[发明专利]具有多个静电摩擦（ESF）电极的手持交互装置

说明书

本文提供了一种配置为提供静电摩擦(ESF)效果的手持交互装置。该装置包括具有多于两个电极的多个电极，每一个电极分别设置在所述交互装置外表面的相应部位。每一个电极被所述手持交互装置的外表面相应部位所覆盖或形成为该外表面相应部位。该装置包括控制单元，该控制单元配置为确定所述多个电极中每一个电极的接触状态，并基于所确定的该多个电极中每一个电极的接触状态选择出该多个电极的子集，并将用于产生静电摩擦的驱动信号施加到该多个电极的所选子集中的一个或多个电极上。

技术领域

本发明涉及一种具有多个静电摩擦(ESF)电极的手持交互装置，并且应用于用户交互、游戏、汽车、可穿戴设备、虚拟或增强现实以及消费电子产品。

背景技术

随着基于计算机的系统越来越普及，在人与这些系统之间进行交互的界面质量变得越来越重要。触觉反馈或者更普遍称为触觉效果，能够通过为用户提供提示、提供特定事件警告或者在虚拟环境中为创造更好感官体验而提供的现实反馈来提高交互质量。

示例性触觉效果包括触动型触觉效果(例如主动力和阻力反馈)、振动型触觉效果以及静电摩擦型触觉效果。在静电摩擦型触觉效果中，电流会提供至电极。然后，该电极对使用者的皮肤施加吸力，使用者把这种吸力感知为静电摩擦。

发明内容

本文实施例一方面涉及一种配置为提供静电摩擦(ESF)效果的手持交互装置。该手持交互装置包括多个电极以及控制单元。所述多个电极中的每一个电极分别设置在交互装置外表面的相应部位上，所述多个电极的每一个电极被电极对应部位的外表面所覆盖或者形成为电极对应部位的外表面。所述多个电极包括至少两个电极。所述控制单元配置为：(i)用于确定所述多个电极中每一个电极的接触状态，其中该接触状态表明是否检测到使用者接触到由电极形成或者被电极所覆盖的外表面对应部位，以及进一步表明任意检测到的使用者在该外表面相应部位处的接触的质量水平，(ii)用于基于所述多个电极的每一个电极的所确定接触状态来选择所述多个电极的子集，以及(iii)用于将用于产生静电摩擦的驱动信号应用到所述多个电极中所选择子集中的仅仅一个或多个电极。

在实施例中，所述多个电极中每一个电极的接触状态至少表明：i)使用者在由电极所形成或者覆盖了电极的外表面相应部位的任何接触的面积，ii)使用者在外表面相应部位的任何接触所施加压力的大小，iii)使用者在外表面相应部位的任何接触的压力分布。

在实施例中，与使用者接触的所述外表面相应部位处的所述多个电极中的一个电极的接触状态至少表明：i)使用者与由电极所形成或覆盖了电极的外表面相应部位相接触部分的湿度水平，ii)使用者所接触的外表面相应部位的位置。

在实施例中，所述多个电极为多个绝缘电极，该多个绝缘电极中每一个电极均可在信号电极和接地电极之间转换，并且其中所述控制单元配置为通过选出多个绝缘电极中的至少两个在使用者做任何接触时具有最高检测水平的电极，以从所述多个绝缘电极中选出子集。

在实施例中，所述控制单元配置为选择所述绝缘电极的子集中至少一个电极作为接地电极，以及选择所述子集中的其他电极作为信号电极，其中，所述驱动信号仅应用在选择作为信号电极的电极上。

在实施例中，所述多个绝缘电极子集包括不同尺寸的电极，并且所述控制单元配置为选择所述子集中最小的电极作为接地电极。

在实施例中，所述控制单元配置为选择所述多个绝缘电极中的多于一个电极作为信号电极。

在实施例中，所述多个电极包括配置为信号电极的第一组绝缘电极，以及配置为接地电极的第二组暴露电极，其中，所选择的子集包括出自所述第一组绝缘电极的至少一个信号电极，以及出自所述第二组暴露电极的至少一个接地电极，其中，所述驱动信号仅应用在出自所述第一组绝缘电极的所述至少一个信号电极上。