(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
触覚フィードバックを提供する方法であって：
触覚フィードバックを生成するための駆動装置を提供する段階と；
少なくとも一つの触覚コマンドに応じて触覚フィードバックを生成するように前記駆動装置を制御するための制御値を動的に生成する段階であって、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために、ダイナミックレンジ圧縮を適用し、前記制御値を動的に生成する、段階と；
を有し、
前記制御値を動的に生成する段階は、同時に生じたイベントの二つの触覚コマンドの二つの初期の対応値に対応する二つの包絡線を合成し、前記二つの触覚コマンドの初期の対応値に対応する合成された包絡線を生成する段階を含み、
前記制御値は、前記合成された包絡線に前記ダイナミックレンジ圧縮が適用されることにより、動的に生成される、
方法。
【請求項２】
触覚フィードバックを生成するように前記駆動装置を制御するための制御値を動的に生成する前記段階は、
前記少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値が、閾値より実質的に大きい場合には、
前記触覚フィードバックの大きさを、実質的に前記振動範囲内となるように制御するために、前記制御値を生成するためのダイナミックレンジ圧縮を実行し、前記初期の対応値を調整する段階
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ダイナミックレンジ圧縮を実行する前記段階は：
前記触覚フィードバックの大きさを、実質的に前記振動範囲内となるように制御するために、前記制御値を生成するため、前記少なくとも一つの触覚コマンド、前記初期の対応値及び利得に従って、前記初期の対応値を調整する段階；
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記利得は、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、調整された前記初期の対応値が、前記閾値より小さくなるまで、ある期間内で減少する、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記制御値を生成するために、前記初期の対応値が前記閾値を超える場合に、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、前記初期の対応値に関してソフトクリッピングを実行する段階
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
ダイナミックレンジ圧縮を実行する前記ステップは、前記制御値を適宜に生成するために、ハード・ニー又はソフト・ニーと共にソフトクリッピングを用いる、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ダイナミックレンジ圧縮を実行する段階は：
前記少なくとも一つの触覚コマンドの、調整された前記初期の対応値が、前記閾値より小さい場合に、前記利得をある期間内に徐々に増加させるために、前記利得をリリースする段階；
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
触覚フィードバックを生成するように前記駆動装置を制御するための制御値を動的に生成する前記段階は、
前記少なくとも一つの触覚コマンドに応じて、初期の対応値を生成し、該初期の対応値を一時的に保管する段階と；
現在の初期の対応値と一時的に保管された前記初期対応値が閾値より大きいかどうかを時間とともに動的に確認する段階と；
前記触覚フィードバックの大きさを、実質的に前記振動範囲内となるように制御するために、前記現在の初期の対応値が前記閾値を越えた場合に、前記制御値を生成するため、前記現在の初期の対応値と一時的に保管された前記初期の対応値に関してダイナミックレンジ圧縮を実行する段階と；
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも一つの触覚コマンドのそれぞれは、電子装置のユーザインターフェース上に表示されるオブジェクトに対応する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの触覚コマンドの一つは、電子装置のユーザインターフェースによって受信される少なくとも一つのタッチ入力に対応する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
触覚フィードバックを用いる電子装置であって：
触覚フィードバックを生成する駆動装置と；
触覚フィードバックを生成するように前記駆動装置を制御するために、少なくとも一つの触覚コマンドに応じて、制御値を動的に生成するための、前記駆動装置に接続される制御装置であって、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために、ダイナミックレンジ圧縮を適用し、前記制御値を動的に生成する、制御装置と；
を有し、
前記制御装置は、同時に生じたイベントの二つの触覚コマンドの二つの初期の対応値に対応する二つの包絡線を合成し、前記二つの触覚コマンドの初期の対応値に対応する合成された包絡線を生成し、
前記制御値は、前記合成された包絡線に前記ダイナミックレンジ圧縮が適用されることにより、動的に生成される、
電子装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記触覚フィードバックの大きさを、実質的に前記振動範囲内となるように制御するために、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値が、閾値より大きい場合には、前記制御値を生成するためのダイナミックレンジ圧縮を実行し、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、前記初期の対応値を調整する、
請求項１１に記載の電子装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記触覚フィードバックの大きさを、実質的に前記振動範囲内となるように制御するために、前記制御値を生成するため、前記少なくとも一つの触覚コマンド、前記初期の対応値及び利得に従って、前記初期の対応値をさらに調整する、
請求項１２に記載の電子装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、調整された前記初期の対応値が、前記閾値より小さくなるまで、前記利得を、ある期間内で減少させる、
請求項１３に記載の電子装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記制御値を生成するために、前記初期の対応値が前記閾値を超える場合に、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、前記初期の対応値に関してソフトクリッピングを実行する、
請求項１３に記載の電子装置。
【請求項１６】
前記制御値を生成するために、前記制御装置がダイナミックレンジ圧縮を実行する場合に、ハード・ニー又はソフト・ニーと共にソフトクリッピングを用いる、
請求項１５に記載の電子装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、調整された前記初期の対応値が、前記閾値より小さい場合に、前記利得をある期間内に徐々に増加させるために、前記利得をさらにリリースする、
請求項１３に記載の電子装置。
【請求項１８】
前記制御装置がダイナミックレンジ圧縮を実行する場合に、前記制御装置は、さらに：
前記少なくとも一つの触覚コマンドに応じて前記初期の対応値を生成し、該初期の対応値を一時的に保管し；
現在の初期の対応値と一時的に保管された前記初期対応値が閾値より大きいかどうかを時間とともに動的に確認し；
触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために、前記現在の初期の対応値が前記閾値を越えた場合に、前記現在の初期の対応値と一時的に保管された前記初期の対応値に関してダイナミックレンジ圧縮を実行し、前記制御値を生成する；
請求項１１に記載の電子装置。
【請求項１９】
前記制御装置と前記駆動装置との間に接続される増幅器をさらに有する、
請求項１１に記載の電子装置。
【請求項２０】
当該電子装置は、
前記少なくとも一つの触覚コマンドに対応する少なくとも一つのオブジェクトを表示する表示装置をさらに有する、
請求項１１に記載の電子装置。
【請求項２１】
当該電子装置は、タッチディスプレイ装置をさらに有し、
該タッチディスプレイ装置によって受信される少なくとも一つのタッチ入力は、前記少なくとも一つの触覚コマンドの一つに対応する、
請求項１１に記載の電子装置。
【請求項２２】
触覚フィードバックを用いる電子装置であって：
触覚フィードバックを生成する駆動装置と；
制御装置と；
前記制御装置及び前記駆動装置へ接続されるダイナミックレンジ圧縮装置であって、触覚フィードバックを生成するように前記駆動装置を制御するために、少なくとも一つの触覚コマンドに応じて、制御信号を動的に生成するための、ダイナミックレンジ圧縮装置であって、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために、ダイナミックレンジ圧縮を適用し、前記制御信号を動的に生成する、ダイナミックレンジ圧縮装置と；
を有し、
前記制御装置は、同時に生じたイベントの二つの触覚コマンドの二つの初期の対応値に対応する二つの包絡線を合成し、前記二つの触覚コマンドの初期の対応値に対応する合成された包絡線を生成し、
前記制御値は、前記合成された包絡線に前記ダイナミックレンジ圧縮が適用されることにより、動的に生成される、
電子装置。
【請求項２３】
前記ダイナミックレンジ圧縮装置は、前記触覚フィードバックの大きさを、実質的に前記振動範囲内となるように制御するために、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値が、閾値より大きい場合には、前記制御信号によって示される制御値を生成するためのダイナミックレンジ圧縮を実行し、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、前記初期の対応値を調整する、
請求項２２に記載の電子装置。
【請求項２４】
前記ダイナミックレンジ圧縮装置は、前記触覚フィードバックの大きさを、実質的に前記振動範囲内となるように制御するために、前記少なくとも一つの触覚コマンド、前記初期の対応値及び利得に従って、前記初期の対応値をさらに調整し、前記制御値を生成する、
請求項２３に記載の電子装置。
【請求項２５】
前記ダイナミックレンジ圧縮装置は、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、調整された前記初期の対応値が、前記閾値より小さくなるまで、前記利得を、ある期間内で減少させる、
請求項２４に記載の電子装置。
【請求項２６】
前記ダイナミックレンジ圧縮装置は、前記制御値を生成するために、前記初期の対応値が前記閾値を超える場合に、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、前記初期の対応値に関してソフトクリッピングを実行する、
請求項２４に記載の電子装置。
【請求項２７】
前記制御値を生成するために、前記ダイナミックレンジ圧縮装置は、ハード・ニー又はソフト・ニーと共にソフトクリッピングを用いてダイナミックレンジ圧縮を実行する、
請求項２６に記載の電子装置。
【請求項２８】
前記ダイナミックレンジ圧縮装置は、前記少なくとも一つの触覚コマンドの、調整された前記初期の対応値が、前記閾値より小さい場合に、前記利得をある期間内に徐々に増加させるために、前記利得をさらにリリースする、
請求項２４に記載の電子装置。
【請求項２９】
前記ダイナミックレンジ圧縮装置がダイナミックレンジ圧縮を実行する場合に、前記ダイナミックレンジ圧縮装置は、さらに：
前記少なくとも一つの触覚コマンドに応じて前記初期の対応値を生成し、該初期の対応値を一時的に保管し；
現在の初期の対応値と一時的に保管された前記初期対応値が閾値より大きいかどうかを時間とともに動的に確認し；
触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために、前記現在の初期の対応値が前記閾値を越えた場合に、前記現在の初期の対応値と一時的に保管された前記初期の対応値に関してダイナミックレンジ圧縮を実行し、前記制御値を生成する；
請求項２２に記載の電子装置。
【請求項３０】
前記ダイナミックレンジ圧縮装置は、マイクロコントローラを有する、
請求項２２に記載の電子装置。
【請求項３１】
前記ダイナミックレンジ圧縮装置は、増幅器をさらに有する、
請求項３０に記載の電子装置。
【請求項３２】
前記ダイナミックレンジ圧縮装置と前記駆動装置との間に接続される増幅器をさらに有する、
請求項２２に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示書は、一般に、電子装置に関し、特に、触覚フィードバックを用いる携帯機器に関する。本出願は、２０１１年１月２０日に出願された、台湾国出願100102168号の利益を主張し、その対象が参照によってここに組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン、ＰＤＡ（personal  digital  assistant）及びマルチメディアプレーヤのような携帯機器は、ユーザの様々な要求を満たすために、多目的な機能を提供する。携帯機器が、心地よいユーザ経験を大いに作りだすための、シンプルでフレンドリなユーザインターフェースを提供するか否かは、この特定の装置を使用するユーザの意欲に影響を及ぼす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
主流のユーザインターフェースになった、シングルタッチ又はマルチタッチのユーザインターフェースは、携帯機器をより使いやすくする。タッチセンサ機能を有する携帯機器は、人間と機械のインタラクションに対するユーザの要求をいまだに満足できていない。したがって、いくつかの製造業者は、シンプルな振動機能を提供するために、電子製品での触覚フィードバックを開発している。例えば、触覚フィードバックインターフェース装置における触覚フィードバック効果は、米国特許７，２１８，３１０において開示される。しかしながら、その触覚フィードバック技術は、よりよいユーザ体験をユーザにもたらすために、改善すべき多くのことを有する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示書は、触覚フィードバックを用いた電子装置と、触覚フィードバックを提供用する方法を対象とする。一つの実施形態における電子装置の触覚フィードバック機能は、電子装置から生成された触覚フィードバックが、ユーザ体験を改善するための振動効果を生成する、ダイナミックレンジ圧縮方式を有する。従って、電子装置は、細かく、はっきりした触覚フィードバック効果をシミュレーションすることができる。さらに、複数の異なる触覚コマンドが組み合わされるような、いくつかの状況下で、触覚コマンドは、制御値がダイナミックレンジの外にある場合に生ずる、ゆがみを回避することができる。
【０００５】
本開示書の第一の実施形態に従って、触覚フィードバックを提供する方法が提供される。当該方法は、次のステップを含む。駆動装置は、触覚フィードバックを生成するために提供される。少なくとも一つの触覚コマンドに応じて、制御値は、触覚フィードバックを生成するために、駆動装置を制御するよう動的に生成される。ここで、ダイナミックレンジ圧縮は、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために適用され、制御値を動的に生成する。また、同時に生じたイベントの二つの触覚コマンドの二つの初期の対応値に対応する二つの包絡線を合成し、前記二つの触覚コマンドの初期の対応値に対応する合成された包絡線を生成する。制御値は、前記合成された包絡線に前記ダイナミックレンジ圧縮が適用されることにより、動的に生成される。
【０００６】
本開示書の第二の実施形態に従って、触覚フィードバックを用いた電子装置が提供される。当該電子装置は、駆動装置と制御装置を有する。駆動装置は、触覚フィードバックを生成する。制御装置は、駆動装置に接続され、少なくとも一つの触覚コマンドに応じて触覚フィードバックを生成するように、駆動装置を制御するための制御値を動的に生成する。ここで、制御装置は、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するためにダイナミックレンジ圧縮を適用し、制御値を動的に生成する。また、制御装置は、同時に生じたイベントの二つの触覚コマンドの二つの初期の対応値に対応する二つの包絡線を合成し、前記二つの触覚コマンドの初期の対応値に対応する合成された包絡線を生成する。制御値は、前記合成された包絡線に前記ダイナミックレンジ圧縮が適用されることにより、動的に生成される。
【０００７】
本開示書の第三の実施形態に従って、触覚フィードバックを用いた電子装置が提供される。当該電子装置は、駆動装置と、制御装置と、ダイナミックレンジ圧縮装置を有する。駆動装置は、触覚フィードバックを生成する。ダイナミックレンジ圧縮装置は、制御装置及び駆動装置と接続され、駆動装置が、少なくとも一つの触覚コマンドに応じて触覚フィードバックを生成するように、駆動装置を制御するための制御信号を動的に生成する。ここで、ダイナミックレンジ圧縮装置は、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために、ダイナミックレンジ圧縮を適用し、制御信号値を動的に生成する。また、制御装置は、同時に生じたイベントの二つの触覚コマンドの二つの初期の対応値に対応する二つの包絡線を合成し、前記二つの触覚コマンドの初期の対応値に対応する合成された包絡線を生成する。制御値は、前記合成された包絡線に前記ダイナミックレンジ圧縮が適用されることにより、動的に生成される。
【０００８】
本開示書の上記実施形態及び他の実施形態は、限定的でない実施形態についての、次の詳細な説明に関して、より理解されるであろう。次の説明は、添付された図面への参照と共になされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に従って触覚フィードバックを用いた電子装置を表す図。
【図２Ａ】触覚コマンドの対応する触覚フィードバックの一例を表す図。
【図２Ｂ】二つの複合触覚コマンドの対応する触覚フィードバックの一例を表す図。
【図２Ｃ】触覚コマンドの対応する触覚フィードバックと、増幅された、その触覚フィードバックの一例を表す図。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に従って触覚フィードバックを提供するためのシステムを表す図。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に従って図１の電子装置で用いられる触覚フィードバックを提供するための方法についてのフローチャート。
【図４Ａ】ソフトクリップ方式を用いたダイナミックレンジ圧縮の一例を表す図。
【図４Ｂ】リリース方式を用いたダイナミックレンジ圧縮の一例を表す図。
【図４Ｃ】アタック・アンド・リリース方式を用いたダイナミックレンジ圧縮の一例を表す図。
【図４Ｄ】インプット・ルック・アヘッド方式を用いたダイナミックレンジ圧縮の一例を表す図。
【図５Ａ】触覚フィードバックを用いた電子装置の複数の実施形態のブロック図。
【図５Ｂ】触覚フィードバックを用いた電子装置の複数の実施形態のブロック図
【図６】触覚フィードバックを用いた電子装置の別の一実施形態を表す図。
【図７】アタック・アンド・リリース方式を通じて、触覚コマンドの、最初の対応値に対するダイナミック圧縮を実行する一つの実施形態のフローチャート。
【図８】アタックとリリース方式を通じて、触覚コマンドの初期の対応値に対するダイナミック圧縮を実行する一つの実施形態を表す図。
【図９】ソフト制限を通じて、触覚コマンドの初期の対応値に対するダイナミック圧縮の実行についての入出力特性を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に従う、触覚フィードバックを用いた電子装置を表す図である。図１の電子装置１００は、携帯電話、マルチメディアプレーヤ、ＰＤＡ、ｅ−ｂｏｏｋ、タブレットＰＣ、デジタルカメラ及び携帯機器のような、携帯型計算装置によって実現され得る。電子装置１００は、触覚フィードバック機能を提供するために、駆動装置１２０を制御する。電子装置１００によって提供される触覚フィードバック機能は、さらに、ダイナミックレンジ圧縮方式を有する。ダイナミックレンジ圧縮方式は、触覚フィードバック機能を実装する回路が、回路のアナログ信号出力又はデジタル信号出力に関する制限に起因して、歪み（distortion）を生成しないようにする。そのような歪みは、通常、気に障る触覚フィードバックや、不愉快なユーザ体験をもたらす。以下の実施形態で示されるように、ダイナミックレンジ圧縮を通じて、電子装置１００は、歪みを削減し、ユーザ体験を改善する。
【００１１】
説明を理解しやすくするために、以下の駆動装置１２０によって生成される触覚フィードバックは、ユーザが感知できる振動である。例えば、図２Ａの波形は、ユーザ又はテスト要素が感知できる触覚フィードバックの例を示す。ここで、触覚フィードバック包絡線Ｃ０は、ある振動範囲内で変化する。例えば、包絡線Ｃ０は、振幅の最大値より小さいか、等しい。駆動装置は、電子装置１００の中に配置される一つ又は複数の装置の振動素子によって実現され得る。振動素子は、装置の全体又は一部で、ユーザが感知できる振動を生成する。例えば、振動は、タッチパネル上又は筐体上で生成される。触覚コマンド（haptic  command）は、触覚フィードバックの大きさを制御する命令を示し、又はこれを含む。説明のために、触覚フィードバックは、その対応する包絡線によって示される。
【００１２】
電子装置１００によるダイナミックレンジ圧縮の適用の例示に先立って、電子装置に生じ得る、触覚フィードバックの歪みのいくつかの場面が、最初に例示される。例えば、図１の電子装置１００のディスプレイ１１０上に配置されたユーザインターフェース１１５（オブジェクトＢの数字キーのような）に同時に生ずる、触覚フィードバックの二つ以上の例（二つ以上の衝突（collision）の例）が存在する。その間に、二つの触覚コマンドに対応する触覚フィードバックの例は、合成され（combined）得る。触覚フィードバックの合成された例に対応する触覚フィードバックが、理論上、触覚フィードバック機能を実装する回路によって出力されるアナログ信号又はデジタル信号に関する制限を越えるか、駆動装置１２０によって生成され得る触覚フィードバックの制限を越えると、歪みが生じ得る。実際には、上の場面は、強制的な制限（compulsory  restriction）又はハードクリップ方式によって解決され得る。すなわち、上限より大きい値は、その上限によって置換され、かつ／又は、下限より小さい値は、その下限により置換される。しかしながら、そのような歪みは、高い確実性で、感知できる非線形の歪みをもたらし、気に障る触覚フィードバックを生成する。
【００１３】
例えば、ユーザインターフェース１１５のオブジェクトＢ１とＢ２は、それぞれ、爆発イベントと、射撃イベントを示す。電子装置１００によって実行されるゲームプログラムのようなプログラムは、ユーザに、二つのオブジェクトＢ１とＢ２によって表される触覚を提供する目的で、駆動装置１２０を駆動するために、二つのオブジェクトＢ１、Ｂ２の、二つの対応するイベントに応じて、二つの触覚コマンドを生ずる。図２Ｂに示されるように、包絡線Ｃ１とＣ２は、二つの触覚コマンドに対応する波（触覚フィードバック）であり、どちらも最大値ＭＡＸより低いものとする。二つの包絡線を加えると、時点t1とt2との間の時間間隔は、オブジェクトＢ２によって表される射撃イベント（包絡線Ｃ２）に対応し、理論上、包絡線は、最大値ＭＡＸを超え、この時間間隔の中で、値Ｋに達する。回路又はデジタル処理に関する制限により、時点t1とt2との間の触覚フィードバックのみが、２０１において示されるように、最大値ＭＡＸに到達し得る。射撃イベントが時点t1と０との間で生じた場合には、上のハードクリップ方式は、二つの包絡線Ｃ１とＣ２を加えた後の、オブジェクトＢ１とＢ２についての触覚フィードバックの対応する効果の区別を、さらに困難にする。そして、ユーザは、後者のイベントの対応する触覚フィードバックを感知することができない可能性がある。時点t1からt2までの間の時間間隔の中、又はその後に、より多くの射撃イベント又は他のイベントが生じた場合には、複数の触覚コマンドに対応する触覚フィードバックは、より曖昧で、感知することがより困難である可能性がある。従って、ユーザは、電子装置１００の触覚フィードバックの効果が貧弱であり、使用感が鮮明でないとみなす可能性がある。
【００１４】
さらに、触覚コマンドの対応する触覚フィードバックは、特定の時間期間内でのみ、閾値を越える可能性がある。例えば、触覚コマンドに対応する触覚フィードバックを示す、図２Ｃの包絡線Ｃ４は、閾値ＭＡＸより低い。さらに、図２Ｃの包絡線Ｃ４は、あるゲームプログラムの一つのイベントのような、特定のイベントに対応する。そのイベントは、ユーザから１０ｍ離れて生ずる。イベントの距離は、触覚フィードバックの大きさに影響を及ぼす。そのイベントがユーザに向かって５ｍ以内で生ずるとすると、その触覚フィードバックは増幅される。例えば、図２Ｃの包絡線Ｃ５は、ある期間内に、閾値ＭＡＸを超える。強制的な制約についての上の実践は、通常、非線形の歪みと、気に障る触覚フィードバックをもたらす。
【００１５】
本実施形態についての電子装置１００は、ダイナミックレンジ圧縮方式を有する。ダイナミックレンジ圧縮方式は、触覚フィードバック機能を実装する回路が、回路のアナログ信号又はデジタル信号に関する出力の制限に起因して、歪み（distortion）を生成しないようにする。図３Ａを参照すると、一つの実施形態に従って、触覚フィードバックを提供するためのシステムが示されている。例えば上述された電子装置１００によって実現される触覚フィードバックシステム３００は、制御装置３１０と駆動装置３４０を含む。制御装置３１０は、例えば、マイクロプロセッサである。図３Ａにおいて、制御装置３１０によって実行されるアプリケーションプログラムは、触覚コマンドＨＣを生成する。また、制御装置３１０は、命令−制御値変換及びダイナミックレンジ圧縮（ＤＲＣ）３１３をさらに実行する。少なくとも一つの触覚コマンドＨＣに応じて（すなわち、一つの触覚コマンド又は複数の触覚コマンドの一つの組み合わせ）、命令−制御値変換及びＤＲＣ処理３１３は、制御値ＣＶを動的に生成する。制御値ＣＶは、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるよう制御するために、ダイナミックレンジ圧縮を通じて、動的に生成される。制御値ＣＶは、上述した少なくとも一つの触覚コマンドに対応する、触覚フィードバックの波形の振幅値を示す。例えば、図２Ａの波形Ｗの振幅値は、離散系列のような、数値の連続（numeric  series）である。制御値ＣＶは、触覚フィードバックの大きさの制御に関連する（例えば、触覚フィードバックの強度又は大きさ）一つ又は複数のパラメータか、又は触覚フィードバックの制御に関連する他のパラメータをさらに示し得る。制御値ＣＶは、駆動装置３４０により生成される触覚フィードバックの大きさを制御する。命令−制御値変換及びＤＲＣ処理３１３は、制御装置３１０（例えば、駆動プログラム又はシステムプログラムモジュール）によって実行される一つ又は複数のプログラムモジュールか、又はアプリケーションプログラムによって用いられるアプリケーションプログラムインターフェースによって、実装され得る。
【００１６】
触覚コマンドＨＣは、アプリケーションプログラム３１１、電子装置１００のハードウェア素子若しくはファームウェア、又は他のソフトウェアによって、生成され得る。ソフトウェアは、電子装置１００によって実行される、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、又は駆動プログラムである。ソフトウェアの例は、ゲームプログラム、オフィスプログラム又はあらゆる形式のユーザインターフェースを含む。触覚コマンドＨＣは、図１の電子装置１００のユーザインターフェース１１５上で表示されるオブジェクトか、又はインタラクティブなイベントに対応する。触覚コマンドは、電子装置１００のユーザインターフェースによって受信される、少なくとも一つのタッチ入力に、さらに対応し得る。システムプログラムのアプリケーションプログラムに対する要求に応じて、触覚フィードバックがユーザによって感じられ得るように、あるいは、マンマシン・インタラクションに用いられ得るように、一つ又は複数の触覚コマンドが生成され得る。さらに、ユーザが電子装置１００を掴むと、ユーザインターフェース１１５は、あたかも手が実際の物体に触れており、オブジェクトＢ２が落下し、あるいはオブジェクトＢ１と衝突するような場面を感じることができるような、鮮明な感覚を、シミュレートして、手Ｈに提供する。
触覚コマンドＨＣは、複数の実装を有する。例えば、触覚コマンドは、触覚フィードバックの大きさを示す振幅、周波数及び持続時間の情報を含む。あるいは、触覚コマンドは、方形波や正弦波のような、複数の触覚フィードバックパターンの一つを示す指標や、あるいは閃光、爆発若しくは衝突を示す振動パターンを示す指標を含む。例えば、再生効果１は、触覚フィードバックについての特定のパターンの生成を示す。この例において、命令−制御値変換及びＤＲＣ処理３１３が実行される。そして、触覚コマンドにより示される触覚フィードバックパターンに従って、ある期間内に、触覚の振幅と周波数を制御するように、そのパターンに対応する制御値を連続して出力する。触覚コマンドは、図２Ｃの例における、イベントの位置への距離に関連するパラメータのような、他のパラメータを含む。触覚コマンドの実装は、上の例に限定されない。どの実装が用いられるかに関わらず、触覚コマンド又は複数の触覚コマンドの組み合わせは、命令−制御値変換及びＤＲＣ処理３１３を通じて、触感フィードバックを提供するために、駆動装置１２０を制御する制御値へと変換されるか、あるいは制御値として示される必要がある。
デジタル制御信号又はアナログ制御信号によって表され得る、制御値ＣＶは、デジタル駆動装置３４０又はアナログ駆動装置３４０へ出力される。図３Ａで示されるように、制御値ＣＶは、変換装置３５０によって制御信号ＳＤへと変換され、制御信号ＳＤは、次に、駆動装置３４０によって受信される。変換装置３５０は、制御値−制御信号変換処理３５１を実行する。別の例では、駆動装置３４０が制御値ＣＶを受信できる場合には、変換装置３５０は、使用される必要がない。別の例では、駆動装置３４０が、電圧信号又はパルス幅変調信号のような、他の形式の制御信号を受信すると、変換装置３５０は、その制御信号の形式に従って、対応する変換を実行することができる。また、制御値ＣＶ又は制御信号の実装は、上の例に限られない。
【００１７】
さらに、触覚フィードバックを提供する方法についての一つの実施形態が提供される。当該方法は、以下のステップを含む：
（ａ）図１の電子装置１００の駆動装置１２０のような駆動装置は、触覚フィードバックを生成するために提供される
（ｂ）制御値は、触覚フィードバックを生成するように駆動装置を制御するための、少なくとも一つの触覚コマンドに応じて、例えば図１の電子装置１００によって動的に生成される
ここで、ダイナミックレンジ圧縮は、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために適用され、制御信号値を動的に生成する。図３Ｂは、本発明の一実施形態に従って、図１の電子装置において用いられる触覚フィードバックを提供する方法についてのフローチャートである。図３Ｂを参照すると、ステップＳ３１０において、触覚コマンドが受信される。この例では、複数の触覚コマンドは、同時に、あるいは連続的に、例えば制御装置３１０によって受信され得る。触感フィードバックを提供する、当該方法のステップ（Ｂ）は、ステップＳ３２０−３４０において実現される。ステップＳ３２０において示されるように、制御値は、触覚フィードバックを生成するよう駆動装置を制御するために、少なくとも一つの触覚コマンドに応じて動的に生成される。ステップＳ３３０において示されるように、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値（initial  corresponding  value）が、閾値より大きいかどうかが、時間とともに動的に確認される。少なくとも一つの触覚コマンドが一つの触覚コマンドを示す場合には、初期の対応値は、特定のフィードバックパターンに従う触覚コマンドの振幅値、又は振動に関する一つ若しくは複数のパラメータの値とみなされ得る。例えば、図２Ａの包絡線Ｃ０と、図２Ｃの包絡線Ｃ４とＣ５は、それぞれ、ある特定の期間内の触覚コマンドの初期の対応値に対応する。少なくとも一つの触覚コマンドが複数の触覚コマンドを示す場合には、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値は、計算の結果、又は、触覚コマンドの初期の対応値の合成である。ここで、計算又は合成は、初期の対応値の加重和又は線形結合のような機能演算である。図２Ｂにおいて示されるように、包絡線Ｃ１とＣ２は、触覚コマンドの、二つの初期の対応値に対応する。そして、包絡線Ｃ３は、二つの包絡線Ｃ１とＣ２を加えた結果のような、二つの合成された触覚コマンドの初期の対応値に対応する。ステップＳ３３０において、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値が、閾値ＭＡＸのような閾値より相当大きい場合には、当該方法は、ステップＳ３４０を実行する。ダイナミックレンジ圧縮は、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるよう制御するために適用され、初期の対応値を調整する。ステップＳ３３０における決定が否定的である場合には、当該方法は、ステップＳ３２０へ戻る。ステップＳ３４０の次に、当該方法は、ステップＳ３２０へ戻る。
【００１８】
ダイナミックレンジ圧縮は、ステップ３４０において適用される。ダイナミックレンジ圧縮は、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるよう制御するために、少なくとも一つの触覚コマンド、初期の対応値及び利得に従って、初期の対応値を調整し、制御値を生成する段階を含む。さらに、制御値を生成するために、初期の対応値を調整する過程で、アタック（attack）方式、リリース（release）方式、インプット・ルック・アヘッド（input-look-ahead）方式又はソフトクリップ（soft  clipping）方式のような、様々なダイナミックレンジ圧縮方式を実装するために、利得値は変化し得る。さらに、上の方式は、アタック方式とリリース方式の組み合わせや、インプット・ルック・アヘッド方式とリリース方式の組み合わせのような、様々な組み合わせがあり得る。さらに、ソフトクリップ方式は、上の合成において用いられ得る。
【００１９】
ステップＳ３４０のダイナミックレンジ圧縮は、図４Ａ−４Ｄの例と共に説明される。触覚コマンドに対応する制御値は、触覚フィードバックの強度に比例するものとする。包絡線は、時間とともに、触覚コマンドの制御値における動的な変化を示す。触覚コマンドの他の実装の場面が、類推によって得られる。
【００２０】
図４Ａは、ソフトクリップ方式を用いたダイナミックレンジ圧縮の一例を表す。図４Ａで示されるように、ステップＳ３３０において、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値が、時点t1からt2までの間で、閾値ＭＡＸより大きい場合であって、対応する包絡線が包絡線Ｃ４０である場合に、当該方法は、ステップＳ３４０に進み、ダイナミックレンジ圧縮が適用される。例えば、適宜に制御値を生成するために、図９のソフト制限（soft  restriction）方式又はソフトクリップ方式が使用される。従って、ソフトクリップ方式は、時点t1からt2までの間の時間間隔の範囲内の、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値における実際の変動を調整するために用いられる。こうして、初期の対応値が閾値を超える場合の波形と、初期値の対応値が閾値まで下がる場合の波形が、より平滑になり、波形Ｗ１において示されるように、閾値ＭＡＸを下回り、対応する包絡線は、包絡線Ｃ４１となる。さらに、ダイナミックレンジ圧縮を適用するステップは、制御値が適宜に生成されるために、ソフトクリップ方式と、ハード・ニー／ソフト・ニー（hard/soft  knee）方式を用いる。説明と明確化のために、以下では波形は描かれず、包絡線が説明の代わりに用いられる。
【００２１】
図４Ｂは、リリース方式を用いたダイナミックレンジ圧縮の一例を示す。ダイナミックレンジ圧縮の過程で、少なくとも一つの触感命令の、調整済の初期の対応値が、閾値より小さい場合には、利得が開放される。こうして、利得は、ある期間内で徐々に増大する。図４Ｂにおいて示されるように、ステップＳ３３０において、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値が、経時的に、動的に確認され、時点t1からt2までの間に、閾値ＭＡＸより大きいことが判明した場合には、当該方法は、ステップＳ３４０に進み、少なくとも一つの触覚コマンド、一つの初期の対応値及び１／（Ｋ／ＭＡＸ）のような利得値に従って制御値を生成するために、ダイナミックレンジ圧縮が適用される。例えば、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値は、１／（Ｋ／ＭＡＸ）を乗じる。そして、取得された結果（時点t1からt2までの間の包絡線Ｃ４２において示されるように）は、閾値ＭＡＸより下に収まる。そして、少なくとも一つの触覚コマンドの制御値は、適宜に生成される。時点t2の後、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値は、閾値ＭＡＸより小さい。そこで、この例では、包絡線Ｃ４２が、時点ｔ３までに包絡線Ｃ４０に徐々に近づくように、ある期間内において利得値を徐々に増加させる、リリース方式をさらに採用する。従って、リリース方式の使用により、時点t2からt3までの間の包絡線Ｃ４２における変化は、時点t2の間の変化と顕著に異なり、時点t2からt3までの間の包絡線Ｃ４０における変化とも同一ではない。従って、少なくとも一つの触覚コマンドが複数の触覚コマンドである場合に、触覚フィードバックの合成された対応する例の効果は、ユーザによってより容易に感知されやすく、触覚フィードバックについての優れたユーザ体験を実現する。
【００２２】
図４Ｃは、アタック・アンド・リリース方式を用いたダイナミックレンジ圧縮の一例を表す。同様に、時点t1において、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値が、閾値ＭＡＸを超えており、ダイナミックレンジ圧縮が適用される。まず、時点t1において、アタック方式が用いられ、時点t2において、リリース方式が用いられる。アタック方式が用いられるとき、利得は、ある期間内で、少なくとも一つの触覚コマンドの、調整済の初期の対応値が閾値より小さくなるまで、減少する。アタック方式は、多くの方法で実装され、以下のアナログ処理とデジタル処理によって例示される。しかしながら、アタック方式の実装は、上記の例に限られない。アナログ処理に関して、駆動装置が許せば、駆動装置は、時点t1から時点tAの間の時間間隔の範囲内で、閾値ＭＡＸを超えさせるように制御され得る。そして、包絡線Ｃ４３において示されるように、時点t1からtAのような時間間隔の範囲内で、閾値ＭＡＸまで減少する。一方で、デジタル処理によって、制御値が、閾値を超えることはできないため、上記アナログ処理とは対照的に、包絡線Ｃ４４は、時点t1からtAまでの間のような、時間間隔の範囲名で、閾値ＭＡＸに維持されるか、閾値ＭＡＸにほぼ等しい。次に、時点tAから時点t2の間の時間間隔の範囲内で、包絡線Ｃ４４は、制御値を生成するために、１より小さい利得値を乗じた、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値が用いられることを示している。ここで、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値は、閾値ＭＡＸよりさらに大きい。時点t2の後に、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値は、閾値ＭＡＸより小さくなる。この例において、リリース方式は、ある期間の範囲内で、利得値を徐々に増加させるために、さらに用いられ、時点t3までに、包絡線Ｃ４４を包絡線Ｃ４０に徐々に近付けさせる。
【００２３】
図４Ｄは、インプット・ルック・アヘッド方式を用いたダイナミックレンジ圧縮の一例を表す。この例は、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値における変化をシミュレートし、先取りするために、インプット・ルック・アヘッド方式を用いる。このため、制御値を動的に生成できるように、初期の対応値を一時的に記憶するか、遅延させる。ステップＳ３３０において、二つの局面が存在する。一つは、経時的に、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値における変動を動的に確認することである。他方は、同時に生ずる触覚コマンドにおける変動を確認することである。いずれの局面を適用しても、インプット・ルック・アヘッド方式を用いたダイナミックレンジ圧縮は、以下で説明されるステップ（ｉ）から（ｋ）を含む。
（ｉ）少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値を生成し、その初期の対応値を一時的に保管する
（ｊ）現在の初期の対応値と、一時的に保管された初期の対応値が、閾値より大きいかどうかを、経時的に、動的に確認する
（ｋ）現在の初期の対応値が閾値を越える場合には、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内になるように制御するために、現在の初期の対応値と、一時的に保管された初期の対応値に関してダイナミックレンジ圧縮を実行し、制御値を生成する
【００２４】
例えば、電子装置１００によって、触覚コマンドを（例えば１００ｍｓ）遅延させることができる。従って、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値は、遅延バッファで受信され、一時的に保管される。そして、初期の対応値は遅延され、次に、駆動装置へ出力される。ステップＳ３３０において、少なくとも一つの触覚コマンドの、現在の初期の対応値を除いて、遅延バッファの、遅延された初期の対応値が確認される。従って、次の処理の局面のほかに、ステップＳ３４０において遅延された制御値に関して、どの種類のダイナミックレンジ圧縮が適用されるかを予測することができる。すなわち、（時点t1に対応するような）現在の初期の対応値が、閾値を超える場合に、ダイナミックレンジ圧縮が、現在の初期の対応値と、（時点t1より前の時点tLに対応するような）遅延された、初期の対応値とに関して、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内になるように制御するために実行され、（時点tLからt1までの間の包絡線Ｃ４５の一部のような）制御値を生成する。
【００２５】
図４Ｄを参照する。ステップＳ３３０において、インプット・ルック・アヘッド機能が用いられる。時点t1の前の期間の、初期の対応値を処理する場合に、時点t1における、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値は、閾値ＭＡＸを越えると予測される。そのため、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値は、制御値を生成するために、時点tLにおいて調整が開始される。例えば、初期の対応値には、減少する値又は利得値Ｇを乗ずる。利得値Ｇが時点tLからt1までの間の時間間隔の範囲内で、１の値からＭＡＸ／Ｋの値に近づき始めた場合に、包絡線Ｃ４５は、時点t1における閾値ＭＡＸより下に制限され得る。  時点tLからt1までの間の時間間隔において、包絡線Ｃ４５とＣ４０との間での比較に従って、包絡線Ｃ４０が、時点のt1付近で閾値ＭＡＸを越える場合に、包絡線Ｃ４５に対応する制御値は、既に有意に変化している。よって、ユーザは、触覚フィードバックの鮮明な感覚を得ることができる。
【００２６】
時点t2の後、包絡線Ｃ４０は、既に閾値より小さい。少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値は、１より小さい係数が乗じられているため、触覚フィードバック信号は、小さすぎる可能性がある。その一方で、リリース方式は、乗算された係数を徐々に増加するために用いられ得る。例えば、利得値Ｇは、ＭＡＸ／Ｋの値から１に徐々に近づくように増加される。この例のリリース方式は、図４の方法と同様であり、類似点は、ここでは繰り返されない。
【００２７】
二つの同時の触覚コマンドに関して、触覚フィードバックの二つの既定の（default）例を示すパターンが、図２Ｂにおいて示されるように、包絡線Ｃ１とＣ２に対応する触覚コマンドである場合に、インプット・ルック・アヘッドの効果は、さらに、その同時の触覚コマンドにおける変化についての二つの局面を確認することによって得られる。実際には、ある時間間隔の範囲内の間の、二つの触覚コマンドの合成によって生成される、触覚フィードバックのパターンが、閾値ＭＡＸを超えるかどうかは、遅延バッファを用いた上の例に従って確認される。ここで、遅延時間は、ある時間間隔へ改められ、遅延バッファは、あるバッファへと改められる。次に、制御値を生成する場合に、包絡線Ｃ３の、初期の対応値は、図４Ｄの時点tLからt1までの間の時間間隔と同様の効果を達成するために、インプット・ルック・アヘッド方式と同様の方法で、調整される。現在の初期の対応値と一時的に保管された初期の対応値が、閾値より大きいかどうかを、時間とともに動的に確認する、上述したステップ（ｋ）は、同時の触覚コマンドにおける変化を確認する局面ともみなされ得る。この方法において生成される触覚フィードバックの大きさは、オブジェクトＢ２に対応する射撃イベントの触覚フィードバック効果と、オブジェクトＢ１に対応する爆発イベントの触覚フィードバック効果との間のギャップを広げることができる。従って、ユーザは、触覚フィードバックについての構造化された、多層の効果を感じることができる。
【００２８】
上の図４Ａから４Ｄと例に従って、上の実施形態の触覚フィードバックを提供する当該方法は、効果的に歪みを削減し、ユーザの触覚体験を拡張する。
【００２９】
図５Ａ及び５Ｂを参照すると、触覚フィードバックを用いる電子装置の実施形態のブロック図が示される。図５Ａにおいて示されるように、触覚フィードバックを用いる電子装置１００は、制御装置５１０Ａ、ダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０、増幅器５３０及び駆動装置５４０を有する。例えば電子装置１００のマイクロプロセッサによって実現される制御装置５１０Ａは、触覚コマンドを受信する。ここで、触覚コマンドの生成と実行は、上で開示されるように、多くの異なる方法において実現され得る。ダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０は、制御装置５１０Ａ及び駆動装置５４０と接続される。少なくとも一つの触覚コマンドに応じて、ダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０は、触覚フィードバックを生成するよう駆動装置５４０を制御するために、制御信号を動的に生成する。ダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０は、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために、ダイナミックレンジ圧縮を適用し、制御信号を動的に生成する。例えばマイクロコントローラによって実現されるダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０は、制御値を適宜、動的に生成するために、受信された触覚コマンドに応じて、図３ＢのステップＳ３２０からｓ３４０までの機能の全て又は一部を実装するために用いられ得る。制御値は、デジタル制御信号又はアナログ制御信号のような、多くの異なる方法において提示され得る。８０５１マイクロコントローラのような、ダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０は、制御信号を出力し、増幅器５３０が駆動装置５４０を駆動するための駆動信号を生成可能にする。さらに、ダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０と増幅器５３０は、モジュール又はチップとして組み合わされ、一つのダイナミックレンジ圧縮装置５５０となり得る。ダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０は、プログラミングによって、ステップＳ３２０からＳ３４０までの上の機能を実装することができる。
【００３０】
さらに、制御装置５１０Ａとダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０は、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラのような制御装置によって実現され得る。
【００３１】
図５Ｂは、触覚フィードバックを用いる電子装置の別の実施形態を表す。この実施形態において、電子装置１００は、例えば制御装置５１０Ｂ、増幅器５３０及び駆動装置５４０を有する。増幅器５３０は、制御装置５１０Ｂ及び駆動装置５４０と接続される。例えば、少なくとも一つの触覚コマンドに応じて、制御装置５１０Ｂは、触覚フィードバックを生成するために、駆動装置５４０を制御するための制御値を動的に生成する。ここで、ダイナミックレンジ圧縮は、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内となるように制御するために、適用され、時間とともに制御値を動的に生成する。一つの実施形態において、制御装置５１０Ｂは、例えばマイクロプロセッサによって実現される。従って、関連するダイナミックレンジ圧縮又は図３Ｂの方法は、上のダイナミックレンジ圧縮の機能を達成するための、図５ＢのＤＲＣ（dynamic  range  compression）モジュール５１５のようなソフトウェアモジュールとして実装され得る。さらに、少なくとも一つの触覚コマンドの初期の対応値が、閾値より大きい場合に、制御装置５１０Ｂは、図４Ａ−４Ｄに示すように、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内になるように制御するために、制御値を生成するためのダイナミックレンジ圧縮を適用し、初期の対応値を動的に調整する。
【００３２】
図５Ａ又は５Ｂにおいて示されるように、駆動装置５４０が直接に制御値を受信できる場合には、増幅器５３０は不要である。別の例において、制御装置５１０Ｂは、I2Cのようなデジタル通信インターフェースにより制御値を出力し、駆動装置５４０は、電圧信号を受信する。パルス幅変調回路のような、デジタル−アナログ変換回路が、増幅器５３０の前に配置されてもよい。あるいは、パルス幅変調機能を有するマイクロコントローラは、増幅器５３０によって適切な電圧信号へとさらに変換される、パルス幅変調信号を生成するために用いられる。図３Ａにおいて示されるように、制御値の実装は、上の例に限られない。
【００３３】
図６の実施形態は、電子装置の回路６００と組み合わされた図５Ｂの例を表す。回路６００は、マイクロプロセッサ６１０、記憶装置６２０、表示装置６３０及び音声装置６４０を有する。マイクロプロセッサ６１０は、制御装置５１０Ｂを実装し、装置間の接続方法は、実際の要求に基づき、上の例に限られない。従って、ユーザは、音声、ビデオ及び触覚フィードバック機能を有するインターフェースを通じて、電子装置とやりとりすることができる。一から複数の駆動装置を含む駆動装置５４０は、電子装置１００全体、あるいは振動を生ずるための表示装置６３０のディスプレイ１１０のようなディスプレイ全体が、振動を生成するために、電子装置１００の中に配置され得る。タッチパネルによって実現されるディスプレイ１１０は、タッチ入力のためのユーザインターフェース１１５を提供し、同時に、触覚フィードバック機能を提供する。例えば、ディスプレイ１１０は、キーの押下又は複数のインターフェースの操作イベントをシミュレートすることができ、適宜、触覚フィードバックを生成する。駆動装置は、モータ、圧電素子若しくは他の材料又は振動を生成可能な装置によって実現される。圧電素子は、素早い応答時間を提供する。一つの実施形態において、一つ又は複数の駆動装置は、電子装置１００の異なる位置に配置され、複数の増幅器５３０は、触覚の駆動信号に従って振動を生成するために、同様に用いられる。加えて、制御装置は、異なる効果を達成するための、複数の駆動装置に関して、対応する触覚の駆動信号を生成するように実装され得る。
【００３４】
ダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０、ダイナミックレンジ圧縮装置５５０、制御装置５１０Ｂ又は他の実装は全て、触覚フィードバックを提供する方法と、図３Ｂにおいて示される実施形態を実現するために、用いられ得る。ダイナミックレンジ圧縮を適用する場合に、ハードウェア装置又はハードウェアモジュールは、触覚フィードバックの大きさを、実質的に或る振動範囲内になるように制御するために、少なくとも一つの触覚コマンド、初期の対応値及び利得に従って、初期の対応値を調整し、制御値を生成する。加えて、制御値を生成するために、初期の対応値を調整する過程で、利得は、アタック方式、リリース方式、インプット・ルック・アヘッド方式又はソフトクリップ方式のような、様々な方式を実装するために、図４Ａ−４Ｄにおいて示されるように、変化し得る。さらに、上の方式は、アタック方式とリリース方式の組み合わせや、インプット・ルック・アヘッド方式とリリース方式の組み合わせのように、様々な組み合わせを有し得る。さらに、ソフトクリップ方式は、上の組み合わせにおいて用いられ得る。
【００３５】
図７は、アタック方式とリリース方式を通じて、制御装置５１０Ｂ又はダイナミックレンジ圧縮モジュール５２０により、ダイナミックレンジ圧縮を適用する、一つの実施形態を示す。本実施形態に従って、受信された触覚コマンドに関して、一つ又は複数の触覚コマンドの（合計のような）合成や、初期の対応値は、触覚フィードバックの大きさが、実質的に或る振動範囲内となるように、ダイナミックレンジ圧縮を通じて、時間とともに動的に確認され、調整される。これによって、歪みを避けることができる。第一に、ステップＳ７０１において、当該方法が開始し、利得値が１にセットされる。次に、当該方法は、ステップＳ７１０へ進み、触覚コマンドが存在するかどうかが確認される。もしそうであれば、当該方法は、ステップＳ７２０へ進み、触覚コマンドに対応する振幅の最大値（すなわち、初期の対応値）が取得され、振幅ＡＭＰとして示される。次に、当該方法は、ステップＳ７３０へ進み、振幅ＡＭＰが閾値ＭＡＸより大きいかどうかが確認される。もしそうであれば、当該方法は、ステップＳ７５０へ進み、利得値を減少させる。そうでなければ、当該方法は、ステップＳ７３５へ進み、振幅ＡＭＰが閾値ＭＡＸと等しいかどうかが確認される。振幅ＡＭＰが閾値に等しい場合に、当該方法は、ステップＳ７１０に戻る。ステップＳ７３５における決定が否定的である場合には、当該方法は、ステップＳ７４０へ進み、利得値が１より小さいかどうかが確認される。ステップＳ７４０における決定が肯定的である場合には、当該方法は、ステップＳ７６０へ進み、利得値を増加させる。上の例において、制御装置は、ダイナミックレンジ圧縮の効果を達成できるように、利得値を動的に調整することによって、触覚コマンドに対応する、（制御値によって表される）触覚フィードバックの大きさを調整する。
【００３６】
次に、ダイナミックレンジ圧縮が適用される。図８の変換処理において示されるように、利得のアタックとリリースのための方法は、目標範囲の外側の出力値を、所望のレベルに徐々に近付けさせるために、図７の方法のステップＳ７５０又はＳ７６０へ追加され得る。図８において、曲線８０１は、出力されるべき触覚フィードバックの波形を示す。そして、後続の、図７のダイナミックレンジ圧縮方式が適用され、その結果が曲線８０２である。アタック時間とリリース時間において、利得値は、（１から１００ｍｓのような）アタック時間とリリース時間、及び、（−１２から１２ｄＢのような）アタック利得とリリース利得によって、出力される触覚効果が改善するように、それぞれ、異なる利得値で徐々に減少させられ、増加させられる。
【００３７】
一方で、図９において示されるように、ダイナミックレンジ圧縮が適用される場合に、コンプレッサの原理に従って、入力された触覚コマンドの制御値と閾値ＴＨ１との間の比較の後に、入力された触覚コマンドの制御値が、ハード／ソフト・ニー方式によって調整され得る。こうして、閾値ＴＨを超える入力の対応値は、Ｌ２とＬ１との間の範囲内に収まる。
【００３８】
他の実施形態において、制御装置の実装、及びコンプレッサの実装のようなダイナミックレンジ圧縮に関連する実装は、多くの異なる方式に従って設計され得る。例えば、上のいくつかの実施形態のような、フィードフォワード方式によれば、入力された触覚コマンドが分析され、出力されるべき結果を制御するように処理される。フィードバック方式に従って、出力される結果は、現在の出離良く結果を制御するための基礎として用いられる。フィードフォワード方式とフィードフィードバック方式を組み合わせた、フィードフォワード・アンド・バックワード方式に従って、出力されるべき結果を制御する。
【００３９】
他の実施形態は、プログラムコード又は一つ若しくは複数のプログラムモジュールを保管する、コンピュータ又は処理装置が読み取り可能な情報記録媒体をさらに開示する。プログラムコードは、図３Ｂ、４Ａ−４Ｄ、７、８、９で示されるように、上の実施形態において開示される、触覚フィードバックを提供する方法を実装することができる。コンピュータ又は処理装置が読み取り可能な情報記録媒体の例は、光学記録媒体、磁気記録媒体、メモリカード、ファームウェア若しくはＲＯＭのようなメモリ、又はＲＡＭ若しくはマイクロコントローラのプログラム可能な内蔵メモリであるが、これに限られない。さらに、上の方法は、アプリケーションプログラミングインターフェースを提供するソフトウェアドライバ又はプログラムライブラリとして実装されてもよい。
【００４０】
さらに、アタック方式、リリース方式又はインプット・ルック・アヘッド方式及び図４Ａ−４Ｄにおいて示されるような対応する変換処理を用いる、ダイナミックレンジ圧縮の利得値は、他の適切な値へセットされ得る。上で例示された触覚フィードバックパターンと波形は、例示の目的だけに存在し、実装を限定するためのものではない。他の実施形態において、重み付け処理又は他の機能処理が、制御値を生成するために、複数の触覚コマンドの、上の初期の対応値へ適用され得る。ここで、それぞれの重みは、同一の係数又は異なる係数へ設定され得る。また、これらの係数の変化は、上で例示された、アタック方式、リリース方式又はインプット・ルック・アヘッド方式の利得値に基づき得る。
【００４１】
上の実施形態についての触覚フィードバックを用いる電子装置は、ダイナミックレンジ圧縮を有する。これにより、電子装置によって生成される触覚フィードバックは、ユーザ体験を改善する振動効果を生成することができる。いくつかの実施形態において、電子装置は、触覚フィードバックをシミュレートすることができ、繊細で多層の効果を作り出すことができる。さらに、特定の環境の下で、複数の異なる触覚コマンドの合成の効果、あるいは触覚コマンドの制御値を徐々に増加させる効果により、ダイナミックレンジを越えることによって生ずる歪みを避けることができる。いくつかの実施形態において、ユーザは、触覚フィードバックの鮮明な効果を感知することができる。また、ユーザインターフェースと共に、ユーザの触覚の感触は、携帯機器を用いたユーザのやりとりをより身近にし、電子装置に多くの新たなアプリケーションや機能をもたらす。さらに、ユーザへ、心地よいユーザ体験を提供する。
【００４２】
本開示書は、例示する目的で説明され、例示的な実施形態に関して、開示書が、それに限定されるものではない点が理解されるべきである。一方で、多数の改良と、同様の配置及び手順を含むことが意図されている。そして、添付されるクレームの範囲は、全てのそのような改良と、同様の配置及び手順を包含するように、最も広い解釈が認められるべきである。
【符号の説明】
【００４３】
５０１Ａ  制御装置
５１０Ｂ  制御装置
５２０  ＤＲＣモジュール
５３０  増幅器
５４０  駆動装置
６１０  マイクロプロセッサ
６２０  記憶装置
６３０  表示装置
６４０  音声装置
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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