉输出设备。
[0037]在该方法的实施例的一个例子中，该方法还包括:监视当在所述设备上产生触觉效果时消耗的能量的量。
[0038]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括能量使用速率。
[0039]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括能量使用上限。
[0040]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括基于时间的能量使用配置文件。
[0041]在该方法的实施例的一个例子中，还包括从传感器接收输入数据，其中所述功耗管理模式基于传感器输入数据。
[0042]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括功率水平设置。
[0043]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括使用限制设置。
[0044]在该方法的实施例的一个例子中，还包括对设备的电池充电状态的测量，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的电池水平映射的功率水平。
[0045]在该方法的实施例的一个例子中，还包括对处理器的使用水平的测量，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的处理器活动映射的限制。
[0046]本公开还提供一种其上存储有指令的计算机可读介质的实施例，当所述指令由处理器执行时，使得所述处理器在支持触觉的设备上产生触觉效果；所述产生包括:响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义；接收功耗管理模式；至少部分地基于功耗管理模式来修改触觉效果定义；将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号；以及将所述触觉效果信号应用到触觉输出设备。
[0047]在计算机可读介质的实施例的一个例子中，所述产生还包括:监视当在所述设备上产生触觉效果时消耗的能量的量。
[0048]在计算机可读介质的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括下述至少一个:能量使用速率，能量使用上限、基于时间的能量使用配置文件、功耗管理模式、功率水平设置或使用限制设置。
[0049]在计算机可读介质的实施例的一个例子中，还包括从传感器接收输入数据，其中所述功耗管理模式基于传感器输入数据。
[0050]在计算机可读介质的实施例的一个例子中，所述产生还包括:对设备的电池充电状态的测量，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的电池水平映射的功率水平。
[0051 ] 在计算机可读介质的实施例的一个例子中，所述产生还包括对处理器使用的水平的测量，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的处理器活动映射的限制。
[0052]本公开还提供一种支持触觉的设备的实施例，包括:触觉输出设备；耦合到所述触觉输出设备的处理器；以及包含由处理器执行的指令的功率管理模块，其中，所述功率管理模块响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义，接收功耗管理模式，至少部分地基于功耗管理模式来修改触觉效果定义，将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号，以及将所述触觉效果信号发送到触觉输出设备；其中响应于接收到的触觉效果信号，触觉输出设备在设备上产生触觉效果。
[0053]在支持触觉的设备的实施例的一个例子中，其中，所述触觉输出设备是致动器，并且触觉效果包括振动触觉效果。
[0054]在支持触觉的设备的实施例的一个例子中，其中功耗管理模式包括下述至少一个:能量使用速率，能量使用上限，基于时间的能量使用配置文件，功耗管理模式，功率水平设置或使用限制设置。
[0055]在支持触觉的设备的实施例的一个例子中，还包括耦合到处理器的传感器，其中所述功率管理模块从传感器接收输入数据，其中所述功耗管理模式基于传感器输入数据。
[0056]在支持触觉的设备的实施例的一个例子中，还包括耦合到处理器的电池充电状态测量设备，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的电池水平映射的功率水平。
[0057]这里具体示出和/或描述了若干实施例。然而，可以理解，所公开的实施例的修改和变化被上述教导覆盖并在所附权利要求的范围内，而不脱离本发明的精神和期望的范围。
【主权项】
1.一种在支持触觉的设备上产生触觉效果的方法，所述方法包括: 响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义； 接收功耗管理模式； 至少部分地基于功耗管理模式修改触觉效果定义； 将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号；以及 将所述触觉效果信号应用到触觉输出设备。
2.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括:监视当在所述设备上产生触觉效果时消耗的能量的量。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述功耗管理模式包括能量使用速率。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述功耗管理模式包括能量使用上限。
5.如权利要求2所述的方法，其中所述功耗管理模式包括基于时间的能量使用配置文件。
6.一种支持触觉的设备，包括: 触觉输出设备； 耦合到触觉输出设备的处理器；以及 包含由处理器执行的指令的功率管理模块； 其中所述功率管理模块响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义，接收功耗管理模式，至少部分地基于功耗管理模式修改触觉效果定义，将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号，以及将所述触觉效果信号发送到触觉输出设备； 其中响应于接收到的触觉效果信号，触觉输出设备在设备上产生触觉效果。
7.如权利要求6所述的支持触觉的设备，其中所述触觉输出设备是致动器，并且触觉效果包括振动触觉效果。
8.如权利要求6所述的支持触觉的设备，其中功耗管理模式包括下述至少一个:能量使用速率、能量使用上限、基于时间的能量使用配置文件、功耗管理模式、功率水平设置或使用限制设置。
9.如权利要求6所述的支持触觉的设备，还包括耦合到处理器的传感器，其中所述功率管理模块从所述传感器接收输入数据，其中所述功耗管理模式基于所述传感器的输入数据。
10.如权利要求6所述的支持触觉的设备，还包括耦合到处理器的电池充电状态测量设备，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的电池水平映射的功率水平。
【专利摘要】涉及触觉功耗管理。支持触觉的系统响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义并接收功耗管理模式。系统至少部分地基于功耗管理模式修改触觉效果定义并将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号。系统然后将所述触觉效果信号应用到触觉输出设备。
【IPC分类】G06F3-01, G06F1-32
【公开号】CN104866092
【申请号】CN201510141058
【发明人】R·A·拉克罗伊克斯
【申请人】意美森公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月15日
【公告号】EP2911039A1, US20150241972
【专利说明】触觉功耗管理
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]该申请要求2014年2月21日提交的美国临时专利申请号N0.61/942，868的优先权，其公开的内容以引用方式结合于此。
技术领域
[0003]一个实施例一般地涉及触觉效果，特别地涉及产生触觉效果的设备的功率管理。
【背景技术】
[0004]便携式/移动电子设备，比如移动电话、智能电话、拍照电话、照相机、个人数字助理(“PDA”)、可穿戴设备等，通常包括输出机构，该机构用于警告用户发生了与该设备相关的某些事件。例如，蜂窝电话通常包括用于以可听方式通知用户来电事件的扬声器。可听信号可以包括特定铃声、音乐小调、音效、等。此外，蜂窝电话可以包括能够用来在视觉上通知用户来电的显示屏。
[0005]在一些移动设备中，还提供给用户动觉反馈(比如主动力和阻力反馈)和/或触觉感知(tactile)反馈(例如，振动、纹理和热)，更一般地统称为“触觉(haptic)反馈”或“触觉效果”。触觉反馈可提供增强并简化用户接口的暗示。具体地，在向电子设备用户提供暗示以警告用户特定事件、或在模拟或虚拟环境中提供逼真的反馈以创造出更大的感觉沉浸时，振动效果或者振动触觉触觉效果可能是有用的。
[0006]对于可穿戴设备，触觉感知反馈是以完全不显眼和非视觉的方式警告和通知用户的理想手段。关于未读消息、预约和基于位置的通知的信息可以通过可穿戴技术进行通信，因为触觉效果可以在无需全神贯注、并且在没有扰乱社会的声音警告或视觉干扰的情况下通知用户。
【发明内容】
[0007]一种实施例是支持触觉的系统。该系统响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义并接收功耗管理模式。该系统至少部分地基于功耗管理模式修改所述触觉效果定义并将修改的触觉效果定义转换成触觉效果信号。然后系统将触觉效果信号应用到触觉输出设备，诸如致动器。
【附图说明】
[0008]图1示出按照本发明一个实施例的支持触觉的设备/系统的框图。
[0009]图2示出按照一个实施例的、当提供具有功率管理的触觉效果时、具有图1的功率管理模块的触觉效果功能的流程图。
【具体实施方式】
[0010]一个实施例是用于支持触觉的设备的功率管理系统。该系统监视设备的能量消耗并在产生触觉效果时实现节能功能。因此，该设备可以在充电之间保持更长的使用寿命。
[0011]如上所讨论的，存在许多不同的支持触觉的设备，包括产生触觉效果的触觉系统。对于许多这些设备，尤其是非移动设备，产生触觉效果所需的功耗在很大程度上是无关紧要的。然而，功耗和电池寿命始终是移动设备中的一个关键问题。充电之间的使用寿命更长，对消费者而言是非常有价值的。即使是对于始终关心使与移动设备应用相关的功耗最小化的、像智能电话之类的移动设备，来自触觉效果的功耗也是相对小的。研宄表明，在最坏情况使用场景下24小时期间，典型的触觉效果消耗设备电池容量的百分之0.95到4.11，具体取决于使用情况。
[0012]然而，可穿戴设备对于减少功耗通常有更高的需求。与一些被期望在夜间充电的智能手机不同，大部分可穿戴设备被期望在充电之间持续多天或数周。因此，对于一个典型的(例如，?250mAh)、被期望在充电之间工作长达7天的电池，可穿戴设备的用于产生触觉效果的能量预算是紧张的。相对于智能手机，可穿戴设备上的触觉效果可能潜在地消耗大块的功率预算。
[0013]图1是按照本发明一个实施例的支持触觉的设备/系统10的框图。系统10可以是产生触觉效果的任何类型的移动或非移动设备。在图1的示例中，系统10是一个手环形式的可穿戴设备，该设备可以用来监视用户的心率、血压等，跟踪步伐、距离、已经攀爬的楼梯、燃烧的卡路里以及活动时间，或者监视用户的睡眠。系统10可包括显示器13和识别触摸的触摸表面11，并且也可以识别表面上的触摸的位置和大小。
[0014]系统10包括触觉反馈系统，该系统包括处理器或控制器12。存储器20和致动器驱动电路16耦合到处理器12，该致动器驱动电路16耦合到致动器18。处理器12可以是任何类型的通用处理器，或者可以是专门设计用来提供触觉效果的处理器，比如专用集成电路(“ASIC”)。处理器12可以是与操作整个系统10的处理器的相同处理器，或者可以是单独的处理器。处理器12可以基于高级别参数决定呈现出何种触觉效果，以及呈现触觉效果的顺序。在一般情况下，定义特定触觉效果的高级别参数包括大小、频率和持续时间。低级别参数，比如流电动机命令也可以被用来确定特定的触觉效果。如果当产生触觉效果时，触觉效果包含这些参数的一些变化，或者基于用户的交互，触觉效果包含这些参数的变化，那么该触觉效果可以被认为是“动态的”。在一个实施例中触觉反馈系统在系统10上产生振动30，31。
[0015]处理器12向致动器驱动电路16输出控制信号，该致动器驱动电路16包括用于供应致动器18所需电流和电压(即“电动机信号”)的电子元件和电路以产生期望的触觉效果。系统10可包括多于一个致动器18，并且每个致动器可包括单独的驱动电路16，所有驱动电路16都耦合到公共处理器12。存储设备20可以是任何类型的存储设备或计算机可读介质，比如随机访问存储器(“RAM”)或只读存储器(“ROM”)。存储器20存储由处理器12执行的指令。在这些指令中，存储器20包括具有功率管理模块22的触觉效果，这些触觉效果作为指令当被处理器12执行时，产生致动器18的驱动信号以提供具有功率管理的触觉效果，如下面更详细公开的。存储器20也可以位于处理器12的内部，或者是内部和外部存储器的任意组合。系统10还可以包括传感器(例如，加速度计、心率传感器等)，其耦合到生成输入数据的处理器12。
[0016]虽然图1中所示为手环，系统10可以是任何其它类型的可穿戴设备(例如，臂章、手套、夹克、背心、眼镜、鞋、腰带等)。系统10还可以是手持式设备，比如蜂窝电话、个人数字助理(“PDA”)、智能电话、平板电脑/平板、游戏控制台等，或系统10可以是任何其它类型的包括触觉效果系统的设备，该触觉效果系统包括一个或多个致动器或其它类型的触觉效果输出设备。在各种实施例中，并不是图1中的所有元素都是实现所必须的。
[0017]致动器18可以是，例如，电动机、电磁致动器、语音线圈、形状记忆合金、电活性聚合物、螺线管、偏心旋转块电动机(“ERM”)、线性谐振致动器(“LRA”)、压电致动器、高带宽致动器、电活性聚合物(“ΕΑΡ”)致动器、静电摩擦显示器、或超声振动发生器。在另一个实施例中，系统10，除致动器18外，可以包括一个或多个附加的致动器(未在图1中示出)。致动器18是配置为响应于驱动信号输出触觉效果的触觉效果输出设备的例子，该触觉效果比如是振动触觉触觉效果、静电摩擦触觉效果、或变形触觉效果。
[0018]在一个实施例中，系统10包括硬件/软件，每当触觉系统通电并产生触觉效果时，该硬件/软件物理测量，和/或配置了必要的参数，以确定正使用的能量(即，“能量监视”)。可以使用监视能量使用的已知方式。在实现了能量监视的这些实施例中，模块22指定“能量预算”。能量预算可以以下面的示例功耗管理模式的形式来指定:
[0019](I)所需的能量使用速率。例如，平均瓦特、毫安时(mAh) /天等。
[0020](2)所需的能量上限。例如，指定为触觉系统分配1mAh专门用于触觉，从某个时间段以后、没有具体的时间限制，直至在某一任意稍后的时间接收到另一个新分配。
[0021](3)基于时间的能量使用配置文件。例如，配置文件指定从早上6点到晚上10点使用lOmAh，以及从晚上10点到早上6点使用OmAh (即无功率)。
[0022](4)基于传感器的能量使用配置文件。例如，如果加速度计用于测量可穿戴设备的运动水平，以确定穿着者是否处于睡眠、坐着、活跃、或非常活跃，所需的能量预算可以指定为“当非常活跃时的无限制能量、当活跃时的1mAh/天、当坐着时的5mAh/天、当睡觉时的ImAh/天”。可选地，具有光传感器的可穿戴设备能够确定光亮/黑暗的状态并为这些状态设定不同的配置文件。进一步的，具有心率传感器的可穿戴设备可以设置基于心率的能量使用配置文件。
[0023]在没有监视能量使用的能力的实施例中，或者除前述实施例之外，实施例可以以如以下示例的功耗管理模式来提供触觉效果功率管理:
[0024](I)功率水平设置。例如，全/中/低/关的功率水平设置将影响用于产生触觉感知感觉的功率。“全”设置相比“中”将为给定的触觉效果使用更多的功率，“中”相比“低”将使用更多的功率，并且“关”将禁用所有的触觉效果。基于功率水平设置，产生的触觉效果将可能导致稍微不同的感觉。在一个实施例中，功率水平可以通过修改触觉效果的大小参数来改变。
[0025](2)使用限制设置。例如，模块22可以指定“在一个24小时周期期间呈现的效果的总次数不超过100”，或“触觉系统每天通电必顺总共不超过I分钟”或“为触觉系统使用的第一个120秒使用全功率，接着为触觉系统使用的下一个120秒使用中功率，接着使用低功率”。
[0026](3)电池水平映射的功率水平。在具有精确的电池充电状态(“SoC”)测量的实施例中，可以周期性的向触觉系统提供SoC，并且触觉系统能量预算可以被映射到功率水平。例如，“当SoC大于50%时使用金功率，当SoC在50%至10%之间时使用中功率，以及当SoC低于10%时使用低功率”。
[0027](4)处理器活动映射的限制。例如，触觉能量预算可以基于处理器使用的水平来调整，其中，处理器使用映射到功耗。例如，“当处理器在10分钟时间段上超过50%被占用时，使用1mAh/天；当处理器在10分钟时间段上低于50%被占用时，使用2mAh/天”。
[0028]在一个实施例中，模块22可以基于历史使用数据来管理触觉效果能量使用。例如，可以指定1mAh/天的目标功率预算。可以启用允许使用数据超过每日预算的特征，该特征随着时间推移监视使用情况，并且确定，周一和周三是15mAh/ 天的大量使用的日子，但周二、周四和周五使用较少，是5mAh/天。这种实现允许在周一和周三超额使用，因为一周的平均能量使用量是9mAh/天。
[0029]图2示出按照一个实施例的、当提供具有功率管理的触觉效果时具有图1的功率管理模块22的触觉效果功能的流程图。在一个实施例中，图2流程图的功能由存储在存储器或其它计算机可读或有形介质中的软件来实现，并且所述软件由处理器执行。在其他实施例中，功能可以由硬件(例如，通过使用专用集成电路(“ASIC”)、可编程门阵列(“PGA”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)等等)，或者硬件和软件的任意组合来执行。
[0030]在202，请求待呈现的触觉效果。可以响应于事件来清求触觉效果，所述事件比如是日历事件、来电呼叫、心率超过预定限制等。事件可以在系统10的外部产生(比如响应于传感器输入)或在内部产生。
[0031]在204，检索标称的(nomial)触觉效果定义/行为。标称的触觉效果定义是已定义的触觉效果，该触觉效果通常会响应于在202处的请求(即，在其被以功率管理为目的修改之前)被提供。触觉效果定义可以由高级别参数(如大小、频率和持续时间)或低级别参数来定义。标称的触觉效果定义可以预先存储并可被检索，或在运行中(on fly)产生。
[0032]模块22从220接收功耗管理模式。功耗管理模式指示用于触觉效果的功率管理的参数。上面已经公开了功耗管理模式的示例。与已接收的功耗管理模式一致，在206修改在204接收的标称的触觉效果定义。所述修改可以包括改变任何级别的任何参数。
[0033]在一个实施例中，参数水平的变化可以是所需的强度或大小的有效变化，其中基于功率管理模式增加或减少触觉效果的强度输出。在另一个实施例中，修改可以是所需的效果持续时间上的有效变化，其中触觉效果的持续时间被缩短以减小感知的强度。持续时间下降的原因之一可能是为了逼真，例如，其中在休息的某些人与正进行严格训练的某些人相比可能更能够检测到更细粒度和更短促的效果。另一个实施例中可以通过参数的修改来改变触觉感觉的有效特性，例如回放速率或调制率，其中触觉效果驱动信号被调制在高频，或以一些其他的更复杂的方式调制。最终结果是所产生的触觉感觉的特性发生了改变，目的在于基于适用的任何用于功率管理的决定机制(例如，物理活动的水平，电池充电的状态等)来优化功率使用。在另一个实施例中，在效果定义的有限集合之中进行选择(即，这些效果定义自身是参数的集合，或其他类型的输出数据序列的集合)，例如，其中该效果定义的有限集合可以定义为使得它们代表触觉效果的低、中和高功率版本。
[0034]在208，修改后的触觉效果定义被转换成的触觉效果信号并应用到致动器18或任何其它的触觉效果输出设备，并且由此在系统10上产生触觉效果。
[0035]如所公开的，功耗管理模式被应用到触觉效果定义，以便修改所述定义并管理所产生的触觉效果的功耗。其结果是，能够以更小的功耗提供触觉效果，并且延长许多类型的支持触觉的设备的充电之间的时间。
[0036]本公开还提供一种在支持触觉的设备上产生触觉效果的方法的实施例，该方法包括:响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义；接收功耗管理模式；至少部分地基于功耗管理模式来修改触觉效果定义；将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号；以及将所述触觉效果信号应用到触觉输出设备。
[0037]在该方法的实施例的一个例子中，该方法还包括:监视当在所述设备上产生触觉效果时消耗的能量的量。
[0038]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括能量使用速率。
[0039]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括能量使用上限。
[0040]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括基于时间的能量使用配置文件。
[0041]在该方法的实施例的一个例子中，还包括从传感器接收输入数据，其中所述功耗管理模式基于传感器输入数据。
[0042]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括功率水平设置。
[0043]在该方法的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括使用限制设置。
[0044]在该方法的实施例的一个例子中，还包括对设备的电池充电状态的测量，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的电池水平映射的功率水平。
[0045]在该方法的实施例的一个例子中，还包括对处理器的使用水平的测量，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的处理器活动映射的限制。
[0046]本公开还提供一种其上存储有指令的计算机可读介质的实施例，当所述指令由处理器执行时，使得所述处理器在支持触觉的设备上产生触觉效果；所述产生包括:响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义；接收功耗管理模式；至少部分地基于功耗管理模式来修改触觉效果定义；将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号；以及将所述触觉效果信号应用到触觉输出设备。
[0047]在计算机可读介质的实施例的一个例子中，所述产生还包括:监视当在所述设备上产生触觉效果时消耗的能量的量。
[0048]在计算机可读介质的实施例的一个例子中，其中所述功耗管理模式包括下述至少一个:能量使用速率，能量使用上限、基于时间的能量使用配置文件、功耗管理模式、功率水平设置或使用限制设置。
[0049]在计算机可读介质的实施例的一个例子中，还包括从传感器接收输入数据，其中所述功耗管理模式基于传感器输入数据。
[0050]在计算机可读介质的实施例的一个例子中，所述产生还包括:对设备的电池充电状态的测量，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的电池水平映射的功率水平。
[0051 ] 在计算机可读介质的实施例的一个例子中，所述产生还包括对处理器使用的水平的测量，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的处理器活动映射的限制。
[0052]本公开还提供一种支持触觉的设备的实施例，包括:触觉输出设备；耦合到所述触觉输出设备的处理器；以及包含由处理器执行的指令的功率管理模块，其中，所述功率管理模块响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义，接收功耗管理模式，至少部分地基于功耗管理模式来修改触觉效果定义，将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号，以及将所述触觉效果信号发送到触觉输出设备；其中响应于接收到的触觉效果信号，触觉输出设备在设备上产生触觉效果。
[0053]在支持触觉的设备的实施例的一个例子中，其中，所述触觉输出设备是致动器，并且触觉效果包括振动触觉效果。
[0054]在支持触觉的设备的实施例的一个例子中，其中功耗管理模式包括下述至少一个:能量使用速率，能量使用上限，基于时间的能量使用配置文件，功耗管理模式，功率水平设置或使用限制设置。
[0055]在支持触觉的设备的实施例的一个例子中，还包括耦合到处理器的传感器，其中所述功率管理模块从传感器接收输入数据，其中所述功耗管理模式基于传感器输入数据。
[0056]在支持触觉的设备的实施例的一个例子中，还包括耦合到处理器的电池充电状态测量设备，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的电池水平映射的功率水平。
[0057]这里具体示出和/或描述了若干实施例。然而，可以理解，所公开的实施例的修改和变化被上述教导覆盖并在所附权利要求的范围内，而不脱离本发明的精神和期望的范围。
【主权项】
1.一种在支持触觉的设备上产生触觉效果的方法，所述方法包括: 响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义； 接收功耗管理模式； 至少部分地基于功耗管理模式修改触觉效果定义； 将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号；以及 将所述触觉效果信号应用到触觉输出设备。
2.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括:监视当在所述设备上产生触觉效果时消耗的能量的量。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述功耗管理模式包括能量使用速率。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述功耗管理模式包括能量使用上限。
5.如权利要求2所述的方法，其中所述功耗管理模式包括基于时间的能量使用配置文件。
6.一种支持触觉的设备，包括: 触觉输出设备； 耦合到触觉输出设备的处理器；以及 包含由处理器执行的指令的功率管理模块； 其中所述功率管理模块响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义，接收功耗管理模式，至少部分地基于功耗管理模式修改触觉效果定义，将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号，以及将所述触觉效果信号发送到触觉输出设备； 其中响应于接收到的触觉效果信号，触觉输出设备在设备上产生触觉效果。
7.如权利要求6所述的支持触觉的设备，其中所述触觉输出设备是致动器，并且触觉效果包括振动触觉效果。
8.如权利要求6所述的支持触觉的设备，其中功耗管理模式包括下述至少一个:能量使用速率、能量使用上限、基于时间的能量使用配置文件、功耗管理模式、功率水平设置或使用限制设置。
9.如权利要求6所述的支持触觉的设备，还包括耦合到处理器的传感器，其中所述功率管理模块从所述传感器接收输入数据，其中所述功耗管理模式基于所述传感器的输入数据。
10.如权利要求6所述的支持触觉的设备，还包括耦合到处理器的电池充电状态测量设备，其中所述功耗管理模式包括基于所述测量的电池水平映射的功率水平。
【专利摘要】涉及触觉功耗管理。支持触觉的系统响应于对触觉效果的请求来检索触觉效果定义并接收功耗管理模式。系统至少部分地基于功耗管理模式修改触觉效果定义并将修改后的触觉效果定义转换成触觉效果信号。系统然后将所述触觉效果信号应用到触觉输出设备。
【IPC分类】G06F3-01, G06F1-32
【公开号】CN104866092
【申请号】CN201510141058
【发明人】R·A·拉克罗伊克斯
【申请人】意美森公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月15日
【公告号】EP2911039A1, US20150241972
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