(57)【要約】      （修正有）【課題】表面ベースの触覚効果を有する装置において、よりユーザフレンドリであり、より説得力のあるユーザ体験を提供する。【解決手段】タッチ面１１６とのユーザ相互作用を検出して、センサ信号を送信するセンサ１０８と、センサ１０８と通信するプロセッサ１０２であって、センサ信号に基づいてユーザ相互作用の位置を決定し、位置に関係付けられる特徴を決定し、特徴に関係付けられる装置を制御し、ユーザ相互作用に部分的に基づいて表示信号を修正し、ユーザ相互作用及び位置に少なくとも部分的に基づいて生成すべき触覚効果を選択し、触覚効果は特徴をシミュレートするように選択され、触覚効果を生成するために触覚効果を送信するように構成されるプロセッサ１０２と、プロセッサ１０２と通信し且つタッチ面１１６に結合される触覚出力装置１１８であって、触覚信号を受信して、触覚効果を出力する触覚出力装置１１８とを含む。【選択図】図１Ａ
2014102830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ面とのユーザ相互作用を検出して、前記ユーザ相互作用に関係付けられるセンサ信号を送信するように構成されるセンサと、
前記センサと通信するプロセッサであって、
前記センサ信号に基づいて前記ユーザ相互作用の位置を決定し、
前記ユーザ相互作用の前記位置に関係付けられる特徴を決定し、
前記特徴に関係付けられる装置を制御し、
前記ユーザ相互作用に部分的に基づいて表示信号を修正し、
ユーザ相互作用及び前記位置に少なくとも部分的に基づいて生成すべき触覚効果を選択し、前記触覚効果は前記特徴をシミュレートするように選択され、且つ
前記触覚効果を生成するために触覚効果を送信するように構成されるプロセッサと、
前記プロセッサと通信し且つ前記タッチ面に結合される触覚出力装置であって、触覚信号を受信して、触覚効果を出力するように構成される触覚出力装置と
を備える、システム。
【請求項２】
前記触覚効果は、シミュレートされるテクスチャ又は前記タッチ面において摩擦係数を変化させるように構成される効果を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記触覚出力装置は、静電界を生成するように構成される装置を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ディスプレイが前記センサを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記特徴は、仮想デスクトップのファイルに関係付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記触覚効果は、前記ファイルを移動することに関係付けられる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記特徴は、ゲーム内のオブジェクトに関係付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記触覚効果は、前記オブジェクトの移動に関係付けられる、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記特徴は、シミュレートされる入力装置に関係付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記シミュレートされる入力装置は、仮想スイッチ、仮想スライダ、仮想ボタン、仮想ジョイスティック、仮想マウス、又は仮想ダイヤルの１つ以上を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記シミュレートされる入力装置は、前記システムの機能を制御するように構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
タッチ面とのユーザ相互作用を検出するステップと、
前記ユーザ相互作用に関係付けられるセンサ信号を送信するステップと、
前記ユーザ相互作用の位置に関係付けられる特徴を決定するステップと、
前記特徴に関係付けられる装置を制御するステップと、
前記ユーザ相互作用に部分的に基づいて表示信号を修正するステップと、
ユーザ相互作用及び前記位置に少なくとも部分的に基づいて生成すべき触覚効果を選択するステップであって、前記触覚効果は前記特徴をシミュレートするように選択されるステップと、
触覚出力装置に前記触覚効果に関係付けられる触覚信号を送信するステップと
を含む、方法。
【請求項１３】
前記触覚効果は、シミュレートされるテクスチャ又は前記タッチ面において摩擦係数を変化させるように構成される効果の１つを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記特徴は、仮想デスクトップのファイルに関係付けられる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記触覚効果は、前記ファイルを移動することに関係付けられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記特徴は、ゲーム内のキャラクタに関係付けられる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記触覚効果は、前記キャラクタの移動に関係付けられる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記特徴は、シミュレートされる入力装置に関係付けられる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記シミュレートされる入力装置は、仮想スイッチ、仮想スライダ、仮想ボタン、仮想ジョイスティック、仮想マウス、又は仮想ダイヤルを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記シミュレートされる入力装置は、システムの機能を制御するように構成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
プロセッサによって実行されると、
タッチ面とのユーザ相互作用を検出すること、
前記ユーザ相互作用に関係付けられるセンサ信号を送信すること、
前記ユーザ相互作用の位置に関係付けられる特徴を決定すること、
前記特徴に関係付けられる装置を制御すること、
前記ユーザ相互作用に部分的に基づいて表示信号を修正すること、
前記ユーザ相互作用に少なくとも部分的に基づいて生成すべき触覚効果を選択することであって、前記触覚効果は前記特徴をシミュレートするように選択され、前記触覚効果はシミュレートされるテクスチャ又は前記タッチ面において摩擦係数を変化させるように構成される効果を含むこと、及び
触覚出力装置に前記触覚効果に関係付けられる触覚信号を送信すること
を前記プロセッサに行なわせるように構成されるプログラムコードを含む、一時的でないコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステム及び方法に関する。
【０００２】
（関連出願への相互参照）
本願は、２０１２年１１月２０日に提出され、“Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  Ｍｏｄｅ  ｏｒ  Ｓｔａｔｅ  Ａｗａｒｅｎｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｔｅｘｔｕｒｅ”と題された仮出願第６１／７２８，６６５号、２０１２年１１月２０日に提出され、“Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ  ａｎｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  ｗｉｔｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｆｒｉｃｔｉｏｎ”と題された仮出願第６１／７２８，６６１号、２０１２年１１月２０日に提出され、“Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ  ｗｉｔｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｆｒｉｃｔｉｏｎ”と題された仮出願第６１／７２８，７２７号、及び２０１３年３月１４日に提出され、“Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ  Ｗｉｔｈ  Ｈａｐｔｉｃ  Ｅｆｆｅｃｔｓ”と題された正規の出願第１３／８３０，０８７号への優先権を主張し、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
タッチ可能装置はますます人気になってきている。例えば、ユーザがタッチセンサ式ディスプレイのタッチ部分で入力を提供できるように、携帯及び他の装置はタッチセンサ式ディスプレイを用いて構成される場合がある。別の例示として、トラックパッド、マウス又は他の装置等のディスプレイとは別のタッチ可能表面が入力に使用される場合がある。更に、一部のタッチ可能装置は、触覚効果、例えば、ユーザがタッチ面上に感じる摩擦係数を変更する触覚効果を利用する。この種類の触覚効果は、ユーザに様々な情報を提供するために使用され得る。従って、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用が必要とされている。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の実施形態は、タッチ領域において１つ以上の特徴をシミュレートする表面ベースの触覚効果を特徴付ける装置を含む。特長には、例えば、テクスチャ（ｔｅｘｔｕｒｅ）、摩擦係数及び／又は境界、障害物のシミュレーション、又は表面と接触しているオブジェクトの使用を通じて知覚され得るタッチ面の他の不連続性の変化が含まれてもよい。表面ベースの触覚効果を有する装置は、よりユーザフレンドリであり、より説得力のあるユーザ体験を提供してもよい。
【０００５】
一実施形態では、本開示のシステムは、タッチ面との相互作用を検出して相互作用に関係付けられるセンサ信号を送信するように構成されるセンサと、センサと通信するプロセッサであって、装置で利用可能な、第１のユーザ相互作用に関係付けられる操作を決定し、操作に関係付けられるシミュレートされるテクスチャを決定し、シミュレートされるテクスチャに関係付けられる触覚信号を出力し、第２のユーザ相互作用に基づいて操作を実行するかどうかを決定するように構成されるプロセッサと、プロセッサと通信し且つタッチ面に結合される触覚出力装置であって、触覚信号を受信して、触覚信号に部分的に基づいてタッチ面において触覚効果を出力するように構成される触覚出力装置とを備えてもよい。
【０００６】
この例示の実施形態は、本主題を限定又は定義するためではなく、その理解を支援するための例示を提供するために言及される。例示の実施形態は、詳細な説明において検討され、そこでは更なる説明が提供される。本明細書を吟味することによって、及び／又は請求項に記載の主題の１つ以上の実施形態を実施することによって、様々な実施形態によってもたらされる利点が更に理解され得る。
【０００７】
本明細書の以下の部分には完全且つ実施可能な開示がより詳細に説明される。本明細書は以下の添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための例示的なシステムを示す。
【図１Ｂ】図１Ａで示されたシステムの一実施形態の外観図を示す。
【図１Ｃ】図１Ａで示されたシステムの別の実施形態の外観図を示す。
【図２Ａ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための例示的なシステムを示す。
【図２Ｂ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための例示的なシステムを示す。
【図３Ａ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための例示的なシステムを示す。
【図３Ｂ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための例示的なシステムを示す。
【図３Ｃ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための例示的なシステムを示す。
【図４Ａ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための例示的なシステムを示す。
【図４Ｂ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための例示的なシステムを示す。
【図５】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの例示である。
【図６】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための方法を実行するステップのフローチャートである。
【図７】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの例示である。
【図８】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの別の例示である。
【図９】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【図１０Ａ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【図１０Ｂ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【図１１Ａ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【図１１Ｂ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【図１１Ｃ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【図１２Ａ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【図１２Ｂ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【図１３Ａ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【図１３Ｂ】触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステムの更に別の例示である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、多様な及び代替的な例示の実施形態並びに添付の図面を詳細に参照する。各例示は、限定としてではなく、説明目的で提供される。修正及び変更が行われ得ることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として例示され又は記載された特徴は、更なる実施形態をもたらすために別の実施形態において使用されてもよい。従って、本開示は、添付の請求項及び均等物の範囲に入る修正及び変形を含むことが意図されている。
【００１０】
（触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用を提供するための装置の例示）
設計者は、デジタルインターフェースをより効率よく快適に使用するために物理相互作用によるユーザ体験を利用することが多い。これは、一般には、視覚及び／又は聴覚フィードバックを通して物理世界との相互作用の一部の側面を再現することによって行われる。こうした種類の相互作用は、タッチスクリーンにおいて特に強力であり得る。一部の実施形態では、静電摩擦（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｆｒｉｃｔｉｏｎ、ＥＳＦ）フィードバックを使用して、タッチセンサ式システムにおいてシミュレートされる物理相互作用の現実性及び有用性を増すことができる。例えば、本開示の一部の実施形態では、ＥＳＦ又はアクチュエータを使用して、物理相互作用に関係付けられる感覚を部分的に再現するための現実的な触覚フィードバックを出力することができる。更に、一部の実施形態では、ＥＳＦ又はアクチュエータによって抽象的触覚フィードバック（ａｂｓｔｒａｃｔ  ｔａｃｔｉｌｅ  ｆｅｅｄｂａｃｋ）も可能である。
【００１１】
本開示の例示的な実施形態の１つは、スマートフォン、タブレット又は携帯型ミュージック装置等のコンピュータシステムを含む。コンピュータシステムは、この例示において、装置の画面に対応する表示領域に対するタッチの場所を決定するために加速度計及びセンサ（例えば、光学、抵抗性又は容量性）等の１つ以上のセンサを含み及び／又はこれらと通信してもよい。
【００１２】
ユーザが装置と相互作用すると、触覚効果を提供するために、１つ以上の触覚出力装置、例えば、アクチュエータが使用される。例えば、触覚効果は、装置の表面で指を動かす場合にユーザによって感知される摩擦係数を変化させるように構成されてもよい。このような実施形態では、表面上をユーザの指が動くと、ユーザによって感知される摩擦係数を変化させるために、振動、電磁場又は他の効果が出力されてもよい。どのように摩擦が変化するかによって、ユーザは、表面摩擦が変化しなかった場合には同じように（又は全く）感知されないであろうタッチ面における特徴を感知してもよい。特定の例示として、ユーザが特徴の端部、例えば、仮想ボタン、スライダ、ノブ又は他のインターフェース等のスクリーン上のウィジェットに対応する隆起、境界又は他の障害物を感知するように、摩擦が変化させられてもよい。一部の実施形態では、このウィジェットは、ウィジェットに関係付けられるシステムを制御するように構成されてもよい。例えば、一実施形態では、ウィジェットは、温度を制御するように構成される仮想ノブを含んでもよい。従って、仮想ノブと相互作用することによって、ユーザは温度設定を調節することが可能であってもよい。
【００１３】
他の実施形態では、上記の種類の触覚効果は、多くの可能な効果の１つをシミュレートするために出力されてもよい。例えば、一実施形態では、装置は仮想デスクトップを表示してもよい。このような実施形態では、ユーザは、仮想デスクトップの様々な特徴と相互作用するときに、デスクトップ上のアイテムに関係付けられる効果を感じてもよい。例えば、このような実施形態では、ユーザは、仮想デスクトップ上の用紙の束と相互作用すると、テクスチャ又は摩擦の変化等の触覚効果を感じてもよい。例えば、このような実施形態では、ユーザが仮想用紙の束と相互作用すると、装置は、互いに対して紙が擦れるようにユーザが感じる摩擦を増加させる触覚効果を出力してもよい。同様に、このような実施形態では、ディスプレイは、触覚効果に対応する視覚効果を示してもよい。例えば、ディスプレイは、ユーザが用紙の束と相互作用するとそれが動くことを示してもよい。更なる実施形態では、ユーザが用紙の束を押すと、装置は、用紙の束が倒れることに関係付けられる触覚効果を出力してもよい。同様に、このような実施形態では、ディスプレイは、用紙の束が倒れることに関係付けられる画像を示してもよい。
【００１４】
上記の種類の触覚効果は、更なる実施形態でも使用されてもよい。例えば、一実施形態では、ユーザは装置でビデオゲームをプレイしていてもよい。このような実施形態では、装置は、ユーザが取るアクションに関係付けられる触覚効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、ユーザはスクリーンの中でビデオゲームのキャラクタを動かしてもよい。このような実施形態では、装置は、ゲーム内のキャラクタが通り過ぎているテクスチャの変化をシミュレートするように構成される触覚効果を出力してもよい。同様に、このような実施形態では、装置は、キャラクタの仮想世界における異なる表面を横断してキャラクタを動かすときにユーザが感じる摩擦を変化させてもよい。例えば、一実施形態では、ユーザが粗い表面上でキャラクタを動かすと、装置は、ユーザがディスプレイの表面を横断して指を動かしていることを感じる摩擦係数を増加させるように構成される触覚効果を出力してもよい。別の実施形態では、ユーザは、仮想パチンコに関係付けられるゲームをプレイしていてもよい。このような実施形態では、ユーザが仮想パチンコを引き締めると、装置は、張力が増したことをシミュレートするように構成される触覚効果を出力してもよい。このような実施形態では、この触覚効果は、ユーザがパチンコを引き締めるためにスクリーンの表面で指を動かすときにユーザが感じる摩擦係数を増加させるように構成される効果を含んでもよい。
【００１５】
更に、一部の実施形態では、装置は、摩擦係数を変化させ、又はテクスチャをシミュレートし、ジェスチャが利用可能であることの確認をユーザに提供するように構成される効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、ユーザがタッチスクリーンの表面で指を動かすと、ユーザはタッチスクリーンの表面におけるボタン、スライダ又は他の入力装置を横切ってもよい。ユーザの指がこの入力装置を横切ると、装置は、ユーザに自身の指が入力装置上を横切ったことを知らせるために、摩擦係数を変化させ又はテクスチャをシミュレートするように構成される触覚効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、ユーザの指がボタンの上を移動すると、装置は、ユーザに自身の指がボタンを横切ったことを知らせるために、摩擦係数を増加させるように構成される触覚効果を出力してもよい。
【００１６】
更に、一部の実施形態では、装置は、異なる種類の相互作用がシミュレートされる入力装置（例えば、ボタン、スイッチ、スライダ、又はタッチスクリーンディスプレイ上の他の入力装置）を制御するために使用され得ることの確認をユーザに提供するために、摩擦係数を増加させ、又はテクスチャをシミュレートするように構成される効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、ユーザがタッチスクリーンの表面で自身の指を動かすと、ユーザは上記のボタンを知覚してもよい。更に、装置は、所定の操作が利用可能であることを識別するように構成される触覚効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、装置は、指を持ち上げてボタンから離すことがそれをアクティブ化することを示すテクスチャを出力してもよい。別の実施形態では、ユーザは、タッチスクリーンの表面で指を動かすと、スライダの端部を知覚する。このような実施形態では、ユーザがスライダ上で指を動かすと、装置は、スライダがスワイプ操作によってアクティブ化し得ることを示すために、知覚された摩擦係数を変化させ、又はテクスチャをシミュレートするように構成される効果を出力してもよい。更に他の実施形態では、触覚効果は、所定の相互作用が利用可能でないことを示すために使用されてもよい。例えば、一実施形態では、ユーザが現在アクティブでないボタンに関係付けられるタッチスクリーンの一部において自身の指を動かす場合に、装置は、ボタンが現在アクティブでないことをユーザに知らせるために、触覚効果（例えば、鈍いテクスチャをシミュレートするように構成される効果）を出力してもよい。
【００１７】
同様に、一部の実施形態では、タッチスクリーン上のアイテムが、その重要度を識別するために関連する触覚効果を有してもよい。例えば、一実施形態では、ボタン等の仮想入力装置が、他の仮想入力装置よりも重要な操作を有してもよい。例えば、一実施形態では、ボタンは、装置をオフにすること又は装置を「機内モード」に設定することに関係付けられてもよい。他の実施形態では、装置は、重要度の他の指標を使用してもよい。例えば、一実施形態では、ユーザは装置でニュースアプリケーションを閲覧していてもよい。このような実施形態では、装置は、見出しに関係付けてシミュレートされるテクスチャ又は変化させられる摩擦係数を適用するように構成されてもよい。同様に、ユーザが「高い重要度」の印をつけたメッセージを受信する場合、装置は、シミュレートされるテクスチャ又は摩擦係数をこのメッセージと関係付けるように構成されてもよい。
【００１８】
他の実施形態では、シミュレートされるテクスチャ又は摩擦係数の変化は、アクション又はモードのアクティブ化の確認を提供するために使用されてもよい。例えば、タッチパッド又はタッチスクリーン上で様々なジェスチャを行うと、装置はジェスチャが受信されたことを示すために、摩擦係数を変化させ又はテクスチャをシミュレートしてもよい。例えば、一実施形態では、シミュレートされるテクスチャ又は摩擦係数の変化は、ジェスチャをズームするためのピンチ操作に関係付けられてもよい。このような実施形態では、装置は、ジェスチャをズームするためのピンチ操作を検出すると、ジェスチャが受信されたことを確認するためにテクスチャ又は摩擦係数の変化をシミュレートするように構成される効果を出力してもよい。別の実施形態では、シミュレートされるテクスチャ又は摩擦係数の変化は、ホームスクリーンに戻るための４本指ジェスチャの受信を確認するために出力されてもよい。更に他の実施形態では、シミュレートされるテクスチャ又は摩擦係数の変化は、左／右、又は上／下にスクロールする等のジェスチャに関係付けられてもよい。一部の実施形態では、これによって、ユーザが即座に次の相互作用に進むことができるように、シミュレートされるテクスチャ又は摩擦係数の変化が相互作用が受信されたことを識別するので、ユーザが間断なく複数のジェスチャによる装置との相互作用を使用することが可能になる。
【００１９】
更に、一部の実施形態では、シミュレートされるテクスチャ又は摩擦係数の変化は、特定の装置の操作、例えば、ボイスメールに呼び出しを送ること、テキストメッセージを送信すること、Ｅメールを送信すること、更新をダウンロードすること、ゲーム若しくはアプリケーションに関係付けられる何らかの操作、又は何らかの他の操作に関係付けられてもよい。同様に、一部の実施形態では、シミュレートされるテクスチャ又は摩擦係数の変化は、装置の制御下にあるシステムに関係付けられてもよい。例えば、一実施形態では、装置は、温度調節システムを制御するように構成されてもよい。このような実施形態では、ユーザがユーザインターフェース内のウィジェットと相互作用すると、ユーザは、例えば、温度設定又はファン設定を制御することが可能であってもよい。同様に、このような実施形態では、ユーザがウィジェットと相互作用すると、装置は、ユーザ入力が受信されたこと又はシステムが制御されていることを確認するためにシミュレートされるテクスチャ又は摩擦係数の変化を出力してもよい。
【００２０】
更に以下に詳細に検討されるように、表面でテクスチャをシミュレートすること又は摩擦係数を変化させることは、ユーザに情報を提供するために様々なやり方で使用され得る。更に、タッチ面における特徴の存在が、テクスチャをシミュレートすること又は摩擦係数を変化させることに追加の又はその代わりの効果を使用してシミュレートされ得る。同様に、ディスプレイ以外の装置の表面においてテクスチャの感覚をシミュレートするために触覚効果が出力され得る。
【００２１】
（触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用を提供するための例示的なシステム）
図１Ａは、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用を提供するための例示的なシステム１００を示す。この例示では、システム１００は、バス１０６を介して他のハードウェアとインターフェース接続されるプロセッサ１０２を有するコンピュータ装置１０１を含む。ＲＡＭ、ＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等の任意の適切な有形の（及び一時的でない）コンピュータ可読媒体を含み得るメモリ１０４が、コンピュータ装置の動作を構成するプログラム要素を具現化する。この例示では、コンピュータ装置１０１は、１つ以上のネットワークインターフェース装置１１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース要素１１２、及び追加の記憶装置１１４を更に含む。
【００２２】
ネットワーク装置１１０は、ネットワーク接続を容易にする１つ以上の任意の構成要素を表し得る。限定されないが、例示には、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の有線インターフェース、及び／又はＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線インターフェース、又は携帯電話ネットワークにアクセスするための無線インターフェース（例えば、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ又は他の移動通信ネットワーク）が含まれる。
【００２３】
Ｉ／Ｏ構成要素１１２は、１つ以上のディスプレイ、キーボード、マウス、スピーカ、マイクロホン、及び／又はデータの入力又は出力に使用される他のハードウェア等の装置への接続を容易にするために使用されてもよい。記憶装置１１４は、装置１０１に含まれる磁気、光学、又は他の記憶媒体等の不揮発性記憶装置を表す。
【００２４】
システム１００は、この例示では、装置１０１に統合されるタッチ面１１６を更に含む。タッチ面１１６は、ユーザの触覚入力を感知するように構成される任意の表面を表す。１つ以上のセンサ１０８は、物体がタッチ面に接触する場合に接触領域における接触を検出して、プロセッサ１０２によってユーザに適切なデータを提供するように構成される。センサの任意の適切な数、種類、又は配置が使用され得る。例えば、抵抗性及び／又は容量性のセンサが、タッチ面１１６に組み込まれて、タッチの場所及び圧力等の他の情報を検出するために使用されてもよい。別の例示として、接触位置を決定するためにタッチ面のビューを備える光学センサが使用されてもよい。一部の実施形態では、センサ１０８及びタッチ面１１６は、タッチスクリーン又はタッチパッドを含んでもよい。例えば、一部の実施形態では、タッチ面１１６及びセンサ１０８は、表示信号を受信して、ユーザに画像を出力するように構成されるディスプレイの上に取り付けられるタッチスクリーンを含んでもよい。他の実施形態では、センサ１０８は、ＬＥＤ検出器を含んでもよい。例えば、一実施形態では、タッチ面１１６は、ディスプレイの側部に取り付けられるＬＥＤ指検出器を含んでもよい。一部の実施形態では、プロセッサは単一のセンサ１０８と通信し、他の実施形態では、プロセッサは複数のセンサ１０８、例えば、第１のタッチスクリーン及び第２のタッチスクリーンと通信する。センサ１０８は、ユーザ相互作用を検出し、ユーザ相互作用に基づいて、プロセッサ１０２に信号を送信するように構成される。一部の実施形態では、センサ１０８は、ユーザ相互作用の複数の態様を検出するように構成されてもよい。例えば、センサ１０８は、ユーザ相互作用の速度及び圧力を検出して、この情報をインターフェース信号に組み込んでもよい。
【００２５】
この例示では、プロセッサ１０２と通信する触覚出力装置１１８がタッチ面１１６に結合される。一部の実施形態では、触覚出力装置１１８は、触覚信号に応じてタッチ面においてテクスチャをシミュレートする触覚効果を出力するように構成される。追加的又は代替的に、触覚出力装置１１８は、制御されるようにタッチ面を動かす振動触覚効果を提供してもよい。一部の触覚効果は、装置の筐体に結合されるアクチュエータを利用してもよい。また、一部の触覚効果は、順番に及び／又は同時に複数のアクチュエータを使用してもよい。例えば、一部の実施形態では、表面のテクスチャがシミュレートされてもよく、又は異なる周波数で表面を振動させることによって感知された摩擦係数が変化（例えば、減少又は増加）させられてもよい。このような実施形態では、触覚出力装置１１８は、例えば、圧電アクチュエータ、電気モータ、電磁アクチュエータ、音声コイル、形状記憶合金、電気活性ポリマ、ソレノイド、偏心回転質量モータ（ＥＲＭ）又は線形共振アクチュエータ（ＬＲＡ）の１つ以上を含んでもよい。一部の実施形態では、触覚出力装置１１８は、複数のアクチュエータ、例えば、ＥＲＭ及びＬＲＡを含んでもよい。
【００２６】
本明細書では単一の触覚出力装置１１８が示されているが、複数の実施形態では、タッチ面において表面テクスチャをシミュレートするために同じ又は異なる種類の複数の触覚出力装置が使用されてもよい。例えば、一実施形態では、超音波周波数で、例えば、一部の実施形態では２０ｋＨｚよりも高い周波数で動作しているアクチュエータを使用することによって、垂直に及び／又は水平にタッチ面１１６の一部又は全部を移動するために圧電アクチュエータが使用されてもよい。一部の実施形態では、偏心回転質量モータ及び線形共振アクチュエータ等の複数のアクチュエータが、異なるテクスチャ及び他の触覚効果を与えるために単独で又は同時に使用され得る。
【００２７】
更に他の実施形態では、触覚出力装置１１８は、タッチ面１１６の表面におけるテクスチャをシミュレートするために又はユーザがタッチ面１１６上で指を動かすときに感じる摩擦係数を変化させるために、例えば、静電表面アクチュエータの使用により、静電引力を使用してもよい。例えば、一実施形態では、触覚出力装置１１８は、触覚効果を生成するために機械的な動きの代わりに電圧及び電流を加える電気振動触覚ディスプレイ又は任意の他の装置を含んでもよい。このような実施形態では、静電アクチュエータは、導電層及び絶縁層を含んでもよい。このような実施形態では、導電層は、任意の半導体又は銅、アルミニウム、金又は銀等の他の導電性材料であってもよい。また、絶縁層は、ガラス、プラスチック、ポリマ、又は任意の他の絶縁性材料であってもよい。更に、プロセッサ１０２は、導電層に電気信号を加えることによって静電アクチュエータを動作させてもよい。一部の実施形態では、電気信号は、導電層をタッチ面１１６に近くの又は接触しているオブジェクトと容量結合するＡＣ信号であってもよい。一部の実施形態では、ＡＣ信号は、高圧増幅器によって生成されてもよい。他の実施形態では、容量結合は、タッチ面１１６の表面における摩擦係数又はテクスチャをシミュレートしてもよい。例えば、一実施形態では、タッチ面１１６の表面は円滑であるが、容量結合はタッチ面１１６の表面の付近のオブジェクト間に引力を生み出してもよい。一部の実施形態では、オブジェクトと導電層との間の引力レベルの変化は、タッチ面１１６の表面で動くオブジェクトにおけるシミュレートされるテクスチャを変化させることができる。更に、一部の実施形態では、静電アクチュエータが、タッチ面１１６の表面においてシミュレートされるテクスチャを変化させるために従来のアクチュエータと共に使用されてもよい。例えば、アクチュエータはタッチ面１１６の表面のテクスチャの変化をシミュレートするように振動してもよい。一方では同時に、静電アクチュエータがタッチ面１１６の表面において異なるテクスチャをシミュレートしてもよい。
【００２８】
当業者であれば、摩擦係数を変化させることに加えて、表面上のテクスチャをシミュレートするために他の技術又は方法が使用され得ることを理解するであろう。例えば、一部の実施形態では、テクスチャは、表面再構成可能な触覚基板（限定されないが、例えば、繊維、ナノチューブ、電気活性ポリマ、圧電要素、又は形状記憶合金を含む）又は磁性流体からの接触に基づいてそのテクスチャを変化させるように構成される可撓性表面層を使用してシミュレートされ又は出力されてもよい。別の実施形態では、表面のテクスチャは、例えば、変形機構、空気若しくは流体ポケット、材料の局部変形、共振機構要素、圧電性材料、微小電気機械システム（“ＭＥＭＳ”）要素、熱流体ポケット、ＭＥＭＳポンプ、可変多孔性膜（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｐｏｒｏｓｉｔｙ  ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）、又は層流変調で、１つ以上の表面特徴を上げる又は下げることによって変化させられてもよい。
【００２９】
一部の実施形態では、タッチ面１１６に近接した又は接触する体又はオブジェクトの部分をシミュレートすることによって触覚効果を生成するために静電アクチュエータが使用されてもよい。例えば、一部の実施形態では、ユーザの指の皮膚の神経終端又は静電アクチュエータに応答することができるスタイラスの構成要素をシミュレートしてもよい。例えば、皮膚の神経終端は、刺激されて、振動又は何らかのより具体的な感覚として静電アクチュエータ（例えば、容量結合）を感知してもよい。例えば、一実施形態では、静電アクチュエータの導電層が、ユーザの指の導電部分と結合するＡＣ電圧信号を受信してもよい。ユーザがタッチ面１１６に触れてタッチ面上で自身の指を動かすと、ユーザは、チクチク、ザラザラ、ガタガタ、でこぼこ、粘々、又は何らかの他のテクスチャを感知してもよい。
【００３０】
メモリ１０４に関しては、例示のプログラム構成要素１２４、１２６及び１２８は、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用を与えるために一部の実施形態では、装置がどのように構成され得るかを示すように描かれている。この例示では、検出モジュール１２４が、タッチの位置を決定するためにセンサ１０８を介してタッチ面１１６を監視するようにプロセッサ１０２を構成する。例えば、モジュール１２４は、タッチの存在又は不存在を追跡して、タッチが存在する場合、場所、経路、速度、加速度、圧力及び／又は経時的なタッチの他の特性を追跡するためにセンサをサンプリングしてもよい。
【００３１】
触覚効果決定モジュール１２６は、生成すべき触覚効果を選択するためのタッチ特性に関するデータを分析するプログラム構成要素を表す。特に、モジュール１２６は、タッチの場所に基づいて、タッチ面の表面に出力すべき触覚効果を決定するコード、及び効果をシミュレートするために提供すべき１つ以上の触覚効果を選択するコードを含む。例えば、タッチ面１１６の一部又は全部の領域が、グラフィカルユーザインターフェースにマッピングされてもよい。特徴の対応表現がインターフェースに見られるときに特徴が感じられるように、接触面１１６の表面においてテクスチャをシミュレートすることによって特徴の存在をシミュレートするために、タッチの場所に基づいて異なる触覚効果が選択されてもよい。しかしながら、触覚効果は、対応要素がインターフェースに表示されなくても、タッチ面１１６を介して与えられてもよい（例えば、インターフェースの境界が横断される場合に、境界が表示されていなくても、触覚効果が与えられてもよい）。
【００３２】
触覚効果生成モジュール１２８は、少なくともタッチが起こっているときに選択された触覚効果を生成するためにプロセッサ１０２に触覚信号を生成させてアクチュエータ１１８へと送信させるプログラミングを表す。例えば、生成モジュール１２８は、記憶された波形又はコマンドにアクセスして、触覚出力装置１１８に送信してもよい。別の例示として、触覚効果生成モジュール１２８は、所望の種類のテクスチャを受信して、適切な信号を生成して触覚出力装置１１８に送信するために、信号処理アルゴリズムを利用してもよい。更なる例示として、テクスチャに関する目標座標と共に所望のテクスチャが示されて、表面（及び／又は他の装置要素）の適切な移動を生成してテクスチャを与えるために１つ以上のアクチュエータに適切な波形が送信されてもよい。一部の実施形態は、一致協力して特徴をシミュレートするために複数の触覚出力装置を利用してもよい。例えば、インターフェース上でボタン間の境界を横断することをシミュレートするためにテクスチャの変化が使用されてもよい。一方で、触覚振動効果が、ボタンを押したときの応答をシミュレートする。
【００３３】
コンピュータシステムの特定の実施形態によっては、タッチ面がディスプレイを覆ってもよく、又は覆わなくてもよい（或いは、対応しても、対応してなくてもよい）。図１Ｂでは、コンピュータシステム１００Ｂの外観図が示される。コンピュータ装置１０１は、装置のタッチ面及びディスプレイを組み合わせたタッチ可能ディスプレイ１１６を含む。タッチ面は、ディスプレイ外部又は実際のディスプレイ構成要素上の１つ以上の材料層に対応してもよい。
【００３４】
図１Ｃは、タッチ面がディスプレイをオーバレイしないタッチ可能コンピュータシステムの別の例を示す。この例示では、コンピュータ装置１０１は、装置１０１とインターフェース接続されたコンピュータシステム１２０に含まれるディスプレイ１２２に設けられるグラフィカルユーザインターフェースにマッピングされ得るタッチ面１１６を含む。例えば、コンピュータ装置１０１は、マウス、トラックパッド、又は他の装置を含んでもよいが、コンピュータシステム１２０は、デスクトップ若しくはラップトップコンピュータ、セットトップボックス（例えば、ＤＶＤプレーヤ、ＤＶＲ、ケーブルテレビボックス）、又は別のコンピュータシステムを含んでもよい。別の例示として、タッチ面１１６及びディスプレイ１２２は、ディスプレイ１２２備えるラップトップコンピュータにおけるタッチ可能トラックパッド等の同じ装置に配置されてもよい。ディスプレイと統合されるか否かに関わらず、本明細書の例示における平面的なタッチ面の描写は、限定することを意図していない。他の実施形態は、表面ベースの触覚効果を与えるように更に構成される湾曲した又は不規則なタッチ可能面を含む。
【００３５】
図２Ａ−２Ｂは、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステム及び方法の例示的な実施形態を示す。図２Ａは、タッチ可能ディスプレイ２０２を備えるコンピュータ装置２０１を含むシステム２００の外観図を示す図面である。図２Ｂは、装置２０１の断面図を示す。装置２０１は図１Ａの装置１０１と同様に構成され得るが、プロセッサ、メモリ及びセンサ等は明確のためこの図面には示されていない。
【００３６】
図２Ｂに見られるように、装置２０１は、複数の触覚出力装置２１８及び追加の触覚出力装置２２２を備える。触覚出力装置２１８−１は、ディスプレイ２０２に垂直の力を与えるように構成されるアクチュエータを含んでもよいが、一方で２１８−２は横方向にディスプレイ２０２を動かしてもよい。この例では、触覚出力装置２１８、２２２はディスプレイに直接結合されているが、触覚出力装置２１８、２２２は別のタッチ面、例えば、ディスプレイ２０２の上にある材料の層に結合され得ることが理解されるべきである。更に、１つ以上の触覚出力装置２１８又は２２２が上記の静電アクチュエータを含んでもよいことが理解されるべきである。更に、触覚出力装置２２２は、装置２０１の構成要素を保持する筐体に結合されてもよい。図２Ａ−２Ｂの例では、ディスプレイ２０２の領域はタッチ領域に対応するが、原理は、ディスプレイとは完全に分離したタッチ面に適用され得る。
【００３７】
一実施形態では、触覚出力装置２１８の各々は圧電アクチュエータを含むが、追加の触覚出力装置２２２は、偏心回転質量モータ、線形共振アクチュエータ又は別の圧電アクチュエータを含む。触覚出力装置２２２は、プロセッサからの触覚信号に応答して振動触覚効果を提供するように構成され得る。振動触覚効果は、表面ベースの触覚効果と併せて及び／又は他の目的で利用され得る。例えば、ディスプレイ２０２の表面におけるテクスチャをシミュレートするために各アクチュエータが併せて使用されてもよい。
【００３８】
一部の実施形態では、触覚出力装置２１８−１及び２１８−２のいずれか又は両方は、圧電アクチュエータ以外のアクチュエータを含み得る。例えば、触覚出力装置２１８−１及び２１８−２は、圧電アクチュエータ、電磁アクチュエータ、電気活性ポリマ、形状記憶合金、可撓性複合圧電アクチュエータ（例えば、可撓性材料を含むアクチュエータ）、静電、及び／又は磁歪アクチュエータを含んでもよい。更に、触覚出力装置２２２が示されているが、複数の他の触覚出力装置が装置２０１の筐体に結合可能であり、及び／又は触覚出力装置２２２は別の場所に結合されてもよい。装置２０１は、異なる場所でもタッチ面に結合される複数の触覚出力装置２１８−１／２１８−２を特徴としてもよい。
【００３９】
次に図３Ａを参照すると、システム３００は、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用の例示である。図３Ａは、タッチ可能ディスプレイ３０２を備えるコンピュータ装置３０１を含むシステム３００の外観図を示す図面である。一実施形態では、コンピュータ装置３０１は、多機能コントローラを備えてもよい。例えば、キオスク、ＡＴＭ、自動車、航空機、サーモスタット又は他の種類のコンピュータ装置で使用されるコントローラである。別の実施形態では、コンピュータ装置は、スマートフォン、タブレット、又は他の種類のコンピュータを含んでもよい。例えば、コンピュータ装置３０１は、ミュージックプレーヤを制御するように構成されてもよい。このような実施形態では、コンピュータ装置３０１は、ディスプレイ３０２上に１つ以上の仮想コントローラを備えてもよい。こうしたコントローラはミュージックプレーヤの機能に関係付けられてもよい。従って、ユーザはミュージックプレーヤの機能を制御するコントローラと相互作用してもよい。例えば、図３Ａに示された実施形態では、コンピュータ装置３０１は、コントローラ３０４及びコントローラ３０６として図３Ａに示された１つ以上のウィジェット又は仮想インターフェースを備える。このような実施形態では、コントローラ３０４は、ミュージックプレーヤの設定を制御するように構成されるノブの画像、例えば、ラジオ局を同調し、新しい歌を選択し、又は音量を調節するためのノブを含んでもよい。同様に、コントローラ３０６は、ミュージックプレーヤの別の特徴を調節するように構成されるスライダの画像を含んでもよい。他の実施形態では、コンピュータ装置３０１は、タッチ可能ディスプレイ上に複数の他の仮想コントローラを含んでもよい。仮想コントローラの各々は、システムの他の側面、例えば、ミュージックプレーヤ又は他のアプリケーションを制御するように構成されてもよい。
【００４０】
上記の実施形態では、コンピュータ装置３０１は、ミュージックプレーヤアプリケーションからカーステレオに音楽を出力するために使用され、又はステレオ自体の構成要素であってもよい。このような実施形態では、ユーザは、ミュージックプレーヤアプリケーションにおける設定を調節するために、道路から目を離すことを望まない運転者であってもよい。このような実施形態では、コンピュータ装置３０１は、タッチ可能ディスプレイ３０２に焦点を合わせことなくユーザが利用可能な機能を識別できるようにする触覚効果を実装してもよい。例えば、一実施形態では、装置３０１は、タッチ可能ディスプレイ３０２の表面におけるテクスチャをシミュレートするために触覚出力装置を使用してもよい。このような実施形態では、触覚出力装置は、砂利、砂土、研磨紙、フェルト、皮革、金属、氷、水、草又は別のオブジェクトのテクスチャをシミュレートするように構成される触覚効果を出力してもよい。このテクスチャに基づいて、ユーザは、コンピュータ装置が現在どの種類のシステム又は装置を制御しているかを決定することが可能であってもよい。例えば、一実施形態では、ユーザは、あるテクスチャ、例えば、砂利のテクスチャがミュージックプレーヤコントロールに関係付けられることが分かってもよい。このような実施形態では、ユーザがタッチ可能ディスプレイの表面で砂利のテクスチャを感じると、ユーザは、コントロールを見なくてもコンピュータ装置３０１がミュージックプレーヤの音量を現在制御していることが分かる。更なる実施形態では、ユーザは、コンピュータ装置３０１が制御し得る様々なモードにテクスチャを割り当てることが可能であってもよい。従って、例えば、ユーザは、コンピュータ装置３０１が制御し得る様々な機能に関係付けられる特定のテクスチャを選択することが可能であってもよい。
【００４１】
更なる実施形態では、コンピュータ装置３０１は、ユーザがコントローラ３０４及び３０６の各々をタッチし又は動かすと別の触覚効果を更に出力してもよい。例えば、一実施形態では、コントローラ３０４はノブ３０４を含んでもよい。このような実施形態では、ユーザがノブ３０４と相互作用すると、ユーザは、ノブ３０４にタッチしていることをユーザに知らせるように構成される所定の触覚効果を感じてもよい。例えば、一実施形態では、ノブ３０４は、タッチ可能ディスプレイ３０２上のバックグラウンドのテクスチャとは異なるテクスチャを有してもよい。従って、ユーザは、タッチ可能ディスプレイ上で指を走らせて、テクスチャの変化によってノブ３０４にタッチしていることが分かってもよい。更に別の実施形態では、コンピュータ装置３０１は、ユーザがノブ３０４を調節すると異なるテクスチャを出力してもよい。例えば、一実施形態では、ノブ３０４は、オーディオ出力システムの音量を制御してもよい。このような実施形態では、コンピュータ装置３０１は、ユーザが音量を調節するときにタッチ可能ディスプレイの表面でシミュレートされるテクスチャを調節してもよい。例えば、例えば、ユーザが音量を大きくすると、コンピュータ装置３０１は、タッチ可能ディスプレイ３０２の表面においてより粗くなるテクスチャをシミュレートするように構成される触覚効果を出力してもよい。一部の実施形態では、このような触覚効果は、コンピュータ装置３０１がユーザ入力を受信したことの確認として機能してもよい。
【００４２】
同様に、一部の実施形態では、上記の種類の触覚効果は、トグルスイッチをシミュレートするために使用されてもよい。例えば、一実施形態では、コントローラ３０６はスライダではなくトグルスイッチを含んでもよい。このような実施形態では、トグルスイッチは、指がタッチ可能ディスプレイ３０２に対してスライドすると２つの状態の間を切り替えてもよい。一部の実施形態では、状態遷移に関係付けられる触覚効果は、例えば、状態遷移の間に静電フィードバックのパルスを出力することによって出力されてもよい。別の実施形態では、スイッチの漸進的な揺動は、状態が変化すると急激に低下する強度増加のテクスチャをシミュレートするように構成される触覚効果を出力することによってシミュレートされてもよい。
【００４３】
一部の実施形態では、トグルスイッチは、軌道に対して水平にスライドするボタンとしてタッチ可能ディスプレイ３０２に示されてもよい。一部の実施形態では、このようなボタンは、水平にドラッグされて、代替位置に移動するように構成されてもよい。一部の実施形態では、ボタンは、開放されると最も近い静止位置に移動又は「嵌る（ｓｎａｐ）」ように構成されてもよい。一部の実施形態では、ボタンは、タッチ可能ディスプレイの所定領域と相互作用することによって、例えば、ボタンに直接関係付けられる領域にタッチすることによって、又はボタンの周囲のより広い領域内にタッチすることによって捕捉されてもよい。このような実施形態では、ボタンは、最大移動量に到達するまで指の水平移動に対応する量だけ移動してもよい。スライド式トグルは同様に垂直方向にも実装され得る。
【００４４】
一部の実施形態では、ボタンがユーザ相互作用によってドラッグされると、トグルは触覚フィードバックをもたらす。一部の実施形態では、トグルがスライドしているとき、プロセッサが触覚出力装置に信号を出力してもよい。この信号は、アクティブのとき強度１００％の５０Ｈｚ方形波及び非アクティブのとき強度５０％の２００Ｈｚ正弦波を含む。一部の実施形態では、こうした信号の変化は、テクスチャの変化としてユーザによって知覚されてもよい。更に、一部の実施形態では、こうした信号は、より高いまたは低い周波数及び別の波形、例えば、鋸波、不規則波、ホワイトノイズ波又はピンクノイズ波を含んでもよい。一部の実施形態では、信号は、ウィジェットが左又は右にトグルされると操作の途中で変化してもよい。一部の実施形態では、この信号の変化は、ウィジェットがある状態（例えば、オン）から別の状態（例えば、オフ）に移行するとき、遷移効果に関係付けられてもよい。一部の実施形態では、信号は、ウィジェットが最大移動量に到達すると無効にされる。一部の実施形態では、ウィジェットの最大移動量の地点で、コンピュータ装置は、衝撃に関係付けられる効果を出力してもよい。
【００４５】
一部の実施形態では、触覚効果は、様々なやり方で実装され得る。例えば、一実施形態では、コンピュータ装置３０１は、ウィジェットが移動範囲の中間に到達すると、短いパルスでＥＳＦを出力してもよい。一部の実施形態では、これは、ウィジェットが代替状態にトグルされたことの指示として機能してもよい。また、一部の実施形態では、コンピュータ装置３０１は、トグルの地点で短く中断し得る均一で一時的なテクスチャを出力するように構成されてもよい。
【００４６】
更に、一部の実施形態では、仮想トグルスイッチの外観が変化してもよい。例えば、一部の実施形態では、仮想トグルスイッチは、車のダッシュボード及び他のインターフェースで使用される物理スイッチのものと同様の外観を含んでもよい。一部の実施形態では、コンピュータ装置３０１は、スイッチの物理モデル及び外観に適合するように調整される触覚効果を出力するように構成されてもよい。例えば、一実施形態では、スイッチの双安定の性質は、スイッチの場所で指がタッチ可能ディスプレイ３０２を押すことよりも遅く動くスイッチの移動部分を表示することによって補強され得る。このような実施形態では、スイッチは、それからトグルポイントに到達すると視覚的に急激に追い付くことができる。更に、このような実施形態では、触覚効果の強度は、この移動部分に対する力の緩やかな増大に一致するように構成されてもよい。
【００４７】
一部の実施形態では、２つの状態間のトグルを示すために別の触覚レンダリングが使用されてもよい。このような実施形態では、周期的駆動信号の振幅又は周波数が、スライドジェスチャの位置又は現在のスイッチ状態の関数として変調されてもよい。更に、一部の実施形態では、スイッチ又はスライダが漸進的にアクティブ化されると、周期的駆動信号の選択パラメータ（例えば、周波数、振幅、パルス幅又はパルス形状）が徐々に増加されてもよい。一実施形態では、選択パラメータは、スイッチ又はスライダがトグルの閾値に到達すると、最大に達してもよい。一部の実施形態では、閾値を越えてトグルが行われると、パラメータは急激に低い値に低下してもよい。別の実施形態では、スイッチ又はスライダのアクティブ化が増加し続けると、パラメータは低い値に維持されてもよい。一部の実施形態では、アクティブ化が針路を反転する場合、スイッチ又はスライダが逆方向で閾値に到達すると同時に最大値に到達し得るように、パラメータは傾斜して直線的に増加してもよい。一部の実施形態では、その後、閾値を越えると、パラメータは再び最小値に低下してもよい。更に、このような実施形態では、ジェスチャが終了するまで、例えば、ユーザが指を持ち上げて表面から離れるまで、同じ工程が繰り返されてもよい。
【００４８】
更に、一部の実施形態では、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステム及び方法は、バネ荷重ボタンをシミュレートするために使用されてもよい。例えば、一実施形態では、図３Ａに示されるコントローラ３０６は、仮想バネ荷重ボタンを含んでもよい。このような実施形態では、仮想バネ荷重ボタン３０６は、例えば、ビデオ又はオーディオプレーヤアプリケーションにおける早送りボタンとして使用されてもよい。更に、一部の実施形態では、スライダ式トグルと視覚的に似ているが、バネ荷重ボタン３０６は、開放されると静止位置に復帰してもよく、例えば、バネに取り付けられるスイッチの動作をシミュレートしてもよい。
【００４９】
一部の実施形態では、仮想バネ荷重ボタン３０６は、スライド式ボタンを垂直にドラッグすることによって操作される（図３Ａには示されていない一部の実施形態では、仮想バネ荷重ボタンは、別の方向に、例えば、水平、斜め、又は非直線方向に、例えば、中央から離れて、動かされてもよい）。一部の実施形態では、バネ荷重ボタン３０６は、移動限界に到達すると動作を停止する。一部の実施形態では、ボタンを操作すると背景色が現れて、ボタンのアクティブ化が示唆される。別の実施形態では、バネ状機構が代わりに表示されて、アニメーションされ得る。一部の実施形態では、これは、例えば、ボタンが操作されると拡張するアコーディオン状構造、コイルバネ又はテクスチャ加工素材の形態を取り得る。
【００５０】
一部の実施形態では、ユーザがバネ荷重ボタン３０６と相互作用すると、触覚フィードバックはバネ及びその抵抗の存在をシミュレートする。このような実施形態では、接触をシミュレートするためにユーザがバネ荷重ボタンと最初に相互作用するときに、５０ｍｓのパルス信号が触覚出力装置に出力されてもよい。更に、このような実施形態では、この後に、触覚出力装置への１００  Ｈｚ及び２００  Ｈｚの重み付け重畳が続いてもよい。一部の実施形態では、これは、ボタンが操作されるときに低周波数のテクスチャの振幅の減少及び高周波数のテクスチャの振幅の増加をシミュレートしてもよい。一部の実施形態では、これは、バネの拡張による感覚をシミュレートしてもよい。更に、一部の実施形態では、この感覚は、仮想バネ荷重ボタン３０６を動かすときにユーザが感じる抵抗の増加として解釈されてもよい。一部の実施形態では、この抵抗は、一方に仮想バネ荷重ボタン３０６を動かしている間にのみ、例えば、図３Ａに示されている実施形態においてボタンを上向きに（又は図３Ａに示されていない実施形態において、左又は右に）動かしている間にのみもたらされる。このような実施形態では、ユーザは、反対方向に仮想バネ荷重ボタン３０６を動かしているときに、例えば、図３Ａに示されている実施形態においてボタンを下向きに（又は図３Ａに示されていない実施形態において、左若しくは右、又は他の方向に）動かしているときに、効果を感じなくてもよい。更に、一部の実施形態では、この触覚フィードバックの他の変形が使用されてもよい。例えば、一実施形態では、ユーザが仮想バネ荷重ボタン３０６と相互作用すると、ユーザは強度増加の単一の時間的なテクスチャを感じてもよい。
【００５１】
他の実施形態では、上記の種類の効果は、他のボタン又はウィジェットに適用され得る。例えば、一部の実施形態では、コントローラ３０４はジョグダイヤル３０４を含んでもよい。このような実施形態では、ジョグダイヤル３０４は、バネ荷重ボタンに見られる抵抗と共にレギュラーダイヤル（例えば、戻り止め（ｄｅｔｅｎｔ））に見られる効果の組み合わせを含み得る。同様に、上記の種類の効果は、例えば、テクスチャに関して押しボタンに、及び発見に関して端効果に適用され得る。更に他の実施形態では、上記の種類の効果は、ヘッダタブに適用され得る。例えば、動作のモード間を変更するためのタブである（ヘッダタブは図４Ｂに関して以下に更に詳細に検討される）。
【００５２】
別の実施形態では、戻り止め及び止め具（ｓｔｏｐ）と共に物理的なスライダの抵抗を再現するために、静電フィードバック又は高周波振動等の触覚フィードバックが使用されてもよい。同様に、一実施形態では、センタリング力の存在をシミュレートするために触覚フィードバックを使用することによってジョイスティックがシミュレートされてもよい。一部の実施形態では、この力は、増加する強度で振動し得る触覚信号を出力することによってシミュレートされてもよい。
【００５３】
次に図３Ｂを参照すると、図３Ｂは、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のための例示的なシステムを示す。図３Ｂに示されるように、タッチ可能ディスプレイ３２２を備えるコンピュータ装置３２１を含むシステム３２０の外観図が例示される。図３Ｂに示される実施形態では、コンピュータ装置３２１は、図３Ａに関して記載されたコンピュータ装置３０１の実施形態を含んでもよい。図３Ｂに示されるように、システム３２０は、仮想直線スライダ３２５を含む。仮想直線スライダ３２５は、直線運動によって連続的なパラメータの調節を可能にしてもよい。一部の実施形態では、スライダは、１つ以上の装置を制御するように構成されてもよい。例えば、一部の実施形態では、仮想直線スライダ３２５は、車の換気システムからの空気流、オーディオシステム（例えば、音量、トラック選択、トラック内の場所、又はオーディオ出力に関係付けられる機能等）、又はビデオシステム（例えば、ビデオ選択、ビデオ内の場所、再生速度等）を制御するように構成されてもよい。
【００５４】
一部の実施形態では、角運動に応答する代わりに、直線スライダ３２５は、直線運動に応答する。従って、このような実施形態では、移動した度数の代わりに移動距離に基づいて動作する。一部の実施形態では、直線スライダ３２５は、タッチ可能ディスプレイの既定領域と相互作用することによって操作されてもよい。一部の実施形態では、この領域は、直線スライダ３２５を僅かに越えて延びる方形であってもよい。ユーザは、直線スライダ（例えば、ホイール）に関係付けられるオブジェクトを左又は右にドラッグすることによって直線スライダと相互作用してもよい。一部の実施形態では、ホイールは、ユーザがオブジェクトと相互作用しなくなった後でも水平移動に基づいて選択的に動き続けることができる。一部の実施形態では、この動作は、仮想直線スライダ３２５の運動量をシミュレートしてもよい。
【００５５】
一部の実施形態では、図３Ｂに示されるように、オブジェクト（図３Ｂに示される実施形態におけるタッチ可能ディスプレイに表示されたホイール）を回転させることによって、表示灯の組がオンにされる。例えば、図３Ｂに示される実施形態では、直線スライダ３２５が３つの位置３２６、３２８及び３３０で示される。図３Ｂに示される実施形態では、こうした位置の各々が表示灯の異なる構成を含む。一部の実施形態では、こうした表示灯は、どのような種類の装置が仮想直線スライダ３２５に関係付けられているかに応じて、直線スライダの動作に関係付けられる測定値、例えば、空気流のレベル、オーディオ音量又は映画再生中の場所に関係付けられてもよい。
【００５６】
一部の実施形態では、図３Ｂに示される種類の直線スライダに関係付けられるホイールは、複数の目盛りを更に含んでもよい。一部の実施形態では、ユーザがホイールと相互作用すると、ユーザは、ホイールの動作又はこうした目盛りとの相互作用をシミュレートするように構成される触覚効果を感じてもよい。例えば、一実施形態では、仮想直線スライダ３２５は、図３Ａに関して記載されたコントローラ３０４及び３０６のものと同様の触覚フィードバックをもたらしてもよい。他の実施形態では、ユーザが仮想直線スライダ３２５と相互作用すると、触覚出力装置は、戻り止めをシミュレートするように構成される効果を出力してもよい。このような実施形態では、こうした戻り止めは、直線移動に応じる４５ピクセルのパルスに関係付けられてもよい。更に、一部の実施形態では、戻り止めは、仮想直線スライダ３２５が動かされると、密度及び場所が視覚的戻り止めに適合するように設計され得る。
【００５７】
図３Ｃを参照すると、図３Ｃは、タッチ可能ディスプレイ３５２を備えるコンピュータ装置３５１を含むシステム３５０を示す。図３Ｃに示される実施形態では、コンピュータ装置３０１は、図３Ａ及び３Ｂに関して記載されたコンピュータ装置３０１の一実施形態を含んでもよい。
【００５８】
一部の実施形態では、「連続的ウィジェット」に関係付けられる触覚効果をシミュレートするために、本明細書に記載された種類の触覚効果が使用されてもよい。連続的ウィジェットは、例えば、一部の実施形態では、図３Ａ及び３Ｂに関して記載された仮想インターフェースと同様であり得るダイヤルであってもよい。
【００５９】
図３Ｂに示されたシステム３５０は、仮想ダイヤル３５４を含む。一部の実施形態では、仮想ダイヤル３５４に関係付けられるパラメータを制御するために、ユーザは、タッチ可能ディスプレイ３５２の表面で円形のジェスチャを使用してもよい。一部の実施形態では、このパラメータは、例えば、コンピュータ装置によって制御されるサーモスタット（例えば、車の温度調節器のサーモスタット）における温度パラメータ、音量パラメータ、輝度パラメータ、速度パラメータ（例えば、オーディオ又はビデオファイルの再生速度）、又はダイヤルによって制御され得る何らかの他のパラメータを含んでもよい。
【００６０】
一実施形態では、ユーザが仮想ダイヤル３５４と相互作用してもよい。このような実施形態では、ユーザの相互作用に基づいて、仮想ダイヤル３５４は、ユーザの指が仮想ダイヤル３５４の中心周りに円形ジェスチャを行うと回転してもよい。一部の実施形態では、仮想ダイヤル３５４の角変位、例えば、仮想ダイヤル３５４の中心周りθのタッチ入力の回転が、仮想ダイヤル３５４のθの等しい回転をもたらす。別の実施形態では、例えば、ユーザがタッチ可能ディスプレイ３５２から注意及び目を逸らす場合に起こるかもしれないので、仮想ダイヤル３５４の回転は、ジェスチャが仮想ダイヤル３５４から離れていくことができるように動的中心周りにユーザの指の回転を追跡してもよい。一部の実施形態では、これは、例えば、現在のジェスチャの曲率の推定に基づいて円形ジェスチャの中心を連続的に推定することを含んでもよい。同様に、曲率及び反転の方向に基づいて回転方向が推定されてもよい。
【００６１】
一部の実施形態では、仮想ダイヤル３５４は、タッチ可能ディスプレイ３５２の表面から立ち上がるディスクとして視覚的に表されてもよい。一部の実施形態では、仮想ダイヤル３５４の外縁が目盛りで覆われてもよく、その中心が仮想ダイヤル３５４の回転に関係付けられる指針を含んでもよい。例えば、一実施形態では、仮想ダイヤル３５４の中心は、仮想ダイヤル３５４が回転されると色が変化する赤及び青の円弧を含んでもよい。このような実施形態では、仮想ダイヤル３５４は、ディスクが一方向に回転されると明るい青から灰色へと徐々に色を変化させて、ダイヤルが回転し続けると徐々に赤になってもよい。このような実施形態では、ダイヤルは温度制御のためのサーモスタットに関係付けられもよく、色の指示は温度設定に関係付けられてもよい。他の実施形態では、この視覚表示は、物理制御又は抽象化に基づいて、ダイヤルの他の表現によって代替され得る。
【００６２】
一部の実施形態では、仮想ダイヤル３５４は、移動範囲の制限、例えば、回転数の制限（例えば、４回）を含んでもよい。このような実施形態では、移動範囲を超えると、システムは仮想ダイヤル３５４によって制御されなくなってもよい（例えば、温度、音量等が変化しなくなる）。更に、一部の実施形態では、移動範囲を超えると、仮想ダイヤル３５４は、指の回転の追跡を停止してもよい。一部の実施形態では、この種類の停止は異なるやり方で視覚的に表されてもよい。例えば、一実施形態では、仮想ダイヤル３５４は、指が限界を超えて回転し続けるとき、完全に動作を停止し、又は僅かにジグル（ｊｉｇｇｌｅ）するようにプログラムされ得る。一実施形態では、後者は、超過した指の回転の関数として振動し得る角度量で仮想ダイヤル３５４を動かすことによって達成されてもよい。例えば、一実施形態では、「ジグル」の量は、指が回転し続けると再び０°に低下する前に０°から５°に繰り返して増加するように、Δ＝θ  ｍｏｄｕｌｏ  ５として計算され得る。
【００６３】
一部の実施形態では、仮想ダイヤル３５４は、運動の範囲の限界に到達すると、明確なフィードバックをもたらしてもよい。一部の実施形態では、この触覚効果は、方形又は正弦波のいずれかの５０Ｈｚ周期時間信号に関係付けられてもよい。他の実施形態では、他の時間又は空間的なテクスチャが動作範囲の終端で出力されてもよい。例えば、一部の実施形態では、動作範囲の終端は、高密度配列の戻り止め又はより複雑な時間的パターンに関係付けられてもよい。一部の実施形態では、この効果は、ユーザの指が仮想ダイヤル３５４の視覚的目盛りに触れる感覚をシミュレートするように調整されてもよい。別の実施形態では、この種類の効果は、限界に到達すると仮想ダイヤル３５４がカチカチと動いている感覚（ｃｌｉｃｋｉｎｇ）をシミュレートするように調整されてもよい。
【００６４】
一部の実施形態では、他の触覚効果が仮想ダイヤル３５４の動作に関係付けられてもよい。例えば、一実施形態では、触覚効果は、バネが荷重を受けたかのように仮想ダイヤル３５４が回転に抵抗するように見えるように、非直線的なマッピングに関係付けられてもよい。一部の実施形態では、仮想ダイヤル３５４は解放されると別個の目盛り箇所に選択的にスナップし得る。一部の実施形態では、角運動からダイヤル変移へのマッピングは、仮想ダイヤル３５４が視覚的に動作を解放するように見えるように非直線的であってもよい。一部の実施形態では、こうした種類の効果は、ダイヤルの内部機構の物理効果の錯覚を補強してもよい。
【００６５】
一部の実施形態では、ユーザは、仮想ダイヤル３５４との相互作用の間、触覚効果を感じてもよい。例えば、仮想ダイヤル３５４がその移動範囲内にある間、コンピュータ装置３５１は、静電フィードバックの短いパルスの形態で戻り止め効果を出力するように構成されてもよい。一実施形態では、こうしたパルスは、角変位の関数として生成されて、空間ＥＳＦパターンをもたらしてもよい。例えば、一実施形態では、仮想ダイヤル３５４が目盛り上で回転すると、７．２°に及ぶパルスが生成され得る。より正確には、現在及び過去の角変位に基づいて標本間隔ごとに、このような空間マッピングをもたらす波形がもたらされ得る。一部の実施形態では、この種類の信号は、僅かなレンダリング遅延をもたらしてもよい。
【００６６】
更に、一部の実施形態では、コンピュータ装置３５１は、仮想ダイヤル３５４が回転されると明確な戻り止めをシミュレートするように構成される触覚効果を生成してもよい。例えば、一実施形態では、コンピュータ装置３５１は、仮想ダイヤル３５４の回転ごとに１０の戻り止めをシミュレートするように構成される触覚効果を生成してもよい。一部の実施形態では、戻り止めの数は仮想ダイヤル３５４の視覚的表現と一致するように調整されてもよい。例えば、この数は、明確な物理モデルを確立するように、視覚的目盛り又はその断片の数と等しくてもよい。
【００６７】
他の実施形態では、連続的であり得る仮想ダイヤルの動作範囲内の異なる領域が異なる効果に関係付けられてもよい。例えば、一実施形態では、ＥＳＦの方形波パルスが仮想ダイヤル３５４の動作範囲における一領域に関係付けられてもよい。同様に、このような実施形態では、正弦波パルスが仮想ダイヤル３５４の動作範囲における別の領域に関係付けられてもよい。一部の実施形態では、方形波パルスは、正弦波パルスよりもユーザにとってより鋭く感じられてもよい。従って、例えば、一実施形態では、仮想ダイヤル３５４は、温度制御に関係付けられてもよい。このような実施形態では、暖かい温度は方形波パルスに関係付けられてもよく、正弦波パルスは冷たい温度に関係付けられてもよい。他の実施形態では、触覚効果を出力するために他のパルスの種類、例えば、変化する強度、幅、形状等のパルスが使用されてもよい。
【００６８】
他の実施形態では、コンピュータ装置３５１は、仮想ダイヤル３５４に関係付けられる異なる種類の触覚効果を出力するように構成されてもよい。例えば、一実施形態では、仮想ダイヤル３５４が１つの目盛りから回転して次に移動するときに出力されるＥＳＦを徐々に増加することによって触覚効果が出力されてもよい。更にこのような実施形態では、目盛りに到達すると出力が突然低下してもよい。このような実施形態は、目盛りごとに突然の変化をシミュレートしてもよい。更に、一部の実施形態では、時間的テクスチャ（周期信号）又は一連のパルス等の触覚効果の振幅も仮想ダイヤル３５４の位置に基づいて変調され得る。例えば、仮想ダイヤル３５４が温度機能を制御するように構成される実施形態では、コンピュータ装置３５１は、温度が中性点から増加又は減少するとパルスの変調又は強度を増加するように構成されてもよい。
【００６９】
次に図４Ａを参照すると、５０％のスイッチの移動で発生する遷移効果により、ＯＮ及びＯＦＦ状態間を交代するスライド式トグルスイッチ用の触覚フィードバックの使用の一実施形態が例示される。一部の実施形態では、このアルゴリズムは、水平方向に画像のカルーセルがスクロールされると遷移効果にも適用されて、１つの写真から次の写真への切り替えを示すことができる（図５に関して以下に更に詳細に記載される）。更に、一部の実施形態では、このアルゴリズムは、Ｅブックリーダにおけるページ交換又はスマートフォンのオペレーティングシステムにおけるホームページの交換に適用され得る。
【００７０】
図４Ａに示されるように、周期的駆動信号の振幅は、トグルスイッチの現在の位置及びトグルスイッチの過去の履歴に基づいて変調される。（ａ）に示されるように、トグルはＯＦＦ状態で開始し、触覚出力は最小振幅に設定される。次に（ｂ）に示されるように、トグルは右に向かってスライドし、触覚出力の振幅は直線的に増加する。次に（ｃ）では、触覚出力の振幅が最大値に到達すると、トグルは閾値ｘＴに到達する。次に（ｄ）では、触覚出力は突然に最小値に低下する。それから（ｅ）では、トグルスイッチが右に向かってスライドし続けると、触覚出力は最小値に維持される。一部の実施形態では、トグルスイッチが最大移動量に到達する前に左に戻るようにスライドされると、到達した最大ｘ値を基準として用いて触覚出力は再び直線的に増加し始める。それから（ｆ）では、トグルが再び右に向かって動かされると、振幅は同じ振幅位置の曲線に従って再び減少する。トグルが閾値ｘＴ以下に移動すると、トグルは切り替わってＯＦＦ状態に戻り、触覚出力は低下して最小値に戻る。一部の実施形態では、トグルが方向を変更すると、同様の工程が繰り返されてもよい。
【００７１】
次に図４Ｂを参照すると、図４Ｂは３組の仮想ヘッダタブ４１０、４２０及び４３０を示す。一部の実施形態では、仮想ヘッダタブ４１０、４２０及び４３０は、スライドジェスチャ使用を可能にするようにナビゲーションヘッダに取って代わるナビゲーションウィジェットを含んでもよい。更に、一部の実施形態では、図４Ｂに示された仮想ヘッダタブは、ユーザインターフェースの異なる機能パネルのディスプレイを制御してもよい。図４Ｂに示される実施形態では、仮想ヘッダタブは、畳まれたように、底部における保持棒と共に表される。一部の実施形態では、この種類の仮想ヘッダタブは、ヘッダ上の任意の場所へのユーザ相互作用によってアクティブ化されてもよい。例えば、一実施形態では、仮想ヘッダタブは、対象とするタブに対して水平にスライドするユーザ相互作用によってアクティブ化され、下にスライドすることによってタブを開いてアクティブ化してもよい。一部の実施形態では、新しく選択された仮想ヘッダタブが開くと、現在アクティブな仮想ヘッダタブが徐々に畳まれてもよい。これは、温湿（ＣＬＩＭＡＴＥ）タブが４１０の位置から４２０の位置を介して４３０の位置へと徐々に開き、同時に、メディア（ＭＥＤＩＡ）タブは４１０の位置から４２０の位置を介して４３０の位置へと徐々に畳まれるように示される。他の実施形態では、タブは解放されると反対位置にスナップしてもよい。
【００７２】
更に、一部の実施形態では、ユーザが図４Ｂに示された１つ以上の仮想ヘッダタブと相互作用するとき、コンピュータ装置は触覚効果を出力してもよい。一実施形態では、この触覚効果は時間的テクスチャを含んでもよい。一実施形態では、この効果は、非アクティブタブに対して強度５０％の２００Ｈｚ方形波、及びアクティブタブに対して強度１００％で５０Ｈｚ方形波を含む触覚信号を送信することによって出力されてもよい。一部の実施形態では、この種類の触覚信号は、テクスチャ又は知覚される摩擦係数の変化をシミュレートするように構成される触覚出力装置に出力されてもよい。一部の実施形態では、このシミュレートされるテクスチャは、ユーザの指がタブ間を通り過ぎると中断されることで、遷移効果をシミュレートしてもよい。更に、一部の実施形態では、触覚効果は、直線的にテクスチャの強度を減少させて、１００ピクセルの距離で再び増加させることによってもたらされてもよい。一部の実施形態では、タブとの相互作用は、振幅及び周波数の直線的遷移を引き起こして、非アクティブなテクスチャをアクティブなテクスチャへと変えてもよい。更に、一部の実施形態では、触覚出力は、タブが完全に広がると突然に終了して、端部効果を引き起こしてもよい。
【００７３】
一部の実施形態では、図３Ａ−４Ｂに関して記載されたウィジェットは、アクティブ化することなくスクリーンに対してスライドしている間に発見できるように実装されてもよい。一部の実施形態では、ユーザは、ウィジェットがない場所でスクリーンに触れると探索モードに入ることができてもよい。このような実施形態では、ウィジェットは無反応になってもよいが、コンピュータ装置３０１はウィジェットの位置を示す触覚効果を生成してもよい。更に、一部の実施形態では、触覚効果は、こうした各ウィジェットの状態に関係付けられてもよい。例えば、一部の実施形態では、ユーザの指がウィジェットの境界領域に入り又は去ると、パルスが発信されてもよい。一実施形態では、この触覚効果は５０ｍｓの方形波信号を含んでもよい。更に、一部の実施形態では、この信号は、ユーザの指がウィジェットの境界の近くにあるときに出力され得る。このような実施形態では、ウィジェットの境界は、計算効率のために単純化されてもよい（例えば、ウィジェットを境界ボックス又は円に置くこと）。
【００７４】
同様に、一部の実施形態では、コンピュータ装置３０１は、ユーザの指がウィジェットの内側をスライドしているとき、近くされる摩擦係数を変化するように構成されるテクスチャ又は効果を出力してもよい。一部の実施形態では、この効果は時間的テクスチャを含み、これはユーザの指がウィジェット上をスライドしているとき１００Ｈｚ正弦波を含む触覚信号に関係付けられてもよい。更に、一部の実施形態では、触覚効果は、ウィジェットの状態、例えば、それがＯＮ又はＯＦＦかどうか、感受性又は無感受性かどうか等によって変化してもよい。
【００７５】
次に図５を参照すると、プログラム可能な表面のテクスチャを有するモード又は状態認識の例示的な実施形態を示す。図５は、タッチ可能ディスプレイ５０２を備えるコンピュータ装置５０１を含むシステム５００の外観図を示す図面である。一部の実施形態では、コンピュータ装置５０１は、ハンドヘルド装置、例えば、スマートフォン、タブレット、ポケットシステム手帳、ＧＰＳ受信機、又は当技術分野で周知の他のハンドヘルド装置を含んでもよい。
【００７６】
図５は、３つの異なるジェスチャによる相互作用５０４、５０６及び５０８を更に描く。ジェスチャによる相互作用５０４、５０６及び５０８の各々は、タッチ可能ディスプレイ５０２とのユーザ相互作用を含む。例えば、左／右スクロール５０４は、ユーザがタッチ可能ディスプレイ５０２の表面上で指を左又は右にスワイプする相互作用を含む。当技術分野で周知のように、このようなジェスチャは、タッチ可能ディスプレイ５０２に示されたスクリーンを左又は右にスクロールさせる。同様に、上／下スクロール５０６は、ユーザがタッチ可能ディスプレイ５０２の表面上で指を上又は下にスワイプする相互作用を含む。このようなジェスチャは、タッチ可能ディスプレイ５０２に示されたスクリーンを上又は下にスクロールするようにコンピュータ装置５０１に変化させてもよい。最後に、４本の指によるピンチ操作５０８が４本又は５本の指を用いる場合に行われてもよく、ユーザは、タッチ可能ディスプレイ５０２の表面でピンチ操作のジェスチャを行う。このようなジェスチャは、タッチ可能ディスプレイ５０２においてコンピュータ装置に「ホーム」スクリーンを表示させてもよい。他の実施形態では、タッチ可能表面５０２によって検出される他のジェスチャがコンピュータ装置５０１を制御してもよい。例えば、何らかの既知のジェスチャが、ズームのためのジェスチャであり、プログラムを変更するためのジェスチャであり、又は前に戻るためのジェスチャであってもよい。
【００７７】
更に、図５に示された実施形態では、コンピュータ装置５０１は、ジェスチャの受信を確認するために触覚効果を出力してもよい。例えば、ユーザが左／右スクロールのジェスチャを行うと、コンピュータ装置５０１は、このジェスチャの受信を確認するための触覚効果を出力してもよい。一部の実施形態では、この触覚効果は、タッチ可能ディスプレイ５０２の表面におけるテクスチャをシミュレートするように構成される触覚効果を含んでもよい。他の実施形態では、この触覚効果は、ユーザがタッチ可能ディスプレイ５０２の表面上で指を動かすときに感じる摩擦係数を変化させるように構成される触覚効果を含んでもよい。例えば、一実施形態では、触覚効果は、２００Ｈｚ正弦波を含む触覚信号に関係付けられてもよい。更に、このような実施形態では、触覚信号の振幅は、画面が新しいページに変わるポイントで又はそのポイントの近くで変化してもよい。一部の実施形態では、ユーザは、例えば、写真集をスクロールしてもよい。このような実施形態では、ユーザが各写真をスクロールすると、コンピュータ装置５０１は、ユーザが各写真を左又は右にスワイプするときに増加強度のシミュレートされるテクスチャを出力してもよい。更に、コンピュータ装置５０１は、タッチ可能ディスプレイ５０２上で以前の写真の場所に次の写真が交換されると鋭敏な戻り止めを出力してもよい。
【００７８】
同様に、一部の実施形態では、上／下スクロール５０６又は４本指のピンチ操作５０８等のジェスチャの受信を確認するための追加の触覚効果が出力されてもよい。一部の実施形態では、こうした触覚効果は、異なる触覚効果を含んでもよい。このような実施形態では、触覚効果は、装置がジェスチャを受信したことをユーザが知ることを可能にしてもよい。従って、ユーザは別のジェスチャに素早く進むことができるので、コンピュータ装置５０１をより素早く制御することができてもよい。例えば、ユーザが新しいページへとスクロールするために１つのジェスチャを行うと、触覚的確認によって、ユーザは相互作用が受信されたことを素早く判断して、新しいジェスチャ、例えば、プログラムを開くことに関係付けられるジェスチャに移ることが可能になってもよい。更に、触覚効果はプログラムが開いていることの確認を提供してもよく、それによりユーザはそのプログラムの操作に関係付けられるジェスチャに素早く移ることができる。
【００７９】
一部の実施形態では、図５に関して記載されたジェスチャは、ディスプレイ上のカルーセルをシミュレートするために使用されてもよい。例えば、一実施形態では、アルバムディスプレイは、一連の遷移によりアルバムカバーの選択を可能にする。一部の実施形態では、この原理は、より一般的に、画像等のコンテンツのカルーセルに適用され得る。
【００８０】
一部の実施形態では、アルバムディスプレイは、水平方向のスワイプジェスチャにより一組のアルバムカバーを視覚的にスクロールする相互作用可能ウィジェットである。一部の実施形態では、ユーザは、その表面に指を置いてアルバムカバーを水平にドラッグすることによってオブジェクトと相互作用し又はオブジェクトを「キャプチャ」する。一部の実施形態では、アルバムカバーのサイズ及びシェーディングはスライドして焦点に入ると修正されて、解放されるとアルバムが最寄の位置にスナップする。
【００８１】
一部の実施形態では、コンピュータ装置５０１は、アルバムが交換されると緩やかな遷移効果を生成すると共に、限界に到達すると格子のテクスチャ（ｇｒａｔｉｎｇ  ｔｅｘｔｕｒｅ）を生成してもよい。一部の実施形態では、遷移効果は、強度が突然に低下するポイントにおいて、遷移が発生するまでテクスチャをシミュレートするように構成される触覚出力装置に出力される２００Ｈｚ方形波の強度を直線的に増加させることによってもたらされてもよい。このような実施形態では、進路を反転すると又は次のアルバムに焦点をスライドすると、強度が再び増加してもよい。一部の実施形態では、５０ピクセルのピッチで速度ベースの格子のテクスチャを含む効果を出力することによって、限界効果がもたらされてもよい。例えば、一部の実施形態では、この効果は、タッチスクリーンの表面においてオブジェクト（例えば、指又はスタイラス）の速度に基づいて触覚出力装置に出力される方形波の周波数を周期的に増加又は減少させることによってもたらされてもよい。一部の実施形態では、速度の測定は、ユーザの指が所与の時間長さで通り過ぎるピクセル数に部分的に基づいてもよい。
【００８２】
一部の実施形態では、この種類の相互作用は、他の種類の触覚効果で補強されてもよい。例えば、一実施形態では、１つのアルバムカバーから次のアルバムカバーに切り替わるときに、例えば、単一のパルスが感じされ得る。更に、一部の実施形態では、触覚フィードバックは、アルバムを移動可能にする機構の物理モデルに一致するように調整されてもよい。例えば、一実施形態では、アルバムのカルーセルは、カルーセルがギアによって作動される感覚をシミュレートするように構成される触覚効果を含んでもよい。一部の実施形態では、これは、カルーセル内のコンテンツがスクロールすると戻り止めを出力することによってシミュレートされてもよい。
【００８３】
（触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用を提供するための例示的な方法）
図６は、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用を提供するための例示的な方法６００を示すフローチャートである。一部の実施形態では、図６のステップは、例えば、汎用コンピュータ、移動装置又はサーバにおけるプロセッサによって実行されるプログラムコードで実装されてもよい。一部の実施形態では、こうしたステップは一群のプロセッサによって実装されてもよい。以下のステップは図１に示されたシステムに関して記載された構成要素を参照して記載される。
【００８４】
方法６００は、ステップ６０２において、センサ１０８がタッチ面１１６とのユーザ相互作用を検出すると開始する。センサ１０８は当技術分野で周知の複数のセンサの１つ以上を含む。例えば、抵抗性及び／又は容量性のセンサが、タッチ面１１６に組み込まれて、タッチの場所及び圧力等の他の情報を検出するために使用されてもよい。別の例示として、接触位置を決定するためにタッチ面のビューを備える光学センサが使用されてもよい。更に他の実施形態では、センサ１０８及びタッチ面１１６は、タッチスクリーンディスプレイを含んでもよい。更に、第１の相互作用を検出すると、センサ１０８は、その相互作用に関係付けられる信号をプロセッサ１０２に送信してもよい。
【００８５】
プロセッサ１０２がユーザ相互作用に関係付けられるセンサ信号を送信すると、方法６００は継続する。一部の実施形態では、センサ信号は、ユーザ相互作用の場所を含んでもよい。例えば、タッチ面１１６の表面上の場所である。更に、一部の実施形態では、この場所は上記の種類の仮想インターフェース又は「ウィジェット」に関係付けられてもよい。同様に、一部の実施形態では、センサ信号は、ユーザ相互作用の速さ又は力に関係付けられるデータを含んでもよい。例えば、センサ信号は、ユーザの指が動いている速さ又はユーザがタッチ面１１６を力を使って押しているかどうかを示してもよい。
【００８６】
プロセッサ１０２がユーザ相互作用に関係付けられる特徴を決定すると（６０６）、方法６００は継続する。一部の実施形態では、プロセッサ１０２は、センサ信号に部分的に基づいてユーザ相互作用の位置を決定してもよい。更に、一部の実施形態では、プロセッサは、例えば、ユーザ相互作用が先の段落に記載された種類のウィジェットを含み得る特徴に関係付けられることを決定してもよい。例えば、プロセッサ１０２は、ユーザ相互作用がウィジェットの上部に及んでいることを決定してもよい。一部の実施形態では、ウィジェットは、ボタン、スイッチ、ノブ、仮想デスクトップ、又は本明細書に記載の他の種類の仮想インターフェースを含んでもよい。更に、プロセッサ１０２は、ユーザ相互作用の場所に基づいてユーザがウィジェットと相互作用していることを決定してもよい。例えば、プロセッサ１０２は、ユーザ相互作用がディスプレイ上のウィジェットの境界内又はウィジェットの境界の所定の近接内であることを決定し、この決定に基づいて、ユーザがウィジェットと相互作用していることを決定してもよい。
【００８７】
プロセッサ１０２が特徴に関係付けられる装置を制御すると（６０８）、方法６００は継続する。一部の実施形態では、この装置は、コンピュータ装置、移動装置、装置におけるアプリケーション、自動車における機能、バスにおける機能、航空機における機能、又はボタン、スイッチ、ノブ、ダイヤル、スライダ等の従来のインターフェースによって制御され得る何らかの他の機能の１つ以上を含んでもよい。ユーザがウィジェットと相互作用すると、プロセッサ１０２は、ウィジェットによって制御されるシステムの動作を修正してもよい。例えば、一実施形態では、ユーザがファンに関係付けられるノブを回すと、プロセッサ１０２は、ファンの速さを修正するように構成される信号を送信してもよい。同様に、別の実施形態では、ユーザがミュージックプレーヤアプリケーションに関係付けられるウィジェットと相互作用すると、プロセッサ１０２は、ミュージックプレーヤによって出力される音量、又はミュージックプレーヤに関係付けられる何らかの他の機能（例えば、トラック選択、トラック内の場所、又はオーディオ出力設定）を修正してもよい。
【００８８】
プロセッサ１０２が表示信号を修正すると（６１０）、方法は継続する。表示信号は、Ｉ／Ｏ要素１１２に出力されて、ユーザに表示されてもよい。例えば、一部の実施形態では、Ｉ／Ｏ構成要素１１２は、ディスプレイ又はタッチスクリーンディスプレイを含んでもよい。このような実施形態では、ディスプレイはモードに関係付けられる画像を示してもよい。例えば、一実施形態では、ディスプレイは、図３Ａ−５に示されたシステムの１つに関係付けられる画像を含んでもよい。プロセッサ１０２は、表示信号の１つ以上の特徴を修正してもよい。例えば、一実施形態では、ユーザは、仮想スイッチ又は仮想ノブ等のウィジェットと相互作用してもよい。このような実施形態では、プロセッサ１０２は、ユーザ相互作用に部分的に基づいて仮想スイッチ又は仮想ノブに関係付けられる場所で表示信号を変更してもよい。それから、表示信号は、修正された仮想スイッチ又は仮想ノブをユーザに表示するＩ／Ｏ要素１１２に出力されてもよい。
【００８９】
プロセッサ１０２が生成する表示信号を選択すると（６１２）、方法は継続する。プロセッサは、触覚効果を選択又は決定するために触覚効果決定モジュール１２６に含まれるプログラミングを利用してもよい。例えば、プロセッサ１０２は、メモリ１０４内に記憶されて特定の触覚効果に関係付けられる駆動信号にアクセスしてもよい。別の例示として、信号は、効果に関係付けられる記憶済みアルゴリズム及び入力パラメータにアクセスすることによって生成されてもよい。例えば、アルゴリズムは、振幅及び周波数パラメータに基づいて駆動信号を生成するのに使用されるデータを出力してもよい。別の例として、触覚信号は、アクチュエータによって復号するためにアクチュエータに送信されるデータを含んでもよい。例えば、アクチュエータ自体が、振幅及び周波数等のパラメータを特定するコマンドに応答してもよい。一部の実施形態では、触覚効果は、複数の利用可能なテクスチャの１つであってもよい。例えば、複数のテクスチャは、水、草、氷、金属、砂土、砂利、レンガ、毛皮、皮革、皮膚、繊維、ゴム、葉のテクスチャ、又は任意の他の利用可能なテクスチャ、例えば、爆発又は炎に関係付けられるテクスチャの１つ以上を含んでもよい。一部の実施形態では、テクスチャは、ユーザに表示されるウィジェット等のユーザインターフェースの特徴に関係付けられてもよい。例えば、一実施形態では、特定のテクスチャ、例えば、砂のテクスチャが仮想ダイヤルに関係付けられてもよい。更に、このような実施形態では、例えば、ユーザが仮想ダイヤルの角回転を修正することによって仮想ダイヤルと相互作用すると、プロセッサ１０２は異なるテクスチャを出力してもよい。例えば、ユーザが仮想ダイヤルを回すと、触覚効果は、砂の粗さの変化をシミュレートするように構成されてもよい。従って、ユーザが仮想ダイヤルを一方に回すと、ユーザは砂利をシミュレートする触覚効果を感じてもよい。また、ユーザが仮想ダイヤルを他方に回すと、ユーザは粉末の感覚をシミュレートする触覚効果を感じてもよい。
【００９０】
ステップ６１４では、プロセッサ１０２が触覚効果を出力する触覚出力装置１１８に触覚効果に関係付けられる触覚信号を送信すると、方法は継続する。一部の実施形態では、プロセッサ１０２は、触覚出力装置１１８に触覚効果を生成させるように構成される触覚信号を出力する。一部の実施形態では、触覚出力装置１１８は、タッチ面１１６又はコンピュータ装置１０１内の他の構成要素に結合される圧電アクチュエータ又は電気モータ等の従来のアクチュエータを含んでもよい。他の実施形態では、触覚出力装置１１８は、静電界を使用してテクスチャをシミュレートする又はタッチ面１１６において知覚された摩擦係数を変化させるように構成される１つ以上の静電アクチュエータを含んでもよい。
【００９１】
次に、プロセッサ１０２は第２の触覚効果を決定する（６１８）。一部の実施形態では、第２の触覚効果は、ステップ６０８に関して検討された操作が完了したことの確認を含んでもよい。他の実施形態では、触覚効果は、ステップ６０８に関して検討された操作が完了しなかったことへの警告を含んでもよい。プロセッサは、第２の触覚効果を決定するために触覚効果決定モジュール１２６に含まれるプログラミングを利用してもよい。例えば、プロセッサ１０２は、メモリ１０４内に記憶されて特定の触覚効果に関係付けられる駆動信号にアクセスしてもよい。別の例示として、信号は、効果に関係付けられる記憶済みアルゴリズム及び入力パラメータにアクセスすることによって生成されてもよい。例えば、アルゴリズムは、振幅及び周波数パラメータに基づいて駆動信号を生成するのに使用されるデータを出力してもよい。別の例として、触覚信号は、アクチュエータによって復号するためにアクチュエータに送信されるデータを含んでもよい。例えば、アクチュエータ自体が、振幅及び周波数等のパラメータを特定するコマンドに応答してもよい。一部の実施形態では、触覚効果は、複数の利用可能なテクスチャの１つであってもよい。例えば、複数のテクスチャは、水、草、氷、金属、砂土、砂利、レンガ、毛皮、皮革、皮膚、繊維、ゴム、葉のテクスチャ、又は任意の他の利用可能なテクスチャの１つ以上を含んでもよい。一部の実施形態では、テクスチャは、ウィジェット又はウィジェット内の特徴に関係付けられてもよい。例えば、一実施形態では、ミュージックプレーヤを制御するように構成される場合にウィジェットに特定のテクスチャ、例えば、砂のテクスチャが関係付けられてもよい。更に、このような実施形態では、異なる種類のミュージックの各々が、ウィジェットに出力され得る別個のテクスチャを含む。例えば、ブルーグラスの歌曲が再生される場合、テクスチャは草に関係付けられるテクスチャを含んでもよい。また、ヘビーメタルが再生される場合、テクスチャは金属のテクスチャを含んでもよい。
【００９２】
プロセッサ１０２が第２の触覚効果を出力する触覚出力装置１１８に第２の触覚効果に関係付けられる第２の触覚信号を送信すると（６１８）、方法６００は継続する。一部の実施形態では、プロセッサ１０２は、触覚出力装置１１８に触覚効果を生成させるように構成される触覚信号を出力する。一部の実施形態では、触覚出力装置１１８は、タッチ面１１６又はコンピュータ装置１０１内の他の構成要素に結合される圧電アクチュエータ又は電気モータ等の従来のアクチュエータを含んでもよい。他の実施形態では、触覚出力装置１１８は、静電界を使用してテクスチャをシミュレートするように構成される１つ以上の静電アクチュエータを含んでもよい。
【００９３】
（触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用のためのシステム及び方法）
本開示の一部の実施形態では、物理相互作用は、ユーザを楽しませ、動転させ又は落ち着かせる以外の任意の特定の目的なしで装置上で使用されてもよい。例えば、一実施形態では、壁紙、例えば、“Ｌｉｖｅ  Ｗａｌｌｐａｐｅｒ”がユーザのタッチに反応してもよい。本開示の一部の実施形態では、物理相互作用は、触覚効果、例えば、静電摩擦効果に適合させることで補強され得る。一部の実施形態では、こうした触覚効果は、触覚のみの体験を生成するために他の効果に完全に取って代わることができる。更に、一部の実施形態では、タッチスクリーンアプリケーションにおいて類似の相互作用が使用され得る。例えば、一実施形態では、タッチスクリーンアプリケーションは、ユーザを熱中させ又はユーザの気を逸らせる効果を含んでもよい。
【００９４】
次に図７を参照すると、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用の一実施形態が示される。図７に示される実施形態は、コンピュータ装置７０１のタッチ可能ディスプレイ７０２上のタイルの配列７０４を含む。一部の実施形態では、ユーザがタッチ可能ディスプレイ７０２の表面で指を移動させると、ユーザは１つ以上のタイルと相互作用してもよい。ユーザがタイル７０４と相互作用すると、タイル７０４は、指の動作によって乱されて、画面の中に押され又は傾いてもよい。一実施形態では、コンピュータ装置７０１は、この相互作用に関係付けられる触覚効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、コンピュータ装置７０１は、ユーザの指が１つ以上のタイルと相互作用すると、テクスチャをシミュレートする又はタッチ可能ディスプレイの表面において知覚された摩擦係数を変化させるように構成される静電効果を出力してもよい。例えば、このような実施形態では、シミュレートされるテクスチャはタイルが押し込まれると低下してもよく、又はユーザの指が各タイルを擦ると別の短い効果が出力されてもよい。別の実施形態では、タイルが傾くと動的効果が出力されて、タイルの不安定性をユーザに触覚的に伝達してもよい。
【００９５】
次に図８を参照すると、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用の一実施形態が示される。本開示の一部の実施形態では、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用は、擬似三次元効果及び物理相互作用によって一般のデスクトップメタファを拡張するために使用されてもよい。図８に示される実施形態は、コンピュータ装置８０１のタッチ可能ディスプレイ８０２上の仮想デスクトップ８０４の画像を含む。一部の実施形態では、ユーザがアイコン８０６、文書８０８、ペン８１０又はボール８１２等の仮想デスクトップ８０４の様々な特徴と相互作用すると、ユーザは、タッチ可能ディスプレイ８０２の表面で対応する触覚効果を感じてもよい。
【００９６】
例えば、本開示の一実施形態では、仮想デスクトップ８０４は、１つ以上の文書（例えば、Ｅメール、テキストファイル、スプレッドシート、プレゼンテーション等）に関係付けられ得る文書８０８を含んでもよい。このような実施形態では、文書８０８は、タッチ可能ディスプレイ８０２上で指を文書の山に対して水平にスワイプすることによって倒され得る山の中に配置されてもよい。一部の実施形態では、この相互作用は、物理効果に一致する静電フィードバック等の触覚フィードバックによって補強され得る。例えば、このような実施形態では、指が文書８０８と衝突すると静電出力の短い増加により衝撃が感じられ得る。同様に、一部の実施形態では、それから文書８０８内のアイテムが互いにスライドして倒れる感覚をシミュレートするために擦れるテクスチャ及び戻り止めが出力され得る。一部の実施形態では、振動ベースのフィードバックによって類似の又は追加の効果が生成され得る。
【００９７】
本開示の別の実施形態では、ユーザがフリックジェスチャを行うことによってタッチ可能ディスプレイ８０２の画面上で文書８０８を投げてもよい。一部の実施形態では、文書との衝突は、静電出力の増加によってシミュレートされてもよい。一部の実施形態では、振動ベースのフィードバックによってこうした効果又は他の効果が生成され得る。
【００９８】
本開示の別の実施形態では、５本指のジェスチャで集めることによって文書を山にまとめてもよい。このような実施形態では、コンピュータ装置８０１は、文書がぶつかって再び山の中へと互いにスライドするときに、文書の衝突及び擦れをシミュレートするための静電触覚効果を出力してもよい。一部の実施形態では、振動ベースのフィードバックによってこうした効果又は他の効果が生成され得る。
【００９９】
本開示の別の実施形態では、ユーザがタッチ可能ディスプレイ８０２に対して指の長手方向を押し当てて文書８０８を押すことによって複数の文書８０８を並進させてもよい。このような実施形態では、静電フィードバックは、異なる文書との衝突をシミュレートするために使用され得る。同様に、静電フィードバックは、文書８０８が仮想デスクトップ８０４の表面を擦ることをシミュレートするために使用され得る。更に他の実施形態では、コンピュータ装置８０２は、文書の数及び種類に基づいて効果の強度を変調してもよい。一部の実施形態では、振動ベースのフィードバックによってこうした効果又は他の効果が生成され得る。
【０１００】
更に、一部の実施形態では、ユーザがアイコン８０６、ペン８１０又はボール８１２と相互作用すると類似の触覚効果が出力され得る。例えば、コンピュータ装置８０１は、ユーザがペン８１０を使用して絵を描く又は字を書くと知覚される摩擦係数の変化に関係付けられる触覚効果を出力するように構成されてもよい。同様に、コンピュータ装置８０１は、ユーザがタッチ可能ディスプレイ８０２上でボール８１２を押すときに衝突をシミュレートする触覚効果を出力するように構成されてもよい。一部の実施形態では、ボール８１２は仮想デスクトップ８０４内で他のオブジェクトと衝突してもよく、コンピュータ装置８０１はこうした衝突に関係付けられる触覚効果を出力するように構成されてもよい。
【０１０１】
他の実施形態では、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用は、他のアプリケーションに組み込まれ得る。例えば、一部の実施形態では、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用は、電子ブックに、例えば、電子ブックのテキスト又はグラフィックスに組み込まれ得る。
【０１０２】
次に図９を参照すると、タッチ可能ディスプレイ９０２を備えるコンピュータ装置９０１が含まれる。図９に示されるように、タッチ可能ディスプレイ９０２は４つのグラフィックスを含む。図９に示される実施形態では、それらは４匹の動物、羊９０４、狼９０６、魚９０８及びアルマジロ９１０である。更に、一部の実施形態では、ユーザがタッチ可能ディスプレイ９０２の表面で指を移動させると、コンピュータ装置９０１は各動物に関係付けられる触覚効果を出力するように構成されてもよい。一部の実施形態では、この触覚効果は、知覚される摩擦係数を変化（例えば、増加又は減少）させるように構成される触覚効果を含んでもよい。他の実施形態では、触覚効果は、タッチ可能ディスプレイ９０２の表面に出力されるテクスチャを含んでもよい。
【０１０３】
一部の実施形態では、４匹の動物の各々が異なる触覚効果を含んでもよい。更に、一部の実施形態では、ユーザがタッチ可能ディスプレイ９０２で各動物の上を指でスライドするときにのみその動物に関係付けられる触覚効果を知覚してもよい。更に、一部の実施形態では、ユーザは、ゼロでない値を有する動物の一部を指でスライドさせるときにのみ触覚効果を感じてもよい。例えば、一部の実施形態では、グラフィックのアルファチャネルがそのグラフィックの透明性を含んでもよい。このような実施形態では、グラフィックがゼロより大きいアルファ値を有するときにのみ触覚効果が出力されてもよい。更に、一部の実施形態では、触覚効果が出力されるべきかどうか及びグラフィックス内のどの場所で触覚効果が出力されるべきかをビットマップが特定してもよい。同様に、一部の実施形態では、このビットマップは、触覚効果の振幅及び周波数に関係付けられるデータを含んでもよい。一部の実施形態では、このビットマップは、グラフィックに関係付けられる触覚データを含んでもよい。例えば、一部の実施形態では、触覚効果の振幅及び周波数は、１つ以上の色、コントラスト、輝度、明瞭性、解像度、パターン又はグラフィック若しくはグラフィックの要素に関係付けられる何らかの他の要素に関係付けられてもよい。更に、一部の実施形態では、触覚情報がグラフィックに組み込まれてもよい。従って、例えば、触覚効果、例えば、テクスチャは、ユーザがグラフィック内の場所と相互作用するときに出力されてもよい。一部の実施形態では、こうした触覚効果は、グラフィックの外観に関係付けられなくてもよい。例えば、一部の実施形態では、触覚効果に関係付けられる触覚値を含むグリッド又はセルの配列がグラフィックの領域内に含まれ得る。従って、ユーザがこうしたセルに関係付けられる場所と相互作用するときに、コンピュータ装置は触覚値に関係付けられる触覚効果を出力してもよい。一部の実施形態では、これは、どの触覚効果がグラフィックに関係付けられる領域内で特定され得るかについて更なる制御を触覚設計者に与えてもよい。
【０１０４】
一部の実施形態では、魚９０８の本体はテクスチャを含んでもよいが、魚９０８のヒレはゼロ値を含むことでテクスチャに関係付けられなくてもよい。更に、一部の実施形態では、各動物は、その動物のテクスチャに関係付けられる触覚効果を含んでもよい。例えば、一実施形態では、ユーザが羊９０４と相互作用するときに、コンピュータ装置９０１は柔らかな触覚効果を出力してもよい。一部の実施形態では、７５Ｈｚ正弦波を含む触覚信号によってこの触覚効果が出力されてもよい。更に、このような実施形態では、狼９０６は異なる、より粗い触覚効果を含んでもよい。一部の実施形態では、振幅５０％で３００  Ｈｚの方形周期波（ｓｑｕａｒｅ  ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ｗａｖｅ）及び振幅５０％で速度２００  Ｈｚの確率波形（ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ  ｗａｖｅｆｏｒｍ）を含む触覚信号によってこの触覚効果が出力されてもよい。更に、一部の実施形態では、魚９０８は、鱗に関係付けられる触覚効果を含んでもよい。従って、ユーザは、魚９０８の表面で異なる方向に指を動かすと異なる触覚効果を感じてもよい。一部の実施形態では、魚９０８の表面で右に動くときに２５ピクセルのピッチ及び魚９０８の表面で左に動くときに振幅７５％で５００Ｈｚ方形周期波を有する空間格子（例えば、ユーザの動きに基づいて触覚効果の周波数及び／又は振幅を変化させること）を含む触覚信号によってこの触覚効果が出力されてもよい。更に、このような実施形態では、アルマジロ９１０は、殻に関係付けられる触覚効果を含んでもよい。一部の実施形態では、５０ピクセルのピッチを有する空間格子を含む触覚信号によってこの触覚効果が出力されてもよい。
【０１０５】
図９に関して記載された動物及び触覚効果は例示である。当業者であれば、任意の複数のオブジェクト（動物、人間又は他の種類のオブジェクト等）がタッチ可能ディスプレイに示され得ることを理解するであろう。更に、ユーザがこうしたオブジェクトの各々に関係付けられるタッチ可能ディスプレイの領域と相互作用すると任意の複数の触覚効果が出力されてもよいことを理解するであろう。
【０１０６】
次に図１０Ａ−１０Ｂを参照すると、タッチ可能ディスプレイ１００２を備えるコンピュータ装置１００１がそれぞれ含まれる。図１０Ａに示されるように、タッチ可能ディスプレイは霜１００４の領域を更に表示する。ユーザが霜１００４の領域と相互作用すると、ユーザは霜１００４を払うことができてもよい。一部の実施形態では、ユーザがタッチ可能ディスプレイ１００２と相互作用すると、霜１００４の量は徐々に減少されてもよい。更に、一部の実施形態では、ユーザが相互作用の速度を上げると、霜が除去される速度が上がってもよい。例えば、一実施形態では、ユーザ相互作用（例えば、ユーザの指の各スワイプ）ごとに除去される霜の量が、最後のタッチイベントからの時間によって１０％から３０％の間で直線的に変化する。例えば、一実施形態では、ユーザが最初に霜１００４にタッチすると、半径５０ピクセル及び強度１０％の円盤状がユーザがタッチする霜１００４の領域から取り除かれてもよい。更に、このような実施形態では、ユーザが続いて霜１００４にタッチすると、現在及び過去のタッチ位置の間の帯と共にタッチの場所で円盤状が同様に取り除かれてもよい。一部の実施形態では、取り除かれる霜１００４の強度は１０％から３０％の間で変化する。一部の実施形態では、これは、ユーザが素早く動くときに除去された経路に隙間がないことを確実にしてもよい。
【０１０７】
図１０Ｂを参照すると、ユーザが十分に霜を払うと、別のオブジェクトが露出されてもよい。図１０Ｂに示される実施形態では、ユーザは霜を払って怪物１００６を露出させている。一部の実施形態では、コンピュータ装置１００１は、ユーザが霜１００４及び怪物１００６と相互作用すると１つ以上の触覚効果を出力するように構成されてもよい。一部の実施形態では、この触覚効果は、知覚される摩擦係数を変化（例えば、増加又は減少）させるように構成される触覚効果を含んでもよい。他の実施形態では、触覚効果は、タッチ可能ディスプレイ１００２の表面に出力されるテクスチャを含んでもよい。一部の実施形態では、霜に関係付けられる触覚効果は、霜の現在のレベル（例えば、ユーザがどれ程の霜を取り除いたか）で直線的に変化する振幅を有する２００Ｈｚ方形周期波に関係付けられる触覚効果であってもよい。同様に、霜１００４を払った後で、ユーザは、怪物１００６に関係付けられる触覚効果を感じてもよい。一部の実施形態では、振幅５０％で３００  Ｈｚの方形周期波及び振幅５０％で速度２００Ｈｚの確率波形を含む触覚信号によってこの触覚効果が出力されてもよい。
【０１０８】
次に図１１Ａ−１１Ｃを参照すると、タッチ可能ディスプレイ１１０２を備えるコンピュータ装置１１０１がそれぞれ含まれる。更に、図１１Ａは２本の縄によって宙吊りにされる車１１０４を含む。図１１Ａに示される実施形態では、左側の縄は細いが、右側の縄は太い。このような実施形態では、左側の細い縄はスワイプジェスチャによって切断されてもよい。対照的に、右側の縄は太いので、縄を切断するのに鋸アイコンと共に前後のジェスチャを反復することが必要とされてもよい。一部の実施形態では、鋸アイコンに関係付けられるタッチ可能ディスプレイ１１０２の領域にタッチすることで鋸アイコンが選択されてもよい。
【０１０９】
図１１Ａに示される実施形態では、ユーザが鋸アイコンで太い縄を切断している過程である。一部の実施形態では、太い縄は、縄を切断するために必要とされる動作のピクセル数に関係付けられる太さを有してもよい。一実施形態では、太い縄は、１７００の初期強度を備えてもよい。一部の実施形態では、これは、縄を切断するために、縄に対して鋸で１７００ピクセルの動作をユーザが行わなければならないことを意味する。一部の実施形態では、これは鋸で完全に１０回往復することであってもよい。更に、このような実施形態では、鋸が動くたびに、鋸が移動する距離が縄の強度から減算される。このような実施形態では、強度がゼロに到達すると、鋸が消えて縄が徐々に消えていく。一部の実施形態では、この徐々に消えていくことには、強度６０％への最初の低下に対して０．３秒のフェード時間を含んでもよい。
【０１１０】
図１１Ｂに示されるように、ユーザが太い縄を切断すると、太い縄に関係付けられていた車１１０４の右側が落下する。更に、このような実施形態では、細い縄は、細い縄に関係付けられるタッチ可能ディスプレイ１１０２の部分をユーザの指で１回スワイプすることによって切断されてもよい。一部の実施形態では、細い縄は、切断されると太い縄と同様に消えていって車を解放する。
【０１１１】
図１１Ｃに示されるように、縄が切断されると、車１１０４は地面に落下する。一部の実施形態では、車１１０４は、地面に落下すると、所定期間の間はタッチ可能ディスプレイ１１０２に表示されたままであってもよい。一部の実施形態では、所定期間の経過後、車１１０４は画面から右又は左に立ち去ってもよい。例えば、一実施形態では、両方の縄が切断されると、車は、例えば、２０００ピクセル／秒の速さで立ち去る前に０．５秒だけ画面に留まってもよい。
【０１１２】
一部の実施形態では、ユーザが縄に関係付けられるタッチ可能ディスプレイ１１０２の部分と相互作用すると、コンピュータ装置１１０１が出力する関連触覚効果を各縄が含む。更に、一部の実施形態では、縄が切断される場合又は車１１０４が地面に衝突する場合に、別個の触覚効果が出力されてもよい。例えば、一部の実施形態では、ユーザが太い縄と相互作用すると、コンピュータ装置１１０１は、鋸が使用されるときに３０ピクセルのピッチで空間格子に関係付けられる触覚効果を出力してもよい。更に、一部の実施形態では、空間格子の強度は、鋸のスワイプが縄を横切るごとに１００％から４０％まで直線的に低下してもよい。更に、一部の実施形態では、各縄が切断されると、コンピュータ装置１１０１は別の効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、切断されると、両方の縄は５０ｍｓの時間パルスに関係付けられてもよい。
【０１１３】
次に図１２Ａ−１２Ｂを参照すると、タッチ可能ディスプレイ１２０２を備えるコンピュータ装置１２０１がそれぞれ含まれる。図１２Ａは、タブ１２０４を含む相互作用可能仮想書籍を含む。図１２Ａ−１２Ｂに示されるように、ユーザはタブ１２０４と相互作用して（図１２Ａ−１２Ｂではサーフィン犬として示される）オブジェクトを動かしてもよい。一部の実施形態では、タブ１２０４は、仮想アイスキャンディー棒に似た外観を含んでもよい。他の実施形態では、タブ１２４は、異なる外観（例えば、紙、金属、ノブ、又は何らかの他のオブジェクト）を含んでもよい。
【０１１４】
一部の実施形態では、コンピュータ装置１２０１は、ユーザがタブ１２０４と相互作用するごとに触覚効果を出力するように構成されてもよい。例えば、一実施形態では、コンピュータ装置１２０１は、ユーザがタブ１２０４と相互作用するたびに、５０ｍｓのパルスを含む触覚信号に関係付けられる触覚効果を出力するように構成されてもよい。同様に、一部の実施形態では、オブジェクトが動いているときは常に別の触覚効果が出力される。一部の実施形態では、この触覚効果は、知覚される摩擦係数を変化（例えば、増加又は減少）させることに関係付けられる触覚効果を含んでもよい。更に、一部の実施形態では、触覚効果は、テクスチャに関係付けられる触覚効果を含んでもよい。一実施形態では、触覚効果は、振幅５０％で１００Ｈｚの正弦波及び振幅５０％で１００Ｈｚの確率的影響を含む触覚信号に関係付けられる効果を含んでもよい。
【０１１５】
次に図１３Ａ−１３Ｂを参照すると、タッチ可能ディスプレイ１３０２を備えるコンピュータ装置１３０１がそれぞれ含まれる。図１３Ａは、相互作用可能仮想金庫１３０４を含む。図１３Ａに示される実施形態では、ユーザは、仮想金庫１３０４と相互作用することによって仮想金庫１３０４を解除することができてもよい。一部の実施形態では、この相互作用は、仮想金庫１３０４のダイヤルを回すことを含んでもよい。例えば、一実施形態では、ユーザは、標準的なダイヤル式ロック等によって（例えば、様々なプリセットされた座標に対してダイヤルを左右に回すことによって）仮想金庫１３０４に組み合わせ数字を入力してもよい。一部の実施形態では、コンピュータ装置１３０１は、仮想金庫１３０４の組み合わせ数字に関するヒントを提供するために矢印を表示するように構成されてもよい。例えば、一実施形態では、仮想金庫１３０４を解除するためにユーザが誤った方向にダイヤルを動かしているときは常にヒントを与えるために矢印が徐々に現れてきて、消えていってもよい。一実施形態では、こうした矢印は、誤った方向に動かしているときに毎秒５％の割合で不透明度を増加させて、正しい方向に動かしているときに毎秒２０％の割合で消えていってもよい。
【０１１６】
図１３Ｂは、ユーザが仮想金庫１３０６を開けた場合の実施形態を示す。このような実施形態では、ユーザは、ドアを押す相互作用によって仮想金庫１３０６を閉じることが可能であり、ドアはその後バタンと閉まってもよい。更に、一部の実施形態では、ユーザはダイヤルを回転させることによって金庫を更に施錠することが可能であってもよい。
【０１１７】
一部の実施形態では、コンピュータ装置１３０１は、ユーザが金庫１３０４の異なる構成要素と相互作用すると異なる効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、ユーザがドアと相互作用すると、コンピュータ装置は、７５Ｈｚの正弦波を含む触覚信号に関係付けられる触覚効果を出力してもよい。同様に、コンピュータ装置１３０１は、金庫を開けること又は閉めることに関係付けられる異なる触覚効果を出力してもよい。更に、ユーザが金庫のダイヤルと相互作用すると、コンピュータ装置１３０１は、図３Ａ−３Ｃに関して検討されたものと同様の触覚効果を出力するように構成されてもよい。
【０１１８】
一部の実施形態では、タッチ可能ディスプレイは、触覚効果が出力されるかどうかを制御するように構成され得るアイコンを含んでもよい。一部の実施形態では、アイコンは、ボタン、旗、又はユーザが触覚効果をオン又はオフにするために相互作用し得るアイコン等のウィジェットを含んでもよい。更に、一部の実施形態では、ユーザは、特定の場所でアイコンを設定することによって（例えば、仮想スイッチを所定の点まで押すこと又は仮想旗を特定の場所まで引くこと／押すことによって）触覚効果の強度を変化させることができてもよい。一部の実施形態では、コンピュータ装置は、ユーザがウィジェットと相互作用すると触覚効果を出力するように構成されてもよい。
【０１１９】
更に他の実施形態では、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用は、ゲームに組み込まれ得る。例えば、ゲームは、静電ベースの効果を適合することによって増大し得る物理相互作用を含む場合が多い。例えば、一実施形態では、仮想パチンコ、例えば、１つのオブジェクトを別のオブジェクト群に向かって撃つゲームにおけるパチンコをユーザが引くと、コンピュータ装置は抵抗の増加に関係付けられる効果を出力してもよい。同様に、ユーザが仮想パチンコを解放せずに、パチンコの張力を徐々に減少させる場合、コンピュータ装置は、張力の減少をシミュレートするように構成される触覚効果を出力してもよい。一実施形態では、この効果は、テクスチャの減少又は摩擦係数の減少をシミュレートするように構成される効果を含んでもよい。例えば、このような触覚効果は、静電アクチュエータ又は超音波周波数（例えば、２０ｋＨｚよりも大きい）で振動するように構成されるアクチュエータによって出力され得る。
【０１２０】
他の実施形態では、切断の感覚をシミュレートするために触覚効果が出力されてもよい。例えば、タッチスクリーンゲームにおいて、ユーザの指のスワイプジェスチャを使用してユーザがオブジェクトを薄切りにしてもよい。本開示の一部の実施形態では、こうした相互作用は、ユーザのオブジェクトとの衝突に関係付けられる効果を出力する静電又は振動ベースの効果によって増大されてもよい。更に、一部の実施形態では、スライス動作の間にオブジェクトのテクスチャをシミュレートするために第２の効果が出力されてもよい。
【０１２１】
更に他の実施形態では、スライドの感覚をシミュレートするために触覚効果が出力されてもよい。例えば、画面に対して又は互いに対してスライドするオブジェクトを含むゲームにおいて、この相互作用をシミュレートするために触覚効果が出力され得る。例えば、一実施形態では、丸太が長軸に沿って動かされると、互いに対して丸太が擦れることをシミュレートするように構成されるテクスチャをシミュレートするために静電効果が出力され得る。同様に、１つの丸太が別の丸太又は仕切りに衝突する衝撃を再現するために静電パルスが使用され得る。他の実施形態では、タッチスクリーンの画面上で指をドラッグするときにユーザが感知する摩擦係数を変化させるために静電効果が出力されてもよい。他の実施形態では、高周波振動を使用して同様の効果が出力されてもよい。
【０１２２】
更に他の実施形態では、特定の場所又は「ドッキング」で終結することをシミュレートするために触覚効果が出力されてもよい。例えば、フライトシミュレータゲームにおいて、到着するフライトに対するユーザのトレース経路は、航空機が正しく接近していることをユーザに対して特定する触覚効果を更に含んでもよい。このような実施形態では、静電効果は、シミュレートされるテクスチャを生成し、又はユーザが感じる摩擦係数を変化させてもよい。同様に、触覚効果は、航空機が滑走路に着陸するときの衝撃を再現してもよい。
【０１２３】
本開示のコンピュータ装置は、１つ以上の複数の触覚効果を出力するように構成されてもよい。一部の実施形態では、こうした触覚効果は、テクスチャに関係付けられてもよい。一部の実施形態では、このテクスチャは、液体、例えば、水、油、塗料、又は何らかの他の種類の液体のテクスチャを含んでもよい。このような実施形態では、ユーザの指がタッチ可能ディスプレイの上で移動すると、その移動が液体をかき乱してもよい。一実施形態では、これはタッチ可能ディスプレイの表面で視認可能な小波又は摂動を生成してもよい。更に、このような実施形態では、コンピュータ装置は小波又は摂動をシミュレートするように構成される触覚効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、小波は滑らかな静電摩擦格子を通じて感じられ得る。別の実施形態では、タッチ可能ディスプレイの表面でテクスチャをシミュレートし又は摩擦係数を変化させるように構成される触覚効果が出力されてもよい。この触覚効果は、液体の小波又は他の種類の摂動の存在をシミュレートしてもよい。
【０１２４】
別の実施形態では、テクスチャは熱又は火に関係付けられるテクスチャを含んでもよい。このような実施形態では、ユーザの指がタッチ可能ディスプレイの上で移動すると、その移動が炎をかき乱してもよい。更に、一部の実施形態では、触覚効果は炎の強度をシミュレートしてもよい。例えば、テクスチャをシミュレートし又は摩擦係数を変化させるように構成される触覚効果が、炎の存在をシミュレートするために出力されてもよい。一部の実施形態では、この触覚効果は、静電アクチュエータによって出力されてもよい。他の実施形態では、それは超音波周波数で振動するアクチュエータによって出力されてもよい。
【０１２５】
別の実施形態では、テクスチャは、コンピュータ装置のタッチ可能ディスプレイで粒状材料、例えば、砂、小石、又は粉末に関係付けられるテクスチャを含んでもよい。このような実施形態では、ユーザの指がタッチ可能ディスプレイの表面で移動すると、指は粒状材料の山と相互作用する。ユーザが粒状材料と相互作用すると、コンピュータ装置は相互作用をシミュレートするように構成される触覚効果を出力してもよい。例えば、一実施形態では、粒状材料のスライドは、粒状合成によって生成されるシミュレートされるテクスチャ等の静電フィードバックの適合を伴う。他の実施形態では、超音波周波数で振動するアクチュエータによって触覚効果が出力されてもよい。一部の実施形態では、この触覚効果は、タッチ可能ディスプレイの表面におけるテクスチャをシミュレートするように構成される。他の実施形態では、触覚効果は、タッチ可能ディスプレイの表面でユーザが感じる摩擦係数を変化させるように構成される。
【０１２６】
別の実施形態では、テクスチャは、コンピュータ装置のタッチ可能ディスプレイにおける沈殿物、例えば、水又は粉末に関係付けられてもよい。このような実施形態では、ユーザの指がタッチ可能ディスプレイの表面で移動すると、指は沈殿物と相互作用する。一実施形態では、指が表面を擦ると、例えば、下層のガラス表面が現れるにつれて増加するように摩擦を変調するために静電効果が使用されてもよい。他の実施形態では、別の種類のアクチュエータが使用されてもよい。更に他の実施形態では、この触覚効果は、タッチ可能ディスプレイの表面において関連するテクスチャをシミュレートするように構成されてもよい。
【０１２７】
上記の実施形態は、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用の例示である。他の実施形態では、追加の効果が出力され得る。例えば、本開示の実施形態は、タッチ可能ディスプレイの表面で悩みの数珠（ｗｏｒｒｙ  ｂｅａｄｓ）をシミュレートするために使用され得る。このような実施形態では、静電摩擦は、数珠の背景に対するスライド及び数珠の互いとの衝突をシミュレートするために使用されてもよい。別の実施形態では、気泡シートがディスプレイに示されてもよく、ユーザは気泡と相互作用してはじけさせることができてもよい。このような実施形態では、ユーザの指が各気泡に対してスライドすると触覚効果が出力されてもよい。
【０１２８】
（触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用の利点）
触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用には数多くの利点がある。触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用は、ユーザが装置を見なくても状態判断（例えば、装置の現在のモードの決定）を行うことを可能にしてもよい。従って、ユーザは、他の仕事に集中を維持することができてもよい。例えば、ユーザは、ディスプレイに焦点を合わせなくても、ユーザインターフェースで利用可能な操作に関する判断を行うことができてもよい。同様に、触覚効果は、操作が利用可能である、完了している、又は所定レベルの重要度を有することの確認として機能してもよい。
【０１２９】
他の実施形態では、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用は、ユーザがソフトウェア及びユーザインターフェースをより効果的に使用することを可能にしてもよい。例えば、ユーザは、ディスプレイに焦点を合わせなくても、プログラムで利用可能な操作に関する判断を行うことができてもよい。更に、触覚効果によってシミュレートされる物理相互作用は、タッチスクリーン装置が従来のスイッチに取って代わることを可能にしてもよい。これによって、タッチスクリーン式装置が多機能コントローラとして動作することが可能になる。更に、タッチスクリーン式装置が以前に使用されなかった場所で使用されることが可能になる。これによって費用を減らすと共に、全体的なユーザ満足度を向上させることができる。
【０１３０】
（概論）
上記の方法、システム及び装置は例示である。様々な構成が、適宜、様々な手続き又は構成要素を省略、置換、又は追加してもよい。例えば、代替的な構成では、方法は記載されたものとは異なる順序で実行されてもよく、及び／又はステージが追加、省略及び／又は結合されてもよい。また、所定の構成に関して記載された機能は、様々な他の構成に結合されてもよい。構成の異なる態様及び要素が、同様に結合されてもよい。また、技術は進歩するものであり、そのため要素の多くは例示であり、本開示又は請求項の範囲を限定しない。
【０１３１】
例示的な構成（実装を含む）の十分な理解を与えるために説明の中で特定の詳細が与えられている。しかしながら、こうした構成は特定の詳細なしで実施されてもよい。例えば、周知の回路、工程、アルゴリズム、構造及び技術が、構成を不明確にするのを避けるために不要な詳細なしで示されている。この説明は、例示的な構成のみを提供するものであり、請求項の範囲、応用性又は構成を限定しない。むしろ、構成の上記説明は、当業者に記載された技術を実装するための実施可能な説明を提供するであろう。本開示の精神又は範囲から逸れることなく、要素の機能及び配置の様々な変更が行われてもよい。
【０１３２】
また、構成は、フロー図又はブロック図として描かれる処理として記載されてもよい。各々が連続した工程として操作を説明している場合があるが、こうした操作の多くは並列的又は同時に行われ得る。更に、操作の順序は並び替えられてもよい。工程は、図面に含まれない追加のステップを有してもよい。更に、方法の例示は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、又はこれらの任意の組み合わせによって実装されてもよい。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア又はマイクロコードで実装される場合、必要なタスクを実行するためのプログラムコード又はコードセグメントは、記憶媒体等の一時的でないコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。プロセッサは、記載されたタスクを実行してもよい。
【０１３３】
複数の例示的な構成が記載されているが、本開示の精神から逸脱することなく、様々な修正、代替構造及び均等物が使用されてもよい。例えば、上記の要素は、より大きなシステムの構成要素であってもよく、他の規則が本発明のアプリケーションに優先し又はそれを修正してもよい。また、上記の要素が検討される前、間、又は後で多くのステップが行われてもよい。従って、先の記載は請求項の範囲を縛らない。
【０１３４】
本明細書における「適合される」又は「構成される」の使用は、追加のタスク又はステップを実行するように適合又は構成される装置を排除しない開放的且つ包括的な言語を意図している。更に、「基づいて」の使用は開放的且つ包括的であることが意図されており、即ち、１つ以上の記載された条件又は値に「基づく」処理、ステップ、計算、又は他の動作が、実際には、記載されたものを越える追加の条件又は値に基づいてもよい。本明細書に含まれる表題、リスト、及び番号は、単に説明を容易にするためのものであって、限定することを意図していない。
【０１３５】
本主題の態様に従う実施形態は、デジタル電子回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせに実装され得る。一実施形態では、コンピュータは、１つ又は複数のプロセッサを備えてもよい。プロセッサは、プロセッサに結合されるＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピュータ可読媒体を備え、又はそれへのアクセスを有する。プロセッサは、センササンプリングルーチン、選択ルーチン、及び上述の方法を実行する他のルーチン等、メモリに記憶されたコンピュータ実行可能プログラム命令を実行する。
【０１３６】
このようなプロセッサは、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、及び状態機械を含む。このようなプロセッサは、ＰＬＣ、ＰＩＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、ＰＬＤ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＲＯＭ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｉｅ）、ＥＰＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｉｅ）、又は他の類似の装置等のプログラム可能電子装置を更に備えてもよい。
【０１３７】
このようなプロセッサは、媒体、例えば、プロセッサによって実行されると、プロセッサによって遂行又は支援される本明細書に記載のステップをプロセッサに実行させることが出来る命令を記憶し得る有形のコンピュータ可読媒体を備え、又はこれと通信してもよい。コンピュータ可読媒体の実施形態は、限定されないが、プロセッサ、例えばウェブサーバのプロセッサにコンピュータ可読命令を提供することが出来る全ての電子、光学、磁気、又は他の記憶装置を備えてもよい。媒体の他の例は、限定されないが、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、メモリチップ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、構成プロセッサ、全ての光学媒体、全ての磁気テープ若しくは他の磁気媒体、又はコンピュータプロセッサが読み取り可能な任意の他の媒体を含む。また、様々な他の装置は、ルータ、プライベート若しくはパブリックネットワーク、又は他の伝送装置等のコンピュータ可読媒体を含んでもよい。記載されたプロセッサ及び処理は、１つ以上の構造内にあってもよく、１つ以上の構造を通じて分散されてもよい。プロセッサは、本明細書に記載の１つ以上の方法（又は方法の一部）を実行するためのコードを備えてもよい。
【０１３８】
本主題はその特定の実施形態に関して詳細に記載されているが、上記のことを理解すると、このような実施形態の変形、変化、及び均等物を当業者であれば容易に生み出し得ることが理解されるであろう。従って、本開示は、限定ではなく例示を目的として提示されており、当業者には容易に明らかとなる本主題への修正、変更及び／又は追加を含むことを排除しないことが理解されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【外国語明細書】
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