(57)【要約】【課題】ハプティック効果競合を避けるための方法及びシステムを提示する。【解決手段】第１のシグネチャと関連付けられるハプティック効果を生成するように構成されるハプティック可能なデバイスは、ユーザにより用いられる。システムは、ハプティック効果の追加ソースを検出し、ソースにより生成されるハプティック効果と関連付けられる第２のシグネチャを決定する。システムは、ハプティックコンフィグレーションの推奨セットを決定し、ハプティックコンフィグレーションの推奨セットに基づいて第１のシグネチャ又は第２のシグネチャーを変更し、第１のシグネチャと第２のシグネチャとの最小限の競合を実現する。【選択図】図１
2017151950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハプティック効果競合を自動的に解決する方法であって、
第１のシグネチャと関連付けられたハプティック効果を生成するように構成されるハプティック可能デバイスを用いるステップと、
前記ハプティック効果のソースを検出するステップと、
前記ソースにより生成される前記ハプティック効果と関連付けられる第２のシグネチャを決定するステップと、
前記第１のシグネチャ又は前記第２のシグネチャを変更するステップであって、前記第１のシグネチャと前記第２のシグネチャとは、最小限に競合する、ステップと、
を備える方法。
【請求項２】
前記ハプティック効果の前記ソースを識別するステップを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ハプティック効果の前記ソースは、ハプティック可能デバイスとして識別される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ハプティック効果の前記ソースは、自然なハプティックソースとして識別される請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ハプティック効果の前記ソースの識別に基づいて、前記第２のシグネチャを変更するステップを更に備える請求項２に記載の方法。
【請求項６】
測定により、未変更の前記第２のシグネチャを決定するステップを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項７】
未変更の前記第２のシグネチャは、振動を含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
未変更の前記第２のシグネチャは、周波数、持続期間及び振幅を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ハプティック効果の前記ソースと通信することを含む推奨ハプティック通知を決定するステップを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ハプティック効果の前記ソースとのネゴシエーションを更に含み、前記第１のシグネチャは、変更される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ハプティック効果の前記ソースとのネゴシエーションを更に含み、前記第２のシグネチャは、変更される請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２のシグネチャを生成するために、パラメータの変更を含む最適化を含む推奨ハプティック通知を決定するステップを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記パラメータは、周波数、持続期間及び振幅を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ハプティック効果競合解決システムであって、
第１のシグネチャと関連付けられるハプティック効果を生成するように構成されるハプティック可能デバイスと、
前記ハプティック効果のソースと、を備え、
前記ハプティック可能デバイスは、
前記ハプティック効果のソースを検出し、
前記ソースにより生成される前記ハプティック効果と関連付けられる第２のシグネチャを決定し、
前記第１のシグネチャ又は前記第２のシグネチャを変更するように構成され、
前記第１のシグネチャと前記第２のシグネチャとは、最小限に競合する、
システム。
【請求項１５】
前記ハプティック効果の前記ソースは、ハプティック可能デバイスである請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ハプティック効果の前記ソースは、自然なハプティックソースである請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
未変更の前記第２のシグネチャは、前記ハプティック可能デバイスの識別に基づいて決定される請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
測定により、未変更の前記第２のシグネチャを決定するように構成される測定システムを更に備える請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記測定システムは、周波数、持続期間及び振幅を測定するように構成される請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ハプティック効果の前記ソースと通信するように構成される通信サブシステムを更に備える請求項１４に記載のシステム。
【請求項２１】
プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに複数のハプティック効果ソース競合を自動的に解決させる命令を有するコンピュータ可読媒体であって、前記解決は、
第１のシグネチャと関連付けられたハプティック効果を生成するように構成されるハプティック可能デバイスを用いるステップと、
前記ハプティック効果のソースを検出するステップと、
前記ソースにより生成される前記ハプティック効果と関連付けられる第２のシグネチャを決定するステップと、
前記第１のシグネチャ又は前記第２のシグネチャを変更するステップであって、前記第１のシグネチャと前記第２のシグネチャとは、最小限に競合する、ステップと、
を備えるコンピュータ可読媒体。
【請求項２２】
前記ハプティック効果の前記ソースは、ハプティック可能デバイスとして識別される請求項２１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２３】
前記ハプティック効果の前記ソースの識別に基づいて、未変更の前記第２のシグネチャを決定するステップを更に備える請求項２１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２４】
測定により、未変更の前記第２のシグネチャを決定するステップを更に備える請求項２１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２５】
前記ハプティック効果の前記ソースと通信することを含むハプティック通知を決定するステップを更に備える請求項２１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２６】
前記ハプティック効果の前記ソースとのネゴシエーションを更に含み、前記第１のシグネチャは、変更される請求項２１に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一実施形態は、一般的に、ハプティック効果に関するものである。より具体的には、一実施形態は、ハプティック効果を複数生じることに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
「ハプティック」とは、ユーザに対する力、振動、及び運動などのハプティックフィードバック効果（すなわち、「ハプティック効果」）をユーザに加えることによって、ユーザのタッチの検知を利用するハプティック及び力のフィードバック技術に関する。モバイルデバイス、タッチスクリーンデバイス、及びパーソナルコンピュータなどのデバイスは、ハプティック効果を生成するように構成されてもよい。一般に、ハプティック効果を生成可能な内蔵ハードウェア（アクチュエータなどの）への呼び出しはデバイスのオペレーティングシステム（「ＯＳ」）内でプログラマブルである。これらの呼び出しは、どのハプティック効果をプレイするか特定する。例えば、ボタン、タッチスクリーン、レバー、ジョイスティック、ホイール、又は一部の別の制御を用いてユーザがデバイスと相互作用するときは、装置のＯＳは制御回路を通じてプレイコマンドを内蔵ハードウェアに送信することができる。内蔵ハードウェアは、次に、ユーザにより知覚される適切なハプティック効果を生じる。
【０００３】
モバイルフォン、スマートフォン、カメラフォン、カメラ、パーソナルデジタルアシスタント（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ（「ＰＤＡ」））等のようなポータブル／モバイル電子デバイスは、典型的には、デバイスに対して生じる特定のイベントをユーザに警告するための出力機構を含む。例えば、携帯電話は、通常、通話イベントを着信するユーザに音声通知するためのスピーカを含む。一部のモバイルデバイスでは、（例えば、アクティブ及び抵抗力フィードバック等の）運動感覚フィードバック及び／又は（例えば、振動、質感及び熱等の）触覚フィードバックもユーザに提供される。
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態は、第１のシグネチャと関連付けられるハプティック効果を生成しうるハプティック可能デバイスを含む。実施形態は、また、ハプティック効果の別のソースを検出することも含み、第２のシグネチャを決定することは、ソースのハプティック効果と関連付けられる。推奨ハプティック通知は、ハプティック可能デバイス又はソースのいずれかに決定され、第１のシグネチャ又は第２のシグネチャは、第１のシグネチャと第２のシグネチャとが最小限で競合するように変更される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るハプティック可能システムの図である。
【図２】図２は、実施形態に係る、自然なハプティックを示す。
【図３】図３は、実施形態に係る、環境における複数のハプティック出力装置及び自然なハプティック装置を示す。
【図４】図４は、実施形態に係る、ハプティック効果のソースを識別し、関連付けられたシグネチャを生成するための処理を示す方法のフロー図である。
【図５】図５は、実施形態に係る、ソースシグネチャとの最小限の競合を有するシグネチャにより推奨ハプティック通知を決定、生成及び最適化するための方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
ユーザは、ハプティック効果の複数のソースにさらされうる。ハプティック効果のソースは、ハプティック効果を生成するように特に設計されたハプティック可能デバイスを含みうる。また、ハプティック効果を生成するように特に設計されないハプティック効果の他のソースも存在する。例えば、ユーザの腕が動かされるときに、クリック効果を生じるスマートウォッチ上のリストバンドである。この場合、ユーザは、リストバンドからのものと、スマートウォッチからのものとの２つのハプティック効果のセットを知覚しうる。リストバンドにより生成されるクリックがハプティック可能デバイスのハプティック効果と類似する場合には、ハプティック効果のソースを知っているユーザに混同をもたらしうる。
【０００７】
別の例では、道路の危険又はナビゲーションのフィードバックに近づいている場合に、ハンドル又はシートを振動させる警告システムを有する自動車によってユーザが移動している場合に、ユーザは、更に別のハプティック通知を経験しうる。各ハプティック効果が、約１７５Ｈｚでの振動の場合、ユーザは、ハンドル、シート、スマートフォン及びフィットネストラッカーからの同一の周波数での振動を検知する可能性があり、通知の各々を区別することができず、ハプティック効果の競合を生じる。
【０００８】
一実施形態は、人間がハプティック可能デバイスを用いている場所（例えば、スマートフォン）のハプティック効果通知競合を解決する。ハプティック効果の別のソース（例えば、ハプティック効果を生成するリストバンド又はハプティック可能フィットネストラッカー）が存在する場合を考えると、第１のステップは、他のソースが存在することを検出することである。次に、他のソースのハプティック効果シグネチャが決定されなければならない（例えば、効果の種類、周波数及び持続期間）。例えば、他のソースは、１秒間のインターバルで３秒間、１７５Ｈｚでの振動のハプティックシグネチャを有する。次に、他のソースのハプティック効果のシグネチャは、ユーザのハプティック可能デバイスと最小限で競合すべきである。したがって、例えば、スマートフォンのハプティック通知は、振動ではあるが、５秒間継続される、低周波数（例えば、３０Ｈｚ）となるように変更される。故に、スマートフォンのハプティック効果のシグネチャは、他のソースのシグネチャと最小限で競合するであろう。
【０００９】
一実施形態では、ハプティック通知は、異なる周波数又は強度での振動パルスのシーケンス等のようなメロディーと同等とみなされうる。例えば、ハプティック効果のソースが１００Ｈｚの低い強度の振動を生じ、かつハプティック可能デバイスも１００Ｈｚのアクチュエータを用いる場合、変更されたハプティック通知は、１００Ｈｚで生成されるが、振幅が増加又は低減したパルスのシーケンス（例えば、１００Ｈｚで、１秒間のパルスを５つ）で生成される。更に、ハプティック効果ソースが複数周波数振動（例えば、５０、１５０及び７５Ｈｚ）のシーケンスを生じる場合、ハプティック可能デバイスは、異なる種類のシーケンス（例えば、５０、５０、１５０及び１５０Ｈｚ）を用いることによりその通知を異ならせうる。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るハプティックシステム１００のブロック図である。システム１００は、ハプティックデバイス１１０を含む。ハプティックデバイス１１０は、また、プロセッサ１２０と、アクチュエータ１５２を含むアクチュエータドライバ１５０と、オペレーティングシステム１３２を含むメモリ１３０と、ハプティック競合モジュール１３４と、オーディオ出力１４０と、センサ１６０と、通信システム１７０と、を含む。更に、システム１００は、データストリーム１８０を介してコンテンツ及びデータを送受信する。
【００１１】
通信システム１７０は、また、クラウドベースの通信及びサーバネットワークも含みうる。そのようなものとして、通信システム１７０は、ローカル・エリア・ネットワーク（「ＬＡＮ」）、ワイド・エリア・ネットワーク（「ＷＡＮ」）、インターネット又はそれらの組み合わせ等のような１以上のネットワークを含む、１以上のクラウドベースアーキテクチャを含んでもよい。クラウドベースアーキテクチャへのコンポーネントの接続は、有線、無線又は有線及び無線接続の組み合わせでありうる。クラウド接続は、また、サーバ及びストレージにも接続することができ、任意の種類のコンピュータ及びストレージシステムでありうる。各デバイスのパブリックプロファイル及び／又は各デバイスのユーザは、クラウドに記憶されることができ、他のユーザ及び／又はデバイスにパブリックに利用可能となりうる。
【００１２】
ハプティックデバイス１１０は、また、タッチ検出することができるディスプレイスクリーン（図示せず）も含みうる。よって、画像を表示することに加えて、スクリーンは、ユーザによって提供されるもののようなタッチを認識することが可能であり、表面上のタッチの位置、圧力、大きさ及び持続期間のいずれかも認識してもよい。タッチに対応するデータは、プロセッサ１２０又はシステム１００内の別のプロセッサに送信され、プロセッサ１２０は、タッチを解釈し、それに応じてハプティック効果信号を生成する。タッチ表面は、容量検出、抵抗検出、表面音響波検出、圧力検出、光学検出等を含むいずれかの検出技術を用いてタッチを検知してもよい。タッチ表面は、マルチタッチ接触を検知してもよく、マルチタッチ及び同時に生じるタッチの位置を区別することが可能である。
【００１３】
ハプティックデバイス１１０は、例えば、電源、Ｉ／Ｏジャック、マイクロフォン、コントロールボタン、カメラ等を含む、図示されない他の部品を含んでもよい。
【００１４】
システム１００は、プロセッサ１２０により実行するための情報及び命令を記憶するためのメモリ１３０を含んでもよい。メモリ１３０は、データを検索、提示、変更及び記憶するための各種コンポーネントを含んでもよい。例えば、メモリ１３０は、プロセッサ１２０により実行されたときに、機能性を提供するソフトウェアモジュールを記憶してもよい。
【００１５】
ハプティックデバイス１１０は、メモリ１３０に結合されたプロセッサ１２０を含む。メモリ１３０は、データを検索、提示、変更及び記憶するための各種コンポーネントを含んでもよい。例えば、メモリ１３０は、プロセッサ１２０により実行されたときに、機能性を提供するソフトウェアモジュールを記憶してもよい。メモリ１３０は、ハプティック効果命令に加えてオペレーティングシステムを記憶しうる。ハプティック効果命令は、「ハプティックトラック」とも呼ばれ、所望のハプティック効果を生じるためにアクチュエータドライバ１５０を制御するプロセッサ１２０にコマンドのストリームを提供する。これらの効果は、効果の種類（例えば、振動、変形、シェイク等）と、例えば、周波数、持続期間、強度、オン／オフ、広がり、テーマ、推奨ハプティックアクチュエータ及び推奨情報エンコード等のような他のパラメータと、を含む。アクチュエータドライバ１５０は、１以上のアクチュエータ１５２と結合される。プロセッサ１２０は、データストリーム１８０を通じてコンテンツを受信し、データ、命令、ビデオ及び／又はオーディオコンテンツを含みうる。ビデオ、ゲーム及びハプティック可能アプリケーションは、典型的には、上記に示されたパラメータを初期化するデフォルトコンフィグレーション設定のセットを含む。一時的でないメモリ１３０は、プロセッサ１２０によりアクセスされる様々なコンピュータ可読媒体を含んでもよい。様々な実施形態では、メモリ１３０は、揮発性及び不揮発性媒体、リムーバブル及び非リムーバブル媒体を含んでもよい。例えば、メモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（「ＲＯＭ」）、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ及び／又は他の種類の一時的でないコンピュータ可読媒体のいずれかの組み合わせを含んでもよい。
【００１６】
プロセッサ１２０は、どのハプティック効果が再生されるか、及び効果がコンフィグレーション設定パラメータに基づいて再生される順序を決定しうる。ストリミングモータコマンド等のような低いレベルのコンフィグレーション設定パラメータは、特定のハプティック効果を決定するためにも用いられうる。ハプティック効果が、ユーザの相互作用に基づいてこれらのパラメータを生成される又はバリエーションであるとき、これらのパラメータのいくつかのバリエーションを含む場合に、ハプティック効果は、「動的」とみなされる。
【００１７】
アクチュエータ１５２は、１又は複数のアクチュエータを含むことができ、このようなアクチュエータは、変形及び振動型のアクチュエータを含む、又は変形アクチュエータは、変形及び振動するために用いられうる。アクチュエータは、限定されないが、偏心回転質量（「ＥＲＭ」Ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ  Ｒｏｔａｔｉｎｇ  Ｍａｓｓ）、線形共振アクチュエータ（「ＬＲＡ」Ｌｉｎｅａｒ  Ｒｅｓｏｎａｎｔ  Ａｃｔｕａｔｏｒ）、圧電モータ又はソレノイドアクチュエータを含む何れかの種類のアクチュエータを含みうる。アクチュエータ１５２に加えて又はアクチュエータ１５２に代えて、システム１００は、静電摩擦（「ＥＳＦ」ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｆｒｉｃｔｉｏｎ）、超音波表面摩擦（「ＵＳＦ」ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｆｒｉｃｔｉｏｎ）を生成するデバイス等の非機械的又は振動触覚ハプティックデバイス、超音波触覚変換器に音響照射圧を誘発するデバイス、ハプティック基板及びフレキシブル又は変形可能表面又は表面変化デバイスを用い、ユーザの身体に取り付けられるデバイス、空気ジェットを用いて空気のパフのような突出触覚出力を提供するデバイス、電気的な筋肉刺激を提供するデバイス等である他の種類のハプティック出力デバイス（図示せず）を含んでもよい。更に、アクチュエータ１５２は、ハプティックデバイス１１０を１以上の軸に沿って（例えば、コーナー又はねじれに沿って）曲げさせるために、形状記憶合金（ｓｈａｐｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ａｌｌｏｙ（「ＳＭＡ」））ワイヤを使用しうる。スマート材料、モータによって引っ張られたストリング又は可動ピンのアレイ等のような他の技術もアクチュエーションのために用いられうる。
【００１８】
アクチュエータ１５２を有するアクチュエータドライバ１５０は、様々な振動及びシェイキング効果を含むハプティック効果を生じる。アクチュエータドライバ１５０及びアクチュエータ１５２は、また、ハプティックデバイス１１０の形状を変形するために用いられうる。このような変形は、単軸、二軸又は三軸で生じ、一、二又は三次元でのハプティックデバイス１１０の拡張、ねじれ又は折り曲げを生じうる。
【００１９】
プロセッサ１２０は、どの種類の汎用プロセッサでもよい、又は特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ」）等のようなハプティック効果の提供のために特別に設計されたプロセッサも可能である。プロセッサ１２０は、システム１００全体を操作するものと同じプロセッサでもよいし、又は別のプロセッサでもよい。プロセッサ１２０は、特定のハプティック効果が、効果の特徴を含む、アクチュエータドライバ１５０により生成されるのと同様にプロセッサ１２０に指示するメモリ１３０からのハプティック効果命令をフェッチする。ハプティック効果命令は、メモリに予めロード及び常駐されうる、又はそれらは、集積ポート（例えば、ユニバーサル・シリアル・バス「ＵＳＢ」）からロードされる、又はデータストリーム１８０を介してダウンロードされうる。プロセッサ１２０は、また、データストリーム１８０に受信されるコンテンツに基づいてハプティック効果命令も生成しうる。データストリーム１８０は、その後メモリに記憶されるであろう実際のハプティック効果命令を含みうる、又はデータストリーム１８０は、プロセッサ１２０が、リアルタイムで、又は後の再生のためにメモリ１３０のストレージにハプティック効果命令を構築するオーディオ及び／又はビジュアルコンテンツを含みうる。システム１００は、データストリーム１８０を介してデータを送信及び／又は受信する実施形態では、Ｗｉ−Ｆｉサブシステム又はセルラーリンクのような通信システム１７０を更に含む。
【００２０】
メモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ」）又は読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ：ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ」）等の任意の種類のストレージデバイス又はコンピュータ可読媒体又は他の種類のコンピュータ可読メモリとすることができる。メモリ１３０は、オペレーティングシステム１３２を含むプロセッサ１２０により実行される命令を記憶する。メモリ１３０は、また、プロセッサ１２０により実行され、ハプティック効果間の競合を決定されるときに、生成されたハプティック効果の特徴を制御するハプティックコンフィグレーション設定を変更するハプティック競合モジュール１３４を含み、全ての他の機能が本明細書に開示される。ハプティック競合モジュール１３４は、また、他のハプティック可能デバイス又は外部データベース等のような他のシステムにアクセスするための通信システム１７０を通じて通信しうる。メモリ１３０は、プロセッサ１２０の内部に置かれてもよく、又は内部及び外部メモリの任意の組み合わせでもよい。
【００２１】
プロセッサ１２０は、アクチュエータドライバ１５０にコマンド及び制御信号を出力し、所望のハプティック効果を生じるのに必要な電流及び電圧（例えば、「モータ信号」）を、アクチュエータ１５２に供給するために使用される、電子部品及び回路を含む。前述したように、システム１００は、１より多いアクチュエータ１５２を含んでもよく、各アクチュエータは、プロセッサ１２０に全てが結合される別の駆動回路（図示せず）を含んでもよい。
【００２２】
システム１００は、ウェアラブルデバイス１１０との相互作用を検知するために、例えばセンサ１６０等の多様なセンサを含んでもよい。センサ１６０は、なかでもこれに含まれるのは、相互作用中の変形の大きさを測るための歪ゲージセンサ、ハプティックデバイスに加えられる力／ストレスを測定するための力検知抵抗（「ＦＳＲ：ｆｏｒｃｅ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｒｅｓｉｓｔｏｒ」）センサ、タッチ可能なディスプレイでの単一又は複数のタッチ入力を検出するためのマルチタッチのタッチ・センサ、各タッチ位置下に加えられる圧力を測るためのマルチタッチ圧力センサ、環境条件を捉えるための温度／湿度／気圧センサからなりうる。センサは、また、ディスプレイの動き、速度、加速度及び向きを特徴づけるための加速度計／ジャイロスコープ／磁力計、自然に又はハプティック可能デバイスにより生じるハプティック効果からの音を含むユーザの音声コマンド又は環境オーディオ情報を捉えるためのマイクロフォン、及び他のデバイスから／他のデバイスへ情報をワイヤレスで受信／送信するためのワイヤレストランスミッタを含みうる。センサ１６０に対応するデータは、プロセッサ１２０又はシステム１００内部の別のプロセッサに送信され、プロセッサ１２０は、センサデータを解釈し、それに応じてハプティック効果信号を生成し、ハプティックコンフィグレーション設定を生成又は変更し、フィードバック、音声応答及び視覚画像を生じる。
【００２３】
上述のアクチュエータに加え、システム１００は、フレキシブル、半剛性、または剛性アクチュエータを含む振動触覚又は運動触覚フィードバックを提供する様々なアクチュエータを備えてもよく、それには電気活性ポリマー（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  （“ＥＡＰ”））アクチュエータ、スマート流体アクチュエータ、流動性流体アクチュエータ、マクロ・ファイバー・コンポジット（“ＭＦＣ：Ｍａｃｒｏ−Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ”）アクチュエータ、形状記憶合金（“ＳＭＡ：Ｓｈａｐｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｌｌｏｙ”）アクチュエータ、圧電アクチュエータ、およびマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（“ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ”）アクチュエータが含まれる。
【００２４】
システム１００は、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（「ＰＤＡ」）、スマートフォン、コンピュータタブレット、ゲーミングコンソール、乗り物ベースのインターフェース等のようなハンドヘルドデバイスであってもよく、又は１以上のアクチュエータを有するハプティック効果システムを含む他の種類のデバイスであってもよい。ユーザインターフェースは、タッチ検知面であってもよく、マイクロフォン、カメラ等のような他の種類のユーザインタフェースでありうる。１より多いアクチュエータを有する一実施形態では、回転性能を有する各アクチュエータは、デバイスに広範囲のハプティック効果を生成するために、異なる回転性能を有してもよく、例えば、各アクチュエータは、個別に制御されうる；また、一部の回転アクチュエータは、他の回転アクチュエータの回転軸に対する角度でそれらの回転軸を有する。同様に、他の機能を有する複数のアクチュエータを有する実施形態では、各アクチュエータは、デバイスで広範囲のハプティック効果を示すために個別に制御されうる。例えば、複数のアクチュエータは、ハプティックデバイス１１０の４つのコーナーの各々を、それぞれ異なる速度及び変形度合いで、独立に変形するために用いられる。
【００２５】
図２は、取り得る「自然に生じる」又は「自然な」ハプティック効果の図である。自然なハプティック効果は、実施形態に係る、ハプティック効果を意図的に生じるように設計されない物体又は現象等のような自然ハプティックソースにより生成される。例えば、時計２００は、実施形態に係る、時計本体２１０と、取り付けリストバンド２２０と、を含む腕時計を示す。この例では、リストバンド２２０は、磁性リンク／要素を含む材料からなる。磁気引力のため、領域２２５は、バンドが、それ自体に取り付けられ、それにより、ユーザの腕に時計２００を保持する領域を示す。しかし、このデザインでは、ユーザの腕の動きによって、クリック感覚が、バンドがポイント２２７で留め金の周りを包む位置で生成されることが可能である。
【００２６】
時計２００のリストバンド２２０により生成される自然なハプティック効果は、スマートフォン、ハプティックデバイス１１０又は時計２００等のようなハプティック可能デバイスにより生成されるハプティック効果と混同されうる。自然に生成されるハプティック効果間の混同をハプティック可能デバイスから回避するために、複数のアプローチが用いられうる。実施形態では、ハプティック効果のソースは、検出され、その後識別される。例えば、リストバンド２２０は、Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（「ＲＦＩＤ」）２３０モジュールを含みうる。ＲＦＩＤ２３０は、ＸＹＺ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造された磁気レザーリストバンドとしてリストバンド２２０を識別する情報を含むようにエンコードされうる。よって、ＲＦＩＤリーダを装備したハプティックデバイス１１０は、ＲＦＩＤに含まれる情報を読み取り、リストバンド２２０を識別するために当該情報を用いることができる。当該種類のリストバンド又はハプティック効果を生成する他の物体が識別されると、データベースは、各物体と関連付けられた既知のハプティック効果情報のリストを含んで構成されうる。例えば、ＸＹＺ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのリストバンド２２０は、低周波数クリック感覚を生成することが知られている。ハプティックシグネチャ又は単にリストバンド２２０のシグネチャとも呼ばれるリストバンド２２０のハプティック特徴が知られると、ハプティックデバイス１１０のハプティック特徴は、当該特徴がリストバンド２２０のシグネチャとは十分に異なるように変更されうる。すなわち、リストバンド２２０のシグネチャが確認されると、ハプティックデバイス１１０のシグネチャは、シグネチャ間の競合が最小化されるように変更されうる。
【００２７】
別の実施形態では、時計２００は、リストバンド２２０に埋め込まれたＲＦＩＤ２３０を有さなくてもよい。その場合には、ハプティック可能デバイスは、ハプティック効果を生じる物体と通信しないが、物体（例えば、リストバンド２２０）により生成されるハプティック効果を検出しうる。このような検出は、マイクロフォン、加速度計、及び／又はジャイロスコープ等を含み、リストバンド２２０のための関連付けられたシグネチャを生成する内部センサ１６０の使用を通じて実現されうる。一例として、アリスは、彼女が電子メールメッセージを受信すると、十分に大きなゴツンという音を生成するスマートウォッチを有する。しかし、彼女がスマートウォッチのリストバンドを異なるスタイルのバンドに変えたとき、新たなバンドは、彼女が腕を動かしたときに自然にゴツンという音を出す。ハプティック感覚を検出するため、又は新たなバンドのアイデンティティを検出するためのスマートウォッチの機能のため、スマートウォッチにより生成されるハプティック通知は、高い周波数のブンブンという音に変更される。スマートウォッチにより生成されたハプティックシグネチャの変化により、通知と、新たなリストバンドの自然に生じるゴツンという音とでの混合がなくなる。
【００２８】
ハプティック効果の検出は、振動及び日々の生活で遭遇する他の感覚を含む。ハプティック効果のいずれかの種類のパターンが検出されるとき、ハプティックデバイス（例えば、ハプティックデバイス１１０又は３１０）は、検出されたハプティックパターンに応じて、そのハプティック通知を変更しうる。例えば、カーティスは、彼の腕にフィットネストラッカーを身に着けている。当該トラッカーは、通常、彼が休憩を取ることを必要とするとき、低周波数のハプティック振動を生成する。しかし、カーティスがサイクリングをしている間、トラッカーは、彼が自転車のハンドルを通じて感じている振動を検出する程度に高性能である。これに応じて、トラッカーは、道の振動と間違えない高周波数のハプティック効果を生成するためにハプティック通知を変更する。
【００２９】
人間の動きのハプティック検出は、また、ハプティック通知を変更するためにも用いられうる。例えば、ダンは、以前、振動が、彼の脚の筋肉で自然に発生する振動によるものであるときに、それに代えて、彼の電話が鳴っているとしばしば考えていた。しかし、彼の新しい電話は、彼の大腿部の筋肉が生じる振動に適応しており、彼のポケットに電話が保持されているときに、異なる種類のハプティック効果（例えば、筋肉の自然な振動とは異なる周波数）を用いる。
【００３０】
ハプティック通知に代えて、競合の回避は、また、ハプティックトラック、例えば、ビデオにも適用されうる。上述されたように、ハプティック効果命令は、また、「ハプティックトラック」とも呼ばれ、コマンドのストリームを、所望のハプティック効果を生じるためにアクチュエータを制御するプロセッサに提供する。例えば、ビデオは、複数のハプティックトラックで分配されうる。よって、例えば、誰かが電車内でビデオを観ている場合に、システムは、電車によって発生する振動を検出し、電車の振動とは最も異なるハプティックトラックを再生する。同様に、トラックは、搬送周波数の変調からなりうる（例えば、１２０Ｈｚでの、振動の時間に亘る振幅のエンコード）。搬送周波数は、その後、環境の周波数を回避するように調整されうる（例えば、電車の振動の周波数が１２０Ｈｚとすると、７５Ｈｚ）。
【００３１】
図２で説明されたような自然なハプティック効果を生じる物体との通信に加えて、ハプティックデバイス１１０は、また、他のハプティックデバイスと通信及びネゴシエートしうる。例えば、図３Ａは、実施形態に係る、２つのハプティックデバイス１１０及び３１０を示す。例えば、ハプティックデバイス１１０は、１秒の持続期間を有する低周波数チャープからなるシグネチャを有するハプティック通知を生じうる。議論を簡潔にするために、ハプティックデバイス３１０は、１秒の持続期間を有する低周波数チャープの同一のハプティック効果を生じるようにプログラムされうる。このシナリオでは、ハプティックデバイス１１０のハプティックシグネチャは、ハプティックデバイス３１０のハプティックシグネチャと総合的に競合する。
【００３２】
一実施形態では、ハプティックデバイス１１０と３１０とのハプティックシグネチャの競合を最小限にするために、ハプティックデバイス間の通信のセットが存在する。例えば、ハプティックデバイス１１０における通信システム１７０（図示せず）は、信号３１４（例えば、無線周波数（「ＲＦ」）、赤外線（「ＩＲ」）、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）、ＲＦＩＤ等）を通じて無線でハプティックデバイス３１０と通信しうる。ハプティックデバイス１１０は、ハプティックデバイス３１０とネゴシエートし、ハプティックデバイス１１０のハプティックシグネチャとの競合を最小限にするためにハプティック３１０のハプティックシグネチャを変更する、又はそれに代えて、ハプティックデバイス１１０のハプティックシグネチャを変更する。一実施形態では、２つのハプティックデバイス間のネゴシエートではなく、ハプティックデバイス１１０は、信号３１４を通じて、ハプティックデバイス３１０の識別を確認し、データベース又はルックアップテーブルの使用により、ハプティックデバイス３１０と関連付けられたハプティックシグネチャを識別し、そして、ハプティックデバイス１１０のハプティックシグネチャを調整する。データベース又はルックアップテーブルは、また、ハプティックデバイス１１０にプリプログラムされることもでき、よって、外部データベースとの通信の必要性をネゴシエートする。
【００３３】
無線通信の例として、ボブは、スマートウォッチ及びスマートリングを身に着けている。両方ともデフォルトでは非常に類似するハプティックフィードバックを生じる。ボブが両方のデバイスを身に着けるとき、両方のデバイスは、互いに通信する程度十分に高性能であり、それらが異なって感じられ、互いに容易に間違えないように通知を変更する。
【００３４】
一実施形態では、ハプティック効果を生じうる物体、例えば、車３２０は、図３Ｂに示されるような、ビーコン３２２も含みうる。よって、人が車３２０に入っているとき、ビーコン３２２は、ユーザにより運ばれるハプティックデバイス１１０に、ユーザが入ろうとしている物体が自動車であることを識別する。ビーコン３２２は、また、典型的には車で遭遇されるハプティックシグネチャを送信しうる（例えば、タイヤと道路との間の相互作用から低周波数のゴロゴロなる音）。このシナリオでは、自動車のハプティックシグネチャが変更されないため、ハプティックデバイス１１０は、自動車のハプティックシグネチャとの競合を最小限にするためにそのハプティックシグネチャを変更する。代替的に、ハプティックシグネチャを送信するビーコン３２２に代えて、ハプティックデバイス１１０が、対応するハプティックシグネチャをルックアップするために用いる自動車の識別コードを送信しうる。ビーコンではなく、ハプティックソースの検出は、また、地理的位置又は室内の位置の使用により確認されうる。例えば、室内の位置により、人がエレベータに入っていることが決定されうる。エレベータは、いくつかの低周波数振動を生じうることが知られているため、ハプティックデバイス１１０は、ユーザがエレベータを出るまで、低周波数振動通知の使用を避けるために、それ自体を再構成しうる。
【００３５】
図４は、実施形態に係る、ハプティック効果のソースのためのシグネチャを検出、測定及び生成するための機能４００を示すフロー図である。一部の例では、図４（及び以下の図５）のフロー図の機能は、メモリ又は他のコンピュータ可読媒体又は有形媒体に記憶されるソフトウェアによって実装され、プロセッサによって実行されてもよい。他の実施形態では、当該機能は、ハードウェア（例えば、ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ（「ＡＳＩＣ」））、ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ（「ＰＧＡ」）、ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ（「ＦＰＧＡ」）等の使用により）又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実行されてもよい。
【００３６】
機能４００は、ユーザによって用いられるハプティック出力デバイス、又は図１に示されるようなユーザのハプティックデバイス１１０の識別により４０５で開始する。ハプティックデバイスの現在のコンフィグレーションの決定は、デバイスのハプティック効果が決定されうる（例えば、ハプティックデバイス１１０に対して）ように決定される。ハプティックデバイス１１０のハプティック効果は、ハプティックデバイス１１０が生成することができる既知のハプティック効果、プラス、別の自然なハプティック効果の両方を含みうる。例えば、デバイスは、ブレスレットが用いられていることを検出し、そして、どんな自然なハプティックがこのブレスレットで生成されているかを決定するためにルックアップテーブルを用いうる。コンフィグレーションは、ＲＦＩＤタグ、カメラからの視覚識別、又はユーザがコンフィグレーションでの変更を手動で入力することに基づいて検出されうる。
【００３７】
ハプティックデバイス１１０は、ハプティック効果を生成することができ、グローバルポジショニング、インドアポジショニング技術、マイクロフォン、加速度計及びブルートゥース及びＲＦＩＤ検出等のような通信性能としてこのような機能も含みうる。これらの機能は、更に説明されるように、ハプティックシグネチャの検出、測定及び生成に使用されうる。ハプティックデバイス１１０は、いくつかの種類のイベントを示すハプティック通知を生成することができる。ハプティック通知は、強度、持続期間、周波数及び振幅の変化の振動及び変形の形態を取り得る。
【００３８】
４１０は、ハプティック効果のソースの検出に向けられる。機能４００の最終目標の１つは、ハプティック効果の他のソースの特徴が、ユーザのハプティックデバイス１１０により生成されるそれらの効果と比較されうるように、ハプティック効果の他のソースの存在を検出することである。ハプティック効果のソースの検出は、複数の手法で実現されうる。例えば、ハプティックデバイス１１０が、ハプティック効果の存在を検出する場合、その内部の加速度計の使用を通じた振動の検出により、又はそのマイクロフォンを用いてブンブンという音の検出により、ハプティックデバイス１１０は、検出されたハプティック効果のソースと通信を試みることができる。よって、ハプティックデバイス１１０は、ブルートゥース、ＲＦ、ＩＲ又はＲＦＩＤ検出として無線通信プロトコルを用いて通信を試みることができる。しかし、前述したエレベータの例のようなハプティック効果のソースが自然なハプティック効果（例えば、意図的にハプティック効果を生じるように設計されていなかった物体又は現象により生成されるハプティック効果）である場合、自然なハプティック効果のソースと通信することはできない。
【００３９】
４１５において、ハプティック効果のソースについてより多くの情報を決定することが試みられる。上述されたように、ハプティックデバイス１１０は、ハプティック効果のソースとの通信を試みうる。ソースが、通信機能を有する「スマート」デバイスである場合、機能は、４１７に進み、ソースのアイデンティティを決定するためにソースとの通信が試みられる。ソースのアイデンティティが識別され得る場合、ハプティックデバイス１１０は、プリプログラムされたデータ又はデータベースと通信する性能により、ソースにより生成されうるハプティック特徴を決定しうる。更に、ハプティックデバイス１１０は、スマートソースが変更することができる場合に、その生成されたハプティック効果の特徴を決定しうる。スマートデバイスがそのハプティックシグネチャ変更することができる場合に、ハプティックデバイス１１０及びスマートデバイスは、各々のハプティック出力の特徴を決定するためにネゴシエートしうる。すなわち、ネゴシエーションは、最小限の競合を有する各デバイスに対するハプティックシグネチャの生成を得る。
【００４０】
しかし、ハプティック効果の検出されたソースがスマートデバイスではない場合、イベント４１５は、イベント４２０へ進む。ハプティックデバイス１１０がハプティック効果のソースと通信できない場合には、ハプティックデバイス１１０は、ソースにより生成されているハプティック効果を検出及び測定しなければならない。この場合、ソースのアイデンティティがソースとの通信により決定されないため、得られたハプティック効果は、その独自の検出構成要素（例えば、カメラ、マイクロフォン、加速度計、レーザ振動計）を用いてハプティックデバイス１１０により直接的に測定されなければならない。例えば、視覚識別は、カメラ及び画像データベースの使用により可能となってもよい。
【００４１】
また、バックグラウンドノイズとは非常に異なるハプティック効果（例えば、振動）は、後の解析のためにデータベースに記録及び記憶される。例えば、記録は、最小閾値を超え、かつ振動が所定の時間（例えば、１秒）以上この閾値を下回る値に戻るまで続く振動によりトリガーとされうる。ハプティックデバイス１１０は、記録されたパターンを周期的に分析し、同様とみなされるパターンは、共にグループ化され、それらの周波数は、強調されうる。ある周波数より大きい周波数で生じる自然なハプティックパターンは、その後、回避するためにハプティックパターンとしてマークされうる。異なるパターンの類似性は、異なるパターン、それらの持続期間は又は既知の他の方法のキーとなる周波数成分を比較することによって立証されうる。
【００４２】
検出されたソース及びユーザが所有するハプティックデバイスからのハプティック効果が知られていると、ハプティック特徴の各セットは、４２５においてなされるように、そのハプティックシグネチャとして分類され、これは、図５に示されるポイント「Ａ」に進むことを示し、ここで、その最終目標は、ソースシグネチャとハプティックデバイスシグネチャとの競合を最小限にするためにハプティックコンフィグレーションの推奨セットを生成することである。
【００４３】
図５は、図４で開始したフロー図を継続する。５０５において、ハプティックデバイス１１０は、ここで、どんなハプティック効果が、ソースから期待されるか（すなわち、ソースのハプティックシグネチャ）を知る。ハプティックデバイス１１０は、また、その独自のハプティックシグネチャも知り、その独自のハプティックシグネチャは、自然なハプティック及びハプティック効果の両方を含み、これは、生成するように設計される。５０５において、最終目標は、シグネチャ間の競合を最小化することである。ハプティックシグネチャは、ハプティックデバイス１１０により制御されうる特徴のセットとして解析されうる。例えば、以下は、制御及び調整されうる属性でありうる。
・周波数、
・持続期間、
・リズム／繰り返し、
・メロディー（トーンの反復進行）、
・ハプティックパターンの強度、
・用いられるハプティックアクチュエータ。
【００４４】
よって、ハプティックデバイス１１０は、各シグネチャの上記の特徴を比較し、実現可能に調整しうる。このような変更は、可能であれば、ハプティックデバイス１１０において、ソースにおいて、のみなされうる、又は両方でなされうる。結果は、シグネチャ間の最小限の競合の推奨ハプティック通知である。
【００４５】
更に、ハプティックデバイス１１０は、用いられているコンフィグレーションに応じて、異なるハプティックテーマによりプリプログラムされうる。例えば、ハプティックデバイス１１０と関連付けられた各ブレスレットは、ハプティックデバイス１１０に異なるハプティック効果を生じさせうる。混同を避けるために、ハプティックテーマは、ブレスレットを変更するときにハプティックフィードバックでの変更が必要ないように、所有される全てのブレスレットにも基づきうる。
【００４６】
イベント５１０に移り、いくつかの例では、推奨通知を最適化することができる。例えば、５１２において、ハプティックデバイス１１０は、ソースのハプティック効果に基づくフィルタを自動的に設計しうる。フィルタは、ソースハプティック効果と同様の成分が除外又は低減されるように、ハプティック効果生成信号に適用されうる。しかし、得られる信号は、ユーザによって知覚可能となるべく十分な属性を有しなければならない。
【００４７】
５１５では、推奨通知パラメータは、フィルタされてもされなくても、ソースのハプティックシグネチャとの最小限の競合を有するハプティックシグネチャを有する推奨ハプティック通知を生成するために用いられる。
【００４８】
上述されたように、ユーザは、ハプティックシグネチャと呼ばれる特定の特徴を有するハプティック効果を生成することができるハプティック可能デバイスを有する。ユーザが、ユーザのハプティック可能デバイスと比べて、同様のハプティックシグネチャを有するハプティック効果の別のソースとの近傍にいる場合には、ユーザは、ハプティック可能デバイスのハプティック効果と他のソースのハプティック効果との差異を識別することが困難である。よって、ハプティック効果の他のソースが検出され、そのハプティックシグネチャが決定される。混同を避けるために、ハプティック可能デバイス又はソースのハプティックシグネチャは、ハプティック可能デバイスのシグネチャがソースのシグネチャとを最小限で競合するように変更される。
【００４９】
図４及び５に記載されるような解析、決定、最適化及び生成は、ハプティックデバイスレベルで、クラウドコンピューティングレベルで、又は両方の組み合わせを用いて、実現されうる。クラウドコンピューティングの使用は、計算及びストレージを含み、ここで、共有されるリソース、データ及び情報は、オンデマンドでサーバ及び他のデバイスの中から提供される。更に、様々なプロファイルは、上述されたように、どのような及びどのリソースが、所望の計算タスクのためにクラウド及びハプティックデバイスレベルで用いられるべきかの決定を定義されうる。
【００５０】
上述された本発明は、異なる順序のステップで、及び／又は開示されたものとは異なる構成における要素で実施されてもよいことを当業者は明示的に理解するであろう。よって、本発明は、これらの好ましい実施形態に基づいて記載されているが、本発明の趣旨及び範囲内に維持しつつ、特定の変更、変形及び代替解釈が明らかであることが当業者にとって明らかである。したがって、本発明の境界を決定するために、添付の特許請求の範囲が参照されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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