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控制設備的用戶接口.pdf

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控制 設備 用戶 接口
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摘要
申請專利號:

CN201380069292.8

申請日:

2013.12.26

公開號:

CN104903827A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/043申請日:20131226|||公開
IPC分類號: G06F3/043; G06F3/045 主分類號: G06F3/043
申請人: 索尼公司
發明人: 村越象; 近藤量資; 彼得·新谷
地址: 日本東京
優先權: 13/736,241 2013.01.08 US
專利代理機構: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038 代理人: 邊海梅
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201380069292.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.03.02|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

用于控制設備的用戶接口的裝置和方法的某些方面可以包括耦接至與裝置相關聯的振動表面的一個或多個傳感器。該一個或多個傳感器可以檢測由物體與振動表面的交互引起的振動表面的一個或多個振動。響應于所檢測到的一個或多個振動,該一個或多個傳感器可以生成一個或多個振動信號。通信上耦接至該一個或多個傳感器的一個或多個處理器可以生成對應于所生成的一個或多個振動信號的控制信號以控制設備的用戶接口。

權利要求書

權利要求書
1.  一種用于控制設備的用戶接口的裝置,所述裝置包括:
耦接至與所述裝置相關聯的振動表面的一個或多個傳感器,其中所述一個或多個傳感器能操作以:
檢測由物體與所述振動表面的交互引起的所述振動表面的一個或多個振動;及
響應于所檢測的所述一個或多個振動,生成一個或多個振動信號;及
通信上耦接至所述一個或多個傳感器的一個或多個處理器,其中所述一個或多個處理器能操作以生成對應于所生成的所述一個或多個振動信號的控制信號以控制所述設備的所述用戶接口。

2.  根據權利要求1所述的裝置,其中所述一個或多個處理器能操作以將所生成的所述一個或多個振動信號中的每一個振動信號轉換成振動信號分量,其中每一個轉換后的所述振動信號分量對應于三維坐標系中的坐標軸。

3.  根據權利要求2所述的裝置,其中所述一個或多個處理器能操作以:
基于轉換后的所述振動信號分量中的第一振動信號分量與第二振動信號分量之間的差值生成第一信號;
基于轉換后的所述振動信號分量中的所述第一振動信號分量或所述第二振動信號分量中的一個與第三振動信號分量之間的差值生成第二信號;及
基于所生成的所述第一信號和所生成的所述第二信號確定所述物體的所述交互。

4.  根據權利要求3所述的裝置,其中所述一個或多個處理器能 操作以確定對應于所述物體與所述振動表面的所述交互的位置,其中所述位置是基于所生成的所述第一信號和所生成的所述第二信號來確定的。

5.  根據權利要求4所述的裝置,其中所述一個或多個處理器能操作以:
在第一預確定持續時間期間將所生成的所述第一信號的樣本從時域變換到頻域;及
在第二預確定持續時間期間將所生成的所述第二信號的樣本從所述時域變換到所述頻域。

6.  根據權利要求5所述的裝置,其中所述一個或多個處理器能操作以確定所生成的所述第一信號的變換后的所述樣本與所生成的所述第二信號的變換后的所述樣本之間的互相關。

7.  根據權利要求6所述的裝置,其中所述一個或多個處理器能操作以基于所確定的所述互相關確定所述位置。

8.  根據權利要求1所述的裝置,其中所述一個或多個處理器能操作以確定對應于所生成的所述一個或多個振動信號中的每個振動信號的振動頻率,其中所確定的所述振動頻率指示與所述設備相關聯的操作。

9.  根據權利要求8所述的裝置,其中所述振動頻率是基于以下中的一個或多個確定的:所述振動表面的材料、所述物體的類型、所述交互的類型和/或所述振動表面的粗糙度。

10.  根據權利要求1所述的裝置,其中所述交互包括以下中的一個或多個:劃刮所述振動表面、在所述振動表面上輕擊、在所述振動 表面上滑動所述物體和/或在所述振動表面上拖動所述物體。

11.  根據權利要求1所述的裝置,其中所述一個或多個傳感器包括以下中的一個或兩者:加速度計或陀螺儀。

12.  一種用于控制設備的用戶接口的方法,所述方法包括:
檢測由物體與振動表面的交互引起的所述振動表面的一個或多個振動;
響應于所檢測的所述一個或多個振動,生成一個或多個振動信號;及
生成對應于所生成的所述一個或多個振動信號的控制信號以控制所述設備的所述用戶接口。

13.  根據權利要求12所述的方法,還包括將所生成的所述一個或多個振動信號中的每個振動信號轉換成振動信號分量,其中每個轉換后的所述振動信號分量對應于三維坐標系中的坐標軸。

14.  根據權利要求13所述的方法,還包括:
基于轉換后的所述振動信號分量中的第一振動信號分量與第二振動信號分量之間的差值生成第一信號;
基于轉換后的所述振動信號分量中的所述第一振動信號分量或所述第二振動信號分量中的一個與第三振動信號分量之間的差值生成第二信號;及
基于所生成的所述第一信號和所生成的所述第二信號確定所述物體的所述交互。

15.  根據權利要求14所述的方法,還包括確定對應于所述物體與所述振動表面的所述交互的位置,其中所述位置是基于所生成的所述第一信號和所生成的所述第二信號來確定的。

16.  根據權利要求14所述的方法,還包括:
在第一預確定持續時間期間生成所生成的所述第一信號的樣本;
在第二預確定持續時間期間生成所生成的所述第二信號的樣本;及
將所生成的所述第一信號和所生成的所述第二信號的每個所生成的樣本從時域變換到頻域。

17.  根據權利要求16所述的方法,其中所生成的所述第一信號和所生成的所述第二信號的每個所述樣本是通過向所生成的所述第一信號和所生成的所述第二信號的每一個應用窗函數來生成的。

18.  根據權利要求16所述的方法,還包括確定所生成的所述第一信號的變換后的所述樣本與所生成的所述第二信號的變換后的所述樣本之間的互相關。

19.  根據權利要求18所述的方法,還包括基于所確定的所述互相關來確定所述位置和/或所述交互。

20.  根據權利要求12所述的方法,還包括基于以下中的一個或多個確定對應于所生成的所述一個或多個振動信號的每一個振動信號的振動頻率:所述振動表面的材料、所述物體的類型、所述交互的類型和/或所述振動表面的粗糙度,其中所確定的所述振動頻率指示與所述設備相關聯的操作。

21.  一種用于交互的設備,所述設備包括:
在所述設備中的被通信上耦接至裝置的一個或多個處理器和/或電路,其中所述一個或多個處理器和/或電路能操作以:
從所述裝置接收控制信號,其中所述控制信號是響應于檢測 到由物體與和所述裝置相關聯的振動表面的交互引起的所述振動表面的一個或多個振動而由所述裝置生成的;及
基于所接收到的所述控制信號來控制所述設備的用戶接口。

22.  根據權利要求21所述的設備,其中所述交互包括以下中的一個或多個:劃刮所述振動表面、在所述振動表面上輕擊、在所述振動表面上滑動所述物體和/或在所述振動表面上拖動所述物體。

說明書

說明書控制設備的用戶接口
對相關申請的交叉引用/通過引用方式并入
本申請要求2013年1月8日提交的、標題為“Apparatus and Method for Controlling a User Interface of a Device”的美國專利申請編號13/736,241的優先權。本申請引用2013年3月6日提交的、標題為“Apparatus and Method for Operating a User Interface of a Device”的美國專利申請編號13/786,641。每一個上述被引用的申請在此通過整體引用來并入本文。
技術領域
本公開的各種實施例涉及用戶接口。更具體地說,本公開的各種實施例涉及用于控制設備的用戶接口的裝置和方法。
背景技術
用戶接口使用戶能夠與設備交互。用戶接口可以是使用戶能夠向設備提供輸入的輸入機構。用戶接口也可以充當允許設備指示用戶輸入的結果的輸出機構。用戶接口的示例可以是按鈕、觸摸屏、基于語音的用戶接口、顯示屏等。通常,設備的用戶接口可以與該設備集成或可以在通信上耦接到該設備的另一個設備上實現。此外,使用某種技術實現的用戶接口可能限制用戶可以與設備交互的途徑。
通過比較常規和傳統的方法與如參考附圖在本申請的其余部分所闡述的本公開的一些方面,對本領域技術人員而言,這些常規和傳統的方法的系統的進一步限制和劣勢將變得顯而易見。
發明內容
一種用于控制設備的用戶接口的裝置和/或方法,大體如至少一 張附圖所示的和/或結合至少一張附圖所說明的,如權利要求中更全面闡述的。
通過查看本公開的以下詳細說明以及其中在全部所述附圖中相同的附圖標記指相同的部件的附圖,可以理解本公開的這些和其它特征和優勢。
附圖說明
圖1是示出根據本公開的實施例的基于振動輸入來控制設備的用戶接口的框圖。
圖2是根據本公開的實施例的用于控制設備的用戶接口的示例性裝置的框圖。
圖3是根據本公開的實施例的可以基于振動輸入來控制的示例性設備的框圖。
圖4是示出根據本公開的實施例的控制車輛內的設備的示例實現方式的圖。
圖5是示出根據本公開的實施例的基于振動輸入來控制移動電話的示例實現方式的圖。
圖6A、6B和6C是示出根據本公開的實施例的在用于基于振動輸入來控制設備的用戶接口的裝置中生成控制信號的示例性步驟的流程圖。
具體實施方式
可以在用于控制設備的用戶接口的裝置和/或方法中找到某些實現方式。裝置可以檢測由物體與振動表面的交互引起的振動表面的一個或多個振動。裝置可以響應于所檢測到的一個或多個振動來生成一個或多個振動信號。裝置可以生成對應于所生成的一個或多個振動信號的控制信號以控制設備的用戶接口。
裝置可以將所生成的一個或多個振動信號的每一個振動信號轉換成振動信號分量。每個轉換后的振動信號分量對應三維坐標系中的坐 標軸。裝置可以基于轉換后的三個振動信號分量的第一振動信號分量與第二振動信號分量之間的差值來生成第一信號。裝置可以基于轉換后的三個振動信號分量的第一振動信號分量或第二振動信號分量中的一個與第三振動信號分量之間的差值來生成第二信號。裝置可以基于所生成的第一信號和所生成的第二信號來確定物體的交互。裝置可以確定對應于物體與振動表面的交互的位置。該位置是基于所生成的第一信號和所生成的第二信號來確定的。
裝置可以在第一預確定持續時間期間生成所生成的第一信號的樣本。裝置可以在第二預確定持續時間期間生成所生成的第二信號的樣本。裝置可以將所生成的第一信號和所生成的第二信號的每一個所生成的樣本從時域變換到頻域。通過向所生成的第一信號和所生成的第二信號的每一個應用窗函數來生成所生成的第一信號和所生成的第二信號的每一個樣本。裝置可以確定所生成的第一信號的變換后的樣本與所生成的第二信號的變換后的樣本之間的互相關。裝置可以基于所確定的互相關來確定位置和/或交互。裝置可以基于以下項目中的一個或多個來確定對應于所生成的一個或多個振動信號的每一個振動信號的振動頻率:振動表面的材料、物體的類型、交互的類型和/或振動表面的粗糙度。所確定的振動頻率指示與設備相關聯的操作。
圖1是示出根據本公開的實施例的基于振動輸入來控制設備的用戶接口的框圖。參考圖1,示出設備102、用于控制設備102的用戶接口的裝置104、與裝置104相關聯的振動表面106和用于與振動表面106交互的物體108。
設備102可以對應于可由用戶操作的機器。設備102在被用戶操作時可以執行一個或多個操作。設備102可以是電氣設備、機械設備、電子設備和/或它們的組合。設備102的示例可以包括但不限于移動電話、筆記本電腦、平板電腦、電視、個人數字助理(PDA)設備、車輛、家電、媒體播放設備和/或用戶可操作的任何其他設備。
裝置104可包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們能操作以基于物體108與振動表面106的交互控制設備102的用戶接口。 基于該交互,用戶可以控制設備102的一個或多個操作。
在實施例中,裝置104可以通過有線或無線通信網絡與設備102通信上耦接。通信網絡的示例可以包括但不限于藍牙網絡、無線保真(Wi-fi)網絡和/或ZigBee網絡。在另一個實施例中,裝置104可以與設備102集成。
振動表面106可以對應于能夠生成振動的任何表面。振動表面106可以由多種材料組成,比如木材、玻璃、塑料、金屬、紙板、混凝土等。這種振動表面106的示例可以包括但不限于桌面、墻體、設備的蓋子和/或能夠生成振動的任何表面。
裝置104可耦接至振動表面106。在實施例中,裝置104可以被固定在振動表面106上。例如,桌面可被用作振動表面106。裝置104可被固定在桌面之上和/或之下。在另一實施例中,裝置104可被嵌入在振動表面106中。在另一實施例中,車輛的儀表盤可以對應于振動表面106。裝置104可被固定到和/或嵌入進儀表盤。在另一實施例中,振動表面106可以是裝置104的集成部分。例如,裝置104的蓋子可以對應于振動表面106。盡管如此,本公開可以不是如此受限的,而是在不限制本公開的范圍的情況下,裝置104的主體的任何部分都可以對應于振動表面106。在實施例中,表面的任何部分可以對應于振動表面106。例如,裝置104所耦接至的桌面的整個表面可以被指定為振動表面106。在另一個實施例中,表面的預定義區域可以對應于振動表面106。例如,裝置104的主體的預定義區域可以被指定為振動表面106。
用戶可以使用一個或多個物體(比如物體108)以許多方式與振動表面106交互。物體108的示例可以包括但不限于用戶的手指、用戶的指甲、手寫筆和/或能夠與振動表面106交互并在振動表面106上產生振動的任何物體。物體108與振動表面106的交互的示例可以包括但不限于使用物體108在振動表面106上劃刮或輕擊,和/或在振動表面106上滑動或拖動物體108。
在實施例中,振動表面106可以是由不同類型的材料形成的復合 表面。在另一個實施例中,振動表面106的區域的一個或多個特性,比如粗糙度、厚度等,可以不同于振動表面106的另一區域的一個或多個特性。裝置104能操作以生成對應于在振動表面106的不同區域執行的一個或多個交互的不同的控制信號。例如,在桌子中心附近的區域可能比在角落附近的桌子的區域具有更大粗糙度。當用戶可能在桌子的中心劃刮時,裝置104可以生成控制信號以開啟放置在桌子上的燈。類似地,對應于在角落附近劃刮的控制信號可以關閉燈。
圖2是根據本公開的實施例的用于控制設備的用戶接口的示例性裝置的框圖。結合圖1的框圖說明圖2的框圖。
參考圖2,示出了裝置104。裝置104可以包括一個或多個處理器(比如處理器202)、存儲器204、一個或多個傳感器(比如傳感器206)、模數轉換器208(以下稱為A/D轉換器208)、接收器210和發射器212。
處理器202可以被通信上耦接至存儲器204、A/D轉換器208和傳感器206。另外,接收器210和發射器212可以被通信上耦接至處理器202、存儲器204、傳感器206和A/D轉換器208。
處理器202可以包括合適的邏輯、電路和/或接口,它們能操作以執行存儲在存儲器204中的至少一個代碼段。處理器202可以基于本領域已知的大量處理器技術來實現。處理器202的示例可以包括但不限于基于X86的處理器、精簡指令集計算(RISC)處理器、特定用途集成電路(ASIC)處理器和/或復雜指令集計算機(CISC)處理器。
存儲器204可以包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們能操作以存儲擁有可由處理器202執行的至少一個代碼段的機器代碼和/或計算機程序。存儲器204的實現方式的示例可以包括但不限于隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬盤驅動器(HDD)和/或安全數字(SD)卡。存儲器204還能操作以存儲數據,比如裝置104的配置設置、傳感器206的設置、頻率操作映射數據和/或任何其它數據。
傳感器206可以包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們能操作以檢測振動表面106的一個或多個振動。所述一個或多個振動可以是由物體108與振動表面106的交互引起的。傳感器206能操作以響應于所檢測的一個或多個振動生成一個或多個振動信號。傳感器206的示例可以包括但不限于加速度計、陀螺儀、超聲波傳感器、麥克風和/或可操作來檢測振動表面106的振動并響應于所檢測的振動而生成振動信號的任何傳感器。
在實施例中,傳感器206可以是裝置104的集成部分。裝置104可以按傳感器206可能與振動表面106接觸的方式而被耦接至振動表面106。在另一實施例中,傳感器206可以在裝置104的外部。傳感器206可以被耦接至和/或嵌入進振動表面106。在實施例中,裝置104可以通過有線或無線通信介質被通信上耦接至傳感器206。在實施例中,裝置104的制造商可以指定傳感器206在振動表面106上的位置。在另一實施例中,與裝置104相關聯的用戶可以定制傳感器206在振動表面106上的位置。通信介質的示例可以包括但不限于藍牙網絡、無線保真(Wi-Fi)網絡和/或ZigBee網絡。
A/D轉換器208可以包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們可操作來將振動信號轉換成數字振動信號。A/D轉換器208的示例可以包括但不限于閃存A/D轉換器、Σ-ΔA/D轉換器、雙斜率A/D轉換器和/或逐次逼近式A/D轉換器。
接收器210可以包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們可操作來接收數據和消息。接收器210可以根據各種已知的通信協議接收數據。在實施例中,接收器210可以接收由在裝置104外部的傳感器206生成的振動信號。接收器210可以實現用于支持裝置104和在裝置104外部的傳感器206之間的有線或無線通信的已知技術。
發射器212可以包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們可操作來傳送數據和/或消息。發射器212可根據各種已知的通信協議傳送數據。在實施例中,發射器212可以傳送控制信號以控制設備102的用戶接口。
在操作中,設備104可被耦接至振動表面106,使得傳感器206可能接觸振動表面106。用戶可以使用物體108來與振動表面106交互。裝置104可以允許用戶基于與振動表面106的交互來控制設備102的用戶接口。在實施例中,用戶可以在整個振動表面106上的任何位置處交互以控制設備102的用戶接口。在另一實施例中,用戶可以在振動表面106的預定義區域內的任何位置處交互以控制設備102的用戶接口。在實施例中,用戶可以使用手指來與振動表面106交互。在另一實施例中,用戶可以使用手指的指甲與振動表面106交互。在另一實施例中,用戶可以使用手指的皮膚與振動表面106交互。
在實施例中,用戶可以使用物體108(比如手指的指甲)在振動表面106上的任何位置處劃刮和/或輕擊。在另一實施例中,用戶可以跨越振動表面106滑動和/或拖動物體108。在另一實施例中,用戶可以使用物體108在振動表面106上的任何位置處執行手勢。手勢的示例可以包括但不限于繪制形狀和/或繪制字母數字字符。
響應于物體108與振動表面106的交互,傳感器206可以感測在振動表面106中生成的振動。傳感器206可以生成對應于所感測的振動的一個或多個振動信號。處理器202可以生成對應于所生成的一個或多個振動信號的控制信號以控制設備102的用戶接口。
在實施例中,傳感器206可以是一個3軸陀螺儀。3軸陀螺儀能操作以確定對應于在振動表面106中產生的振動的加速度。傳感器206可操作來生成對應于所確定的加速度的一個或多個振動信號。
處理器202可操作來將每個所生成的一個或多個振動信號轉換成振動信號分量。每個轉換后的振動信號分量可以對應于三維坐標系中的坐標軸。例如,轉換后的振動信號分量的第一振動信號分量可以沿著三維坐標系的X軸。轉換后的振動信號分量的第二振動信號分量可以沿著三維坐標系的Y軸。轉換后的振動信號分量的第三振動信號分量可以沿著三維坐標系的Z軸。盡管如此,本公開可以不是如此受限的,而是在不限制本公開的范圍的情況下第一振動信號分量、 第二振動信號分量和第三振動信號分量可沿著三維坐標系的X軸、Y軸和Z軸中的任何一個。
在實施例中,第一振動信號分量、第二振動信號分量和第三振動信號分量的每一個可以是模擬形式的。A/D轉換器208可操作來將第一振動信號分量、第二振動信號分量和第三振動信號分量從模擬形式轉換成數字形式。在實施例中,第一振動信號分量、第二振動信號分量和第三振動信號分量可以被表示成時域內的信號。
處理器202可以基于第一振動信號分量與第二振動信號分量之間的差值生成第一信號。處理器202可以基于第一振動信號分量或第二振動信號分量中的一個與第三振動信號分量之間的差值生成第二信號。例如,處理器202可以基于沿著Y軸的第二振動信號分量與沿著Z軸的第三振動信號分量之間的差值生成第一信號。處理器202可以基于沿著Z軸的第三振動信號分量與沿著X軸的第一振動信號分量之間的差值生成第二信號。處理器202可以基于所生成的第一信號和所生成的第二信號來確定交互的類型。處理器202可以基于所生成的第一信號和所生成的第二信號來確定對應于與振動表面106的交互的位置。
在實施例中,處理器202可以在第一預確定持續時間期間生成所生成的第一信號的樣本。處理器202可以在第二預確定持續時間期間生成所生成的第二信號的樣本。在實施例中,第一預確定持續時間和第二預確定持續時間可以是相等的。在另一實施例中,第一預確定持續時間和第二預確定持續時間可以是不同的。在實施例中,處理器202可以通過向對應于每個所生成的第一信號和所生成的第二信號的時域信號應用窗口函數來生成每個所生成的第一信號和所生成的第二信號的樣本。這類窗函數的示例可以包括但不限于漢寧窗函數、漢明窗函數、矩形窗函數、高斯窗函數和/或其他窗函數。盡管如此,本公開可以不是如此受限的,而是在不限制本公開的范圍的情況下,任何方法可以被用來生成每個所生成的第一信號和所生成的第二信號的樣本。
處理器202可以將所生成的第一信號和所生成的第二信號的每個所生成的樣本從時域變換到頻域。在實施例中,處理器202可以通過向所生成的第一信號和所生成的第二信號的每個所生成的樣本應用快速傅里葉變換來執行該變換。處理器202可以歸一化所生成的第一信號和所生成的第二信號的每個變換后的樣本的功率。
處理器202可以確定所生成的第一信號和所生成的第二信號的變換后的樣本之間的互相關函數。在實施例中,處理器202可以通過應用使用相位變換的廣義互相關(GCC)函數(GCC-PHAT)來確定互相關函數。
處理器202可以將所確定的互相關函數從頻域變換到時域。在實施例中,處理器202可以通過應用快速傅里葉逆變換來將所確定的互相關函數從頻域變換到時域。
在實施例中,處理器202可以基于變換后的互相關函數來確定物體108與振動表面106的交互的類型。在實施例中,當變換后的互相關函數處于最高水平時,處理器202可以確定交互的類型等同于在振動表面106上劃刮。
在實施例中,處理器202可以基于所確定的互相關函數來確定對應于物體108與振動表面106的交互的位置。在實施例中,處理器202可以確定傳感器206在振動表面106上的位置。
在實施例中,處理器202可以確定振動頻率,該振動頻率對應于由傳感器206生成的一個或多個振動信號中的每一個振動信號。處理器202可以基于以下一個或多個項目來確定振動頻率:振動表面106的材料、物體108的類型、交互的類型和/或振動表面106的粗糙度。所確定的振動頻率指示與設備102相關聯的操作。
處理器202可以基于所確定的振動頻率來生成控制信號。控制信號指示響應于交互而將被控制的設備102的操作。處理器202可以通過發射器212將所生成的控制信號傳輸給設備102。設備102可以處理接收到的控制信號并且執行由控制信號指示的操作。在實施例中,處理器202可以基于存儲在存儲器204中的頻率操作映射數據來確定 對應于所確定的振動頻率的控制信號。頻率操作映射數據可以指定響應于振動信號的振動頻率而將被控制的設備102的操作。
在實施例中,頻率操作映射數據可以被預定義。在實施例中,與裝置104相關聯的制造商可以定義將被控制的設備102的操作,該操作對應于響應于物體108與振動表面106的交互而產生的振動信號。在另一實施例中,操作裝置104的用戶可以定義將被控制的設備102的操作,該操作對應于響應于物體108與振動表面106的交互而產生的振動信號。在實施例中,制造商和/或用戶可以定義對應于交互的類型的將被控制的設備102的操作。例如,制造商和/或用戶可以定義對應于在振動表面106上劃刮的振動頻率,在振動表面106上劃刮可以指示電視的音量控制操作。因此,通過在振動表面106上劃刮,用戶可以控制電視的音量。在另一實施例中,制造商和/或用戶可以定義對應于振動表面106上的交互的位置的將被控制的設備102的操作。例如,制造商和/或用戶可以定義對應于在振動表面106上預定義區域內輕擊的振動頻率,該輕擊可以指示電視的頻道更改操作。因此,通過在振動表面106上的預定義區域內輕擊,用戶可以更改電視的頻道。在另一實施例中,用戶可以定制由制造商定義的預定義映射。
在實施例中,用戶可以在振動表面106上執行手勢。為了執行手勢,用戶可以在振動表面106上的多個位置處執行多個交互。傳感器206可以響應于多個交互來生成多個振動信號。處理器202可以確定對應于多個振動信號中的每個振動信號的位置。處理器202可以基于所確定的位置識別手勢。處理器202可以生成對應于所確定的手勢的控制信號。例如,用戶可以通過劃刮而在振動表面106上繪制圓圈來與家電交互。處理器202可以生成對應于所繪制的圓圈的控制信號。控制信號可以開啟或關閉家電。
在實施例中,裝置104能操作以使用振動表面106與多個設備交互。例如,處理器202可以基于對應于在振動表面106上劃刮的控制信號的生成來與移動設備交互。類似地,處理器202可以響應于在振 動表面106上的輕擊來與家電交互。
在實施例中,處理器202可以接收對應于裝置104的一個或多個配置設置。一個或多個配置設置的示例可以包括但不限于,與傳感器206相關聯的一個或多個設置、可對應于物體108與振動表面106的交互的振動頻率的范圍和/或響應于物體108與振動表面106的交互而將由設備102執行的一個或多個操作。在實施例中,處理器202可以允許用戶配置一個或多個配置設置。在另一實施例中,裝置104的制造商可以指定一個或多個配置設置。該一個或多個配置設置可以存儲在存儲器204中。
在實施例中,處理器202能操作以注冊一個或多個設備(比如設備102)。在實施例中,處理器202可以提示用戶指定用戶可以使用裝置104來與之交互的一個或多個設備。處理器202可以注冊如用戶所指定的一個或多個設備。在實施例中,處理器202可以將所生成的控制信號傳輸到注冊的設備。
在實施例中,處理器202可以基于從一個或多個設備接收識別信號來搜索要與之交互的一個或多個設備。在另一實施例中,發射器212可以傳送識別信號到一個或多個設備。處理器202可以從該一個或多個設備接收識別信號的確認。處理器202可以將確認所傳送的識別信號的一個或多個設備注冊為裝置104可以與之交互的設備。識別信號的示例可以包括但不限于射頻信號、紅外信號、超高頻信號等。在實施例中,裝置104的制造商可以指定裝置104可以與之交互的設備102。
圖3是根據本公開的實施例的可以基于振動輸入控制的示例性設備的框圖。結合圖1和圖2的框圖來說明圖3的框圖。
參考圖3,示出了設備102。設備102可以包括一個或多個處理器和/或電路,比如處理器302、存儲器304、接收器306和發射器308、輸入/輸出設備310(以下稱為I/O設備310)和裝置104。如圖3的框圖中的虛線框所表示的,I/O設備310和裝置104可以是可選的。
處理器302和/或一個或多個電路可以被通信上耦接至存儲器304、接收器306、發射器308和I/O設備310。
處理器302和/或一個或多個電路可以包括合適的邏輯、電路和/或接口,它們能操作以執行存儲在存儲器304中的至少一個代碼段。處理器302可以基于本領域已知的大量處理器技術來實現。處理器302的示例可以包括但不限于基于X86的處理器、精簡指令集計算(RISC)處理器、特定用途集成電路(ASIC)處理器和/或復雜指令集計算機(CISC)處理器。
存儲器304可以包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們能操作以存儲機器代碼和/或擁有可由處理器302執行的至少一個代碼段的計算機程序。存儲器304的實現方式的示例包括但不限于隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬盤驅動器(HDD)和/或安全數字(SD)卡。存儲器304還能操作以存儲數據,比如設備102的配置設置、裝置104的配置設置、信號操作映射數據和/或任何其它數據。
接收器306可以包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們能操作以接收數據和消息。接收器306可以根據各種已知的通信協議接收數據。在實施例中,接收器306可以從裝置104接收控制信號。在另一實施例中,接收器306可以從裝置104接收識別信號。接收器306可以通過通信網絡實現用于支持與裝置104的有線或無線通信的已知技術。
發射器308可以包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們能操作以傳送數據和/或消息。發射器308可根據各種已知的通信協議傳送數據。在實施例中,發射器308可以向裝置104傳送識別信號。
I/O設備310可以包括操作上耦接至處理器202的各種輸入和輸出設備。I/O設備310可以包括合適的邏輯、電路、接口和/或代碼,它們能操作以從操作設備102的用戶接收輸入并提供輸出。輸入設備的示例可以包括但不限于鍵盤、手寫筆和/或觸摸屏。輸出設備的示 例可以包括但不限于顯示器和揚聲器。
在實施例中,裝置104可以與設備102集成。在這種情況下,任何與設備102相關聯的表面都可以對應于裝置104的振動表面106。在實施例中,設備102的主體可以對應于振動表面106。例如,遙控器的蓋子可以被用作振動表面106來與遙控器交互。操作遙控器的用戶可以在遙控器的蓋子上劃刮。響應于在蓋子上劃刮,裝置104可以生成控制信號來控制遙控器的各種操作。在實施例中,設備102的整個主體都可以被指定為振動表面106。在另一實施例中,設備102的主體的預定義區域可以被指定為振動表面106。
在另一實施例中,與設備102接觸的表面可以對應于振動表面106。例如,放置有燈的桌子的表面可以被用作振動表面106來與燈交互。操作燈的用戶可以在桌子上劃刮。響應于在桌子上劃刮,裝置104可以生成控制信號來開啟和/或關閉燈。
在操作中,用戶可以使用物體108來與振動表面106交互。裝置104可以檢測由物體108與振動表面106的交互引起的振動表面106的一個或多個振動。響應于檢測到所述一個或多個振動,裝置104可以生成控制信號。裝置104可以將所生成的控制信號傳輸給處理器302和/或一個或多個電路以控制設備102的用戶接口。處理器302和/或一個或多個電路可以通過接收器306從裝置104接收所傳送的控制信號。所接收到的控制信號可以指示響應于交互而將被控制的設備102的操作。處理器302和/或一個或多個電路可以基于所接收到的控制信號來確定將被控制的設備102的操作。處理器302和/或一個或多個電路可以基于所確定的操作來控制設備102的用戶接口。
在實施例中,處理器302和/或一個或多個電路可以基于存儲在存儲器304中的信號操作映射數據來確定將被控制的設備102的操作。信號操作映射數據可以指定對應于所接收到的控制信號的將被控制的設備102的操作。存儲在設備102的存儲器304中的信號操作映射數據可以對應于存儲在裝置104的存儲器204中的頻率操作映射數據。在實施例中,用戶可以在存儲器304中存儲對應于頻率操作映射 數據的信號操作映射數據。在另一實施例中,裝置104可以向處理器302和/或一個或多個電路傳送對應于頻率操作映射數據的信號操作映射數據。
圖4是示出根據本公開的實施例的控制車輛內的設備的示例實現方式的圖。結合圖1、圖2和圖3的框圖說明控制車輛內的設備的示例實現方式。
參考圖4,示出了車輛400。車輛400可以包括儀表盤402、方向盤404、一個或多個門(比如門406)、第一裝置408a、第二裝置408b、第三裝置408c和多媒體播放器410。第一裝置408a、第二裝置408b和第三裝置408c可以統稱為裝置408。多媒體播放器410可以被連接至儀表盤402。
裝置408可以包括被示出為裝置104的一部分并使用相同的附圖標記來引用的組件。在組件的連接配置和組件的功能操作上,裝置408和裝置104是相同的。裝置408能操作以與車輛400中的一個或多個設備交互。儀表盤402、方向盤404、門406和多媒體播放器410可以是裝置408可以與之交互的一個或多個設備的示例。
在實施例中,第一裝置408a可以被耦接至儀表盤402。第二裝置408b可以被耦接至方向盤404。第三裝置408c可以被耦接至門406。盡管如此,本公開可以不是如此受限的,而是在不限制本公開的范圍的情況下裝置408可以被耦接至車輛400的任何部分。盡管為了簡便圖4示出了用于與車輛400內的一個或多個設備交互的三個裝置(比如第一裝置408a、第二裝置408b和第三裝置408c),本領域技術人員可以理解的是,所公開的實施例可以針對任意數量的設備而被實現。
儀表盤402、方向盤404和/或門406的表面可以對應于振動表面106。在實施例中,儀表盤402、方向盤404和/或門406的整個表面可以對應于振動表面106。在另一實施例中,儀表盤402、方向盤404和/或門406的表面的預定義區域可以對應于振動表面106。與車輛400相關聯的制造商可以指定對應于振動表面106的預定義區域。 與車輛400相關聯的用戶可以使用物體108(比如手指)在儀表盤402、方向盤404和/或門406的表面上執行交互。
用戶可以與儀表盤402、方向盤404和/或門406的表面交互以控制車輛400的各種操作。該交互可以促使儀表盤402、方向盤404和/或門406的表面振動。裝置408的傳感器206可以檢測該振動并響應于所檢測到的振動生成一個或多個振動信號。裝置408的處理器202可以生成對應于所生成的一個或多個振動信號的控制信號,以控制車輛400的各種操作。處理器202可以根據所生成的控制信號來控制車輛400的各種操作。
例如,與車輛300相關聯的用戶可以與儀表盤402交互來控制耦接至儀表盤402的多媒體播放器410。例如,用戶可以在儀表盤402上劃刮,以啟動多媒體播放器410上的音頻回放。在另一實施例中,用戶可以通過在儀表盤402上劃刮來繪制“U”形。例如,通過劃刮來繪制的“U”形可以增大多媒體播放器410的音量。類似地,例如,通過在儀表盤402上滑動來繪制“D”形可以降低多媒體播放器410的音量。
在另一實施例中,在方向盤404上用手指甲輕擊可以開啟車輛400的引擎。類似地,通過在方向盤404上劃刮,用戶可以關閉車輛400的引擎。在另一實施例中,通過在方向盤404上劃刮和/或滑動來繪制各種形狀,用戶可以調整車輛400的側視鏡和/或后視鏡。在另一實施例中,通過在門406上劃刮,用戶可以打開和/或關閉車輛400的窗戶。盡管如此,本公開可以不是如此受限的,而是在不限制本公開的范圍的情況下,用戶可以通過各種途徑與車輛400的不同部分交互來控制車輛400的不同操作。
圖5是示出根據本公開的實施例的基于振動輸入控制移動電話的示例實現方式的圖。結合圖1、圖2和圖3的框圖說明控制移動電話的示例實現方式。
參考圖5,示出移動電話502和桌子504。例如,移動電話502可以被放置在桌子504上。裝置104可以被耦接至桌子504(圖5中 未示出)。在實施例中,裝置104可以被固定在桌面的下面。盡管如此,本公開可以不是如此受限的,而是在不限制本公開的范圍的情況下,裝置104可以被連接至桌子504的其他部分。裝置104能操作以與移動電話502交互。
桌子504可以對應于振動表面106。在實施例中,桌子504的整個表面可以對應于振動表面106。在另一實施例中,桌子504的預定義區域可以對應于振動表面106。與移動電話502相關聯的用戶可以使用物體108(比如手指)在桌子504的表面上執行交互以控制移動電話502的用戶接口。例如,用戶可以使用手指甲在桌子504上劃刮來控制移動電話502的用戶接口。在桌子504上劃刮可以引起桌子504上的振動。裝置104的傳感器206可以檢測在桌子504上引起的振動。傳感器206可以響應于所檢測到的桌子504的振動來生成一個或多個振動信號。裝置104的處理器202可以確定對應于與劃刮相關聯的一個或多個振動信號的每一個振動信號的振動頻率。基于所確定的振動頻率,處理器202可以生成控制信號來控制移動電話502的用戶接口。裝置104可以將控制信號傳輸給移動電話502。例如,控制信號可以響應于命令來關閉移動電話502。基于所接收到的控制信號,移動電話502可以被關閉。
在另一示例實現方式中,固定有燈的墻壁可以對應于振動表面106。裝置104可以被耦接至該墻壁。通過在墻壁上滑動物體108(比如手指)用戶可以繪制“V”形。處理器202可以確定對應于通過滑動手指的皮膚而繪制的“V”形的第一振動頻率。類似地,用戶可以通過使用手指甲在墻壁上劃刮來繪制“S”形。處理器202可以確定對應于通過在振動表面106上劃刮而繪制的“S”形的第二振動頻率。處理器202可以基于確定的第一振動頻率來確定第一控制信號以及基于第二振動頻率來確定第二控制信號。第一控制信號可以指示將由燈執行的第一操作。第二控制信號可以指示將由燈執行的第二操作。例如,通過在墻壁上劃刮而繪制的“S”形可以開啟燈。類似地,通過在墻壁上滑動手指而繪制的“S”形可以關閉燈。
在另一示例實現方式中,其上放置有筆記本電腦的桌子可以對應于振動表面106。裝置104可以被耦接至桌子的下表面。用戶可以使用物體108(比如手指的指甲)在桌子上的任何位置處輕擊。處理器202可以確定對應于使用手指甲執行的輕擊的振動頻率。處理器202可以生成對應于使用手指甲的輕擊的控制信號。對應于輕擊的所生成的控制信號可以指示與筆記本相關聯的鼠標的右鍵。類似地,用戶可以使用手指的皮膚在桌子上的任何位置處輕擊。處理器202可以確定對應于使用手指的皮膚執行的輕擊的振動頻率。處理器202可以生成對應于使用手指的皮膚的輕擊的控制信號。例如,對應于使用手指的皮膚的輕擊的所生成的控制信號可以指示與筆記本相關聯的鼠標的左鍵。
盡管如此,本公開可以不僅僅受限于振動表面106、振動和/或能夠被控制的設備102的以上示例實現方式。在不限制本公開的范圍的情況下,任何表面可以被用作振動表面106來使用任何類型的交互與不同類型的設備進行交互。
圖6A、6B和6C是示出根據本公開的實施例的在用于基于振動輸入來控制設備的用戶接口的裝置中生成控制信號的示例性步驟的流程圖。參考圖6A、6B、6C,示出方法600。結合圖1和圖2的框圖說明方法600。
示例性步驟開始于步驟602。在步驟604,傳感器206可以檢測由物體108與振動表面106的交互引起的振動表面106的一個或多個振動。在步驟606,傳感器206可以響應于所檢測到的振動表面106的振動來生成一個或多個振動信號。在步驟608,處理器202可以將所生成的一個或多個振動信號的每一振動信號轉換成振動信號分量。每個轉換后的振動信號分量可以對應于三維坐標系中的坐標軸。在步驟610,A/D轉換器208可以將第一振動信號分量、第二振動信號分量和第三振動信號分量從模擬形式轉換為數字形式。在步驟612,處理器202可以基于第一振動信號分量與第二振動信號分量之間的差值生成第一信號。在步驟614,處理器202可以基于第一振動信號分量 或第二振動信號分量的一個與第三振動信號分量之間的差值生成第二信號。在步驟616,處理器202可以生成每個所生成的第一信號和所生成的第二信號的樣本。處理器202可以在第一預確定持續時間期間生成所生成的第一信號的樣本。處理器202可以在第二預確定持續時間期間生成所生成的第二信號的樣本。在步驟618,處理器202可以將所生成的第一信號的所生成的樣本和所生成的第二信號的所生成的樣本中的每一個從時域變換到頻域。在步驟620,處理器202可以歸一化所生成的第一信號的變換后的樣本和所生成的第二信號的變換后的樣本中的每一個的功率。在步驟622,處理器202可以確定所生成的第一信號的變換后的樣本和所生成的第二信號的變換后的樣本之間的互相關函數。在步驟624,處理器202可以將所確定的互相關函數從頻域變換到時域。在步驟626,處理器202可以基于變換后的互相關函數來確定物體108與振動表面106的交互的類型。在步驟628,處理器202可以基于所確定的互相關函數來確定振動表面106上對應于與物體108的交互的位置。在步驟630,處理器202可以確定對應于由傳感器206生成的一個或多個振動信號中的每一個振動信號的振動頻率。在步驟632,處理器202可以基于所確定的振動頻率來生成控制信號。控制信號可以對應于一個或多個所生成的振動信號以控制設備102的用戶接口。方法600結束于步驟634。
盡管已經參考用于控制設備的用戶接口的裝置和/或方法中的實現方式說明了本公開的各種實施例,本公開可以不是如此受限的。在不限制本公開的范圍的情況下,也可以在執行其他操作的裝置和方法中實現本公開的各種實施例。這種操作的示例可以是在任何給定區域(比如房間)內檢測用戶和/或物體的出現。另一個示例可以是確定房間內物體和/或用戶的運動的方向。基于所檢測到的出現、所檢測到的運動和/或所檢測到的運動的方向,可以控制房間內出現的一個或多個設備的一個或多個操作。
在實施例中,裝置104可以被實現為基于房間的地板、墻壁和/或天花板內產生的振動來控制房間內的設備。裝置104能操作以與房 間內的一個或多個設備交互。燈704和/或風扇可以是裝置104可以與之交互的設備的示例。
在實施例中,裝置104可以被耦接至房間的地板。例如,裝置104可以被嵌入在地板中,使得傳感器206能操作以檢測地板的一個或多個振動。盡管如此,本公開可以不是如此受限的,而是在不限制本公開的范圍的情況下裝置104可以被放置在地板之上。在實施例中,單個裝置可以與房間內的一個或多個設備交互。在另一實施例中,房間內的每個設備可以由單獨的裝置來控制。
地板可以對應于振動表面106。當用戶在地板上走動和/或跨越地板移動物體(比如椅子)時,地板上可以產生振動。裝置104的傳感器206可以檢測該振動并響應于所檢測到的振動生成一個或多個振動信號。裝置104的處理器202可以生成對應于所生成的一個或多個振動信號的控制信號,以確定用戶和/或物體的運動方向。處理器202可以根據所生成的控制信號控制房間內的各種設備(比如燈和風扇)。例如,當用戶走出房間時,地板中產生振動。傳感器206可以檢測地板中產生的振動。基于所檢測到的振動,處理器202可以確定用戶的運動方向。基于所確定的運動方向,處理器202可以確定用戶正離開該房間。基于該確定,處理器202可以關閉燈和/或風扇。
在另一示例中,基于由傳感器206生成的一個或多個振動信號,處理器202可以確定用戶正進入房間。作為響應,處理器202可以生成控制信號以控制燈和風扇的操作。處理器202可以開啟燈和/或風扇。盡管如此,本公開可以不是如此受限的,而是在不限制本公開的范圍的情況下可以確定房間內用戶的各種其他運動。
在另一示例中,裝置104能操作以檢測物體(比如桌子、椅子和房間內的其他物體)的運動。傳感器206可以檢測由例如桌子的移動而在地板中所產生的振動。基于所檢測到的移動,處理器202能操作以確定各種環境變化,比如地震和/或颶風。
根據本公開的實施例,用于控制設備102(圖1)的用戶接口的裝置104(圖1)可以包括一個或多個傳感器,比如耦接至與裝置 104相關聯的振動表面106(圖1)的傳感器206。該一個或多個傳感器能操作以檢測由物體108(圖1)和振動表面106的交互所引起的振動表面106的一個或多個振動。該一個或多個傳感器能操作以響應于所檢測到的一個或多個振動而生成以一個或多個振動信號。裝置104還可以包括一個或多個處理器,比如通信上耦接至該一個或多個傳感器的處理器202(圖2)。該一個或多個處理器能操作以生成對應于所生成的一個或多個振動信號的控制信號以控制設備102的用戶接口。
該一個或多個處理器能操作以將所生成的一個或多個振動信號的每一個振動信號轉換成振動信號分量。每個轉換后的振動信號分量對應于三維坐標系中的坐標軸。該一個或多個處理器能操作以基于三個轉換后的振動信號分量中的第一振動信號分量與第二振動信號分量之間的差值來生成第一信號。該一個或多個處理器能操作以基于轉換后的三個振動信號分量中的第一振動信號分量或第二振動信號分量中的一個與第三振動信號分量之間的差值來生成第二信號。該一個或多個處理器能操作以基于所生成的第一信號和所生成的第二信號來確定物體的交互。該一個或多個處理器能操作以確定對應于物體與振動表面106的交互的位置。該位置是基于所生成的第一信號和所生成的第二信號來確定的。
該一個或多個處理器能操作以在第一預確定持續時間期間將所生成的第一信號的樣本從時域變換到頻域。該一個或多個處理器能操作以在第二預確定持續時間期間將所生成的第二信號的樣本從時域變換到頻域。該一個或多個處理器能操作以確定所生成的第一信號的變換后的樣本與所生成的第二信號的變換后的樣本之間的互相關。該一個或多個處理器能操作以基于所確定的互相關確定位置。該一個或多個處理器能操作以確定對應于所生成的一個或多個振動信號中的每一個振動信號的振動頻率。所確定的振動頻率指示與設備102相關聯的操作。振動頻率是基于以下中的一個或多個來確定的:振動表面106的材料、物體108的類型、交互的類型和/或振動表面106的粗糙度。
交互可以包括以下中的一個或多個:劃刮振動表面106、在振動表面106上輕擊、在振動表面106上滑動物體108和/或在振動表面106上拖動物體108。一個或多個傳感器可以包括以下中的一個或兩者:加速度計或陀螺儀。
根據本公開的實施例,用于交互的設備102(圖1)可以包括一個或多個處理器(比如處理器302(圖3))和/或電路。設備102被通信上耦接至裝置104(圖1)。一個或多個處理器和/或電路能操作以從裝置104接收控制信號。響應于檢測到由物體108(圖1)與振動表面106的交互引起的與裝置104相關聯的振動表面106(圖1)的一個或多個振動,可以由裝置104生成控制信號。一個或多個處理器和/或電路能操作以基于接收到的控制信號控制設備102的用戶接口。交互可以包括以下中的一個或多個:劃刮振動表面106、在振動表面106上輕擊、在振動表面106上滑動物體108和/或在振動表面106上拖動物體108。
本公開的其他實施例可以提供非瞬時的計算機可讀介質和/或存儲介質和/或非瞬時的機器可讀介質和/或存儲介質,在這些介質上存儲著機器代碼和/或擁有可由機器和/或計算機執行的至少一個代碼段的計算機程序,由此促使機器和/或計算機執行包含檢測由物體與振動表面的交互引起的振動表面的一個或多個振動的步驟。響應于所檢測到的一個或多個振動可以生成一個或多個振動信號。可以生成對應于一個或多個所生成的振動信號的控制信號以控制設備的用戶接口。
因此,本公開可以以硬件或硬件和軟件的結合的形式實現。本公開可以以集中的方式在至少一個計算機系統中或以其中不同元件可以擴散在幾個互連的計算機系統上的分布的方式實現。任何種類的計算機系統或適用于實施在此說明的方法的其他裝置都可以是適合的。硬件和軟件的結合可以是帶有計算機程序的通用計算機系統,該計算機程序在被加載和執行時可以控制計算機系統使得計算機系統執行本文說明的方法。本公開可以在硬件中實現,該硬件包含還執行其他功能的一部分集成電路。
本公開還可以嵌入在計算機程序產品中,該計算機程序產品包含使在此說明的方法能夠實現的所有特征,并且該計算機程序產品在加載在計算機系統中時能夠執行這些方法。在目前的情況下計算機程序意味著打算促使具有信息處理能力的系統要么直接地要么在以下中的任一或全部兩者之后執行特定的功能的指令集合的以任何語言、代碼或注釋的形式的任何表達:a)轉換到另一種語言、代碼或注釋;b)以不同的材料形式再現。
雖然已經參考某些實施例說明了本公開,本領域技術人員將理解的是,在不脫離本公開的范圍的情況下可以進行各種變化并且可以替代各種等價形式。此外,可以進行許多修改來使具體的情形或材料適合于本公開的教導而不脫離其范圍。因此,本公開旨在不受限于所公開的具體實施例,而是本公開將包括落入所附權利要求的范圍之內的所有實施例。

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本文標題:控制設備的用戶接口.pdf
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