CN102349041B - 用于摩擦显示和附加触觉效果的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了用于提供复合触觉效果的系统、方法、以及计算机程序产品。一个公开方法包括检测当对象接触触摸表面时在触摸区域中发生的触摸，并响应于该触摸选择要生成的复合触觉效果，该复合触觉效果包括至少一个基于表面的触觉效果和至少一个其它效果。基于选择的复合触觉效果，可以发送第一触觉信号以使致动器改变触摸表面的摩擦系数，并且能够使第二致动器提供摩擦系数的变化之外的第二触觉输出。可以将第二触觉信号发送到第二致动器或用来改变摩擦系数的同一致动器，并且其可以用来生成第二触觉输出。

Description

用于摩擦显示和附加触觉效果的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年3月12日提交的题为“LocatingFeaturesUsingaFrictionDisplay”的美国临时专利申请No.61/159,482的优先权，其被整体地通过引用结合到本文中。

本申请要求2009年11月17日提交的题为“SystemandMethodforIncreasingHapticBandwidthinanElectronicDevice”的美国临时专利申请No.61/262,041的优先权，其被整体地通过引用结合到本文中。

本申请要求2009年11月17日提交的题为“FrictionRotaryDeviceforHapticFeedback”的美国临时专利申请No.61/262,038的优先权，其被整体地通过引用结合到本文中。

本申请要求2010年1月29日提交的题为“SystemsAndMethodsForProvidingFeaturesInAFrictionDisplay”的美国实用专利申请No.12/696,893的优先权，其被整体地通过引用结合到本文中。

本申请要求2010年1月29日提交的题为“SystemsAndMethodsForFrictionDisplaysAndAdditionalHapticEffects”的美国实用专利申请No.12/696,900的优先权，其被整体地通过引用结合到本文中。

本申请要求2010年1月29日提交的题为“SystemsAndMethodsForInterfacesFeaturingSurface-BasedHapticEffects”的美国实用专利申请No.12/696,908的优先权，其被整体地通过引用结合到本文中。

本申请要求2010年1月29日提交的题为“SystemsAndMethodsForATextureEngine”的美国实用专利申请No.12/697,010的优先权，其被整体地通过引用结合到本文中。

本申请要求2010年1月29日提交的题为“SystemsAndMethodsForUsingTexturesInGraphicalUserInterfaceWidgets”的美国实用专利申请No.12/697,037的优先权，其被整体地通过引用结合到本文中。

本申请要求2010年1月29日提交的题为“SystemsAndMethodsForUsingMultipleActuatorsToRealizeTextures”的美国实用专利申请No.12/697,042的优先权，其被整体地通过引用结合到本文中。

背景技术

触摸使能设备已变得越来越流行。例如，移动及其它设备可以配置有触敏显示器，使得用户能够通过触摸该触敏显示器的一部分来提供输入。作为另一示例，可以将与显示器分离的触摸使能表面用于输入，诸如触控板、鼠标或其它设备。

例如，用户可以触摸映射到屏幕上图形用户界面的显示器或表面的一部分，诸如按钮或控制机构。作为另一示例，可以提供手势，诸如一系列的一个或多个触摸、表面上的拖曳、或由设备感测的可识别方式。虽然触摸使能显示器及其它基于触摸的接口已大大地增强了设备功能性，但仍存在缺点。例如，即使在屏幕上显示键盘，习惯于物理键盘的用户在使用触摸使能设备的同时也不会具有相同的体验。

发明内容

实施例包括用于提供包括触摸表面的摩擦系数变化及一个或多个其它输出的复合触觉效果的系统和方法。通过提供这样的基于表面的效果，设备能够提供比可以其它方式实现的用户体验更具吸引力的用户体验。

在一个实施例中，一种方法包括使用至少一个传感器来检测当对象接触触摸表面时在触摸区域中发生的触摸。该方法还可以包括选择复合触觉效果以响应于触摸生成包括至少一个基于表面的触觉效果和至少一个其它效果的复合触觉效果。基于选择的复合触觉效果，能够向第一致动器发送第一触觉信号以使第一致动器改变触摸表面的摩擦系数。该方法还可以包括基于选择的复合触觉效果发送第二触觉信号以使致动器提供除摩擦系数的变化之外的第二触觉输出。可以将第二触觉信号发送到第二致动器或用来改变摩擦系数的同一致动器能够生成第二触觉输出。另一实施例包括实施可由计算系统执行以便执行这样的方法的程序代码的有形计算机存储介质。

提到这些说明性实施例不是为了限制或定义本主题的范围，而是提供示例以帮助其理解。额外的实施例包括被配置为提供复合触觉效果的系统和设备以及实施用于提供复合触觉效果的程序代码的计算机存储介质。在详细说明中讨论说明性实施例，并且在那里提供进一步的描述。通过研究本说明书和/或通过实施要求保护的主体的一个或多个实施例，可以进一步理解由各种实施例提供的优点。

附图说明

在本说明书的其余部分中更具体地阐述了完整且可实施的公开。本说明书参考以下附图。

图1A示出被配置为提供复合触觉效果的说明性系统的方框图。

图1B和1C示出被配置为提供复合触觉效果的附加说明性系统。

图2A示出被配置为提供复合触觉效果的另一说明性系统。

图2B是图2A所示的系统的横截面图。

图3A示出被配置为提供复合触觉效果的另一说明性系统，而图3B是图3A所示的系统的横截面图。

图4是示出提供复合触觉效果的方法中的说明性步骤的流程图。

图5A～5D示出能够使用基于表面的触觉效果模拟的说明性特征。

图6A～6H示出能够使用基于表面的触觉效果模拟的说明性特征，具体地是纹理。

图7是示出提供复合触觉效果的另一方法的说明性步骤的流程图。

图8是示出在生成复合触觉效果时使用的参考文件的示例的图。

具体实施方式

现在将详细地参考各种和替换说明性实施例及附图。每个示例是以说明的方式提供的，而不是作为限制。对于本领域的技术人员来说显而易见的是能够进行修改和变更。例如，可以在另一实施例上使用示出或描述为一个实施例的一部分的特征以提供又一实施例。因此，意在本公开包括在所附权利要求及其等价物范围内的修改和变更。

被配置为提供复合触觉效果的设备的说明性示例

本发明的一个说明性实施例包括诸如iPod便携式音乐设备或iPhone移动设备(两者可从加利福尼亚州库珀蒂诺市的苹果公司处获得)或Zune(R)便携式设备(其可从华盛顿州雷德蒙市的微软公司获得)的计算系统。该计算系统能够包括一个或多个传感器和/或可以与之通信，所述传感器例如为加速度计以及用于确定触摸相对于在本示例中与设备的屏幕相对应的显示区域的位置的传感器(例如，光学、电阻式、或电容式)。

当用户与设备交互时，使用一个或多个致动器来提供触觉效果，包括(但不限于)复合触觉效果。复合触觉效果可以包括利用触摸表面的摩擦系数的变化以及与摩擦系数的变化组合地呈现的一个或多个其它触觉输出的效果。其它输出可以与摩擦系的数变化同时地、在其之前不久和/或在其之后不久呈现。复合效果可以被感知为单个效果，或者可以被感知为多个相关效果。

例如，当用户在设备上移动手指时，能够基于手指的位置、速度和/或加速度来改变屏幕的摩擦系数。根据摩擦是如何改变的，用户可以感知特征和/或纹理。作为特定示例，可以改变摩擦，使得用户感知到与屏幕上按钮的边缘相对应的凸起、边界、或其它障碍物。复合触觉效果还可以包括屏幕上按钮被按下时的触觉反馈。作为另一示例，可以生成基于振动的效果，使得用户感知到诸如限定控制区域的凸起、边界、或障碍物的特征，摩擦系数的变化用来指示何时选择/改变了控制。更进一步地，可以组合地使用摩擦的变化和振动触觉效果的组合以产生单个纹理或其它特征的感觉。

可以由同一致动器或一齐工作的不同致动器来产生摩擦系数的变化及其它效果。例如，可以使用压电致动器来改变摩擦系数，同时使用线性谐振致动器来产生振动触觉效果。作为能够与摩擦系数的变化一起使用的触觉输出的示例中的另一示例，可以提高/降下触摸表面的一部分(例如，使用致动器或形状记忆合金)。

用于提供与其它触觉效果相结合的基于表面的触觉效果的示例系 统

图1A示出用于提供复合触觉效果的示例系统100。特别地，在本示例中，系统100包括经由总线106与其它硬件对接的例如处理器102的计算设备101。可以包括诸如RAM、ROM、EEPROM等的任何适当有形(和非暂时性)计算机可读介质的内存104实施配置计算设备的操作的程序组件。在本示例中，计算设备101还包括一个或多个网络接口设备110、输入/输出(I/O)接口组件112、以及附加存储器114。

网络设备110可以表示用于网络连接的任何组件。示例包括但不限于诸如以太网、USB、IEEE1394的有线接口和/或诸如IEEE802.11、蓝牙的无线接口、或者用于接入蜂窝电话网络的无线电接口(例如，用于接入CDMA、GSM、UMTS或其它移动通信网络的收发机/天线)。

I/O组件112可以用于到诸如一个或多个显示器、键盘、鼠标、扬声器、麦克风和/或用来输入数据或输出数据的其它硬件的设备的连接。存储器114表示包含在设备101中的磁性、光学或其它存储介质的非易失性存储器。

系统100还包括触摸表面116，其在本示例中集成到设备101中。触摸表面116表示被配置为感测用户的触觉输入的任何表面。一个或多个传感器108被配置为在对象接触触摸表面时检测触摸区域中的触摸并提供适当的数据以供处理器102使用。可以使用任何适当数目、类型或布置的传感器。例如，可以将电阻和/或电容传感器嵌入在触摸表面116中并用来确定触摸的位置和确定诸如触摸压力的其它信息。作为另一示例，可以使用光学传感器。

在本示例中，与处理器102通信的第一致动器118被耦合到触摸表面116。在某些实施例中，第一致动器118被配置为响应于第一触觉信号输出改变触摸表面的摩擦系数的触觉输出。额外地或替代地，第一制动器118可以通过以受控方式移动触摸表面来提供触觉输出。某些触觉输出可以利用被耦合到设备的外壳的致动器，并且某些触觉输出可以依次和/或一齐使用多个致动器。例如，可以通过使表面以不同的频率和/或振幅振动来改变摩擦系数。可以使用变化的不同组合和/或顺序来模拟纹理的感觉、诸如障碍物或突出物的另一特征的存在、或者提供另一效果。

虽然在这里示出了单个第一致动器118，但实施例可以使用相同或不同类型的多个致动器来改变触摸表面的摩擦系数。例如，在某些实施例中使用压电致动器来使某些或所有触摸表面16以超声频率垂直地和/或水平地移位。

图1A还示出第二致动器119。第二致动器119可以用来提供除由第一致动器提供的摩擦系数的变化之外的第二触觉输出。例如，第二触觉输出可以包括诸如设备和/或触摸表面116的振动的振动触觉效果。作为另一示例，第二触觉输出可以包括触摸表面116的变化，诸如通过提高/降下触摸表面116的一部分产生的温度、颜色或纹理的变化。

致动器118和119每个可以包括多个致动器，并且可以是相同或不同类型。适当的致动器类型包括但不限于压电致动器、形状记忆合金、电活性聚合物、柔性复合压电致动器(例如，包括柔性材料的致动器)、电磁致动器、偏心旋转质量致动器、线性谐振致动器、音圈致动器、静电致动器和/或磁致伸缩致动器。虽然被示为单独的元件118和119，但可以使用能够改变触摸表面116的摩擦系数并产生另外的触觉效果的单个致动器来代替单独的第一和第二致动器。另外，实际上，可以将致动器中的一个或多个嵌入触摸表面116内。

转到内存104，描绘了示例性程序组件124、126和128以示出在某些实施例中如何能够将设备配置为提供复合触觉效果。在本示例中，检测模块124将处理器102配置为经由传感器108来监视触摸表面116以确定触摸的位置。例如，模块124可以对传感器108进行采样，以便跟踪触摸的存在或不存在，并且如果存在触摸，则随着时间的推移跟踪触摸的位置、路径、速度、加速度、压力和/或其它特征。

触觉效果确定模块126表示分析关于触摸特征的数据以选择要产生的复合触觉效果的程序组件。例如，在某些实施例中，可以识别包括一系列一个或多个触摸的输入手势并使其与一个或多个复合触觉效果相关联。作为另一示例，可以将触摸表面116的某些或所有区域映射到图形用户界面。可以基于触摸的位置来选择不同的复合触觉效果，以便通过改变触摸表面的摩擦并提供一个或多个其它触觉输出来模拟在屏幕上显示的特征的存在，使得该特征在遇到触摸表面116的被映射到包含该特征的屏幕位置的部分时被“感觉到”。然而，可以经由触摸表面116来提供触觉效果，即使在界面中未显示相应的元素(例如，如果跨过界面中的边界，则可以提供触觉效果，即使该边界未显示。)

触觉效果生成模块128表示使处理器102生成并向致动器118/119发送触觉信号以至少在发生触摸时生成选择的复合触觉效果的编程。例如，生成模块128可以存取存储的波形或命令以发送到致动器118和119。作为另一示例，触觉效果生成模块128可以接收想要的摩擦系数并利用信号处理算法来生成适当的信号以发送到致动器118。模块128可以接收想要的触觉效果类型并选择致动器119且命令选择的致动器提供想要的触觉效果。

作为另一示例，可以利用用于纹理的目标坐标指示想要的纹理。可以将适当的波形发送到压电或其它致动器以使用高频率移位来改变摩擦系数，同时另一波形被发送到一个或多个振动触觉致动器以生成(相对)较低频率的触摸表面(和/或其它设备组件)的适当位移，或在遇到特征时提供弹震(pop)、乒(ping)、或其它效果。

触摸表面可以覆盖或者可以不覆盖(或以其它方式对应于)显示器，取决于计算系统的特定配置。在图1B中，示出了计算系统100B的外部视图。计算设备101包括将设备的显示器与触摸表面组合的触摸使能显示器116。触摸表面可以对应于显示器外部或在实际显示组件之上的一个或多个材料层。在本示例中，基于图形用户界面130的内容来选择复合触觉效果，图形用户界面130在本示例中示出诸如可以由移动设备提供的12键键区。特别地，每个键可以包括边界132和内部134。可以选择复合触觉效果以生成对应于内部134的摩擦变化，并且可以使用不同的触觉输出来指示用户已到达边界132。在本示例中，在中间键(对应于标准数字键区中的“5”键)中包括特征136。例如，特征136可以包括与内部134的纹理不同的纹理或充当“中心”特征的诸如凸起或间隙的模拟特征。当用户在键区上移动手指时，可以使用复合效果来表示键之间的边界，并通过特征136的察觉来指示到达“5”键。

如上所述，触摸表面不需要覆盖显示器。图1C示出触摸使能计算系统100C的另一示例。在本示例中，计算设备101的特征为被映射到图形用户界面的触摸表面116，该图形用户界面被提供在被包括在对接到设备101的计算系统120中的显示器122中。例如，计算设备101可以包括鼠标、触控板或其它设备，而系统120可以包括台式或膝上型计算机、机顶盒(例如，DVD播放器、DVR、电缆电视盒)或另外的计算系统。作为另一示例，可以将触摸表面116和显示器122包括在同一设备内，诸如特征为显示器122的膝上型计算机中的触摸使能触控板。

无论是否与显示器集成，本文中的示例中的2D矩形触摸表面的描述并不意在限制。其它实施例包括被进一步配置为提供基于表面的触觉效果的曲线的或不规则的触摸使能表面。

返回图1C，在本示例中，示出了图形用户界面138，其包括菜单栏140和按钮142、144和146。例如，图形用户界面可以包括用于家庭娱乐设备的屏幕上菜单，同时在遥控装置或外围设备上包括触摸表面116。如在148处所示，触摸表面的区域被映射到菜单栏140。当用户接触区域148时，提供复合触觉效果以指示菜单栏被选择。例如，在区域148与区域150、152和154(分别对应于按钮142、144和146)之间，摩擦系数可以不同，当用户通过区域148并进入区域150、152和154中的一个时提供振动触觉或其它反馈。作为另一示例，可以使用振动触觉或其它触觉输出以在区域148、150、152和154中产生不同的模拟纹理，当按钮142、144和/或146被致动时，摩擦系数在每个区域内改变。

图2A示出再次对应于触摸表面的特征为触摸使能显示器202的另一计算设备201。图2B示出设备201的横截面图。如在图2B中可以看到的，在本示例中，使用两个致动器218-1和282-2来改变触摸表面202的摩擦系数，而第二致动器219经由触摸表面202来提供另一触觉输出。例如，致动器219可以通过触摸表面202来提供诸如弹震(pop)或乒(ping)的振动触觉输出，或者可以提高/降下触摸表面202的一个或多个部分。另外，图2B示出另一示例性致动器222。例如，对于致动器218-1、218-2或219中的一个或多个，可以额外地或替代地使用致动器222。例如，如果致动器219提高/降下显示器202的部分，则致动器222可以用来提供低频率振动输出。

返回图2A，在220处示出提供复合效果的示例。具体地，手指226接触显示器并移动至在228处所示的位置，遇到模拟特征230。如在图2B中可以看到的，随着手指移动，其最初接触显示器的第一区域232，然后接触第二区域234、以及第三区域236。可以使用复合触觉效果来模拟特征230。例如，在手指遇到区域232并朝着区域234移动的同时，可以通过调整致动器218-1/218-2的输出来增加显示器202的摩擦系数。当接近并然后遇到区域234时，可以使用致动器219来提供振动触觉“弹震(pop)”效果。当手指在区域236上移动时，可以减小显示器202的摩擦系数。

复合触觉效果可以包括一组效果。例如，线238和240指示手指从226移动至228所遵循的路径。在一个实施例中，复合触觉效果包括在手指移动到路径外的情况下使用致动器219和/或222生成的输出。例如，可以使用摩擦的变化来模拟特征230，并且如果用户的手指跨过线238和240中的任何一个，则在模拟特征230的同时提供振动输出。

图3A～3B描绘用于能够提供复合触觉效果的设备的示例性硬件架构。在本示例中，触摸表面包括玻璃面板302，但是可以使用另外的透明材料(或不透明)材料。例如，除了玻璃之外，可以使用触控板(即触敏设备)。一对压电弯曲件318-1和318-2被结合到玻璃。玻璃或另外的透明材料连同压电弯曲件之间的自由空间的使用能够允许在玻璃下面使用显示器(未示出)。在某些实施例中，可以命令压电弯曲件将玻璃302的静态摩擦系数减小42％。某些实施例利用23kHz的双极脉宽调制信号，其具有改变的振幅以改变摩擦系数。作为示例，电压可以以20kHz以上的频率在-80与+80伏之间变化，根据电压大小(或将产生该电压大小的PWM大小)，摩擦从0至60％变化。

这些示例性电压、频率和变化范围仅仅用于示例的目的且并不意在进行限制。

在图3B的横截面图中，示出了多个第二致动器319-1、319-2和319-3。例如，可以将致动器319-2结合到面板302，并且其可以用来使用偏心旋转质量(ERM)致动器来提供低频率振动效果和/或经由线性谐振致动器(LRA)来提供触觉弹震(pop)、抖动等。可以将致动器319-1和319-3结合到设备301的外壳或壳体，并且其可以包括与致动器319-2相同或不同类型的致动器(和/或彼此不同)。例如，在一个实施例中，致动器319-1包括ERM致动器，致动器319-2包括用来移动面板302的形状记忆合金，并且致动器319-3包括LRA致动器。可以将致动器319-1和319-3中的任一者或两者结合到面板302和设备301的壳体。

用于确定要提供的触觉效果的示例性方法

图4是示出用于提供与包括至少一个基于表面的触觉效果的复合触觉效果的界面的示例性方法400。方框402表示确定触摸区域中触摸的位置。例如，处理器可以利用嵌入触摸使能显示器或表面中或观看触摸使能显示器或表面的一个或多个传感器来跟踪表面上触摸的位置。基于触摸的当前或/或过去位置，能够确定与映射到触摸区域的图形用户界面的交互。

基于该交互，可以在方框404处选择一个或多个复合触觉效果，并且通过改变触摸表面的摩擦同时提供一个或多个其它触觉输出来实现复合效果。

例如，触摸可以在映射到图形用户界面中的特定纹理或特征的触摸表面中的位置处发生。复合触觉效果可以包括纹理或特征的模拟。另外或替代地，复合触觉效果可以包括环境效果(例如，纹理/特征)和动态效果，诸如在最初遇到特征时提供的输出。

作为示例，可以将手势识别为一系列一个或多个触摸或触摸方式，该识别例如基于在屏幕上滑动的方向和长度、方式中的一系列离散触摸或另外的可识别交互。如果识别出手势，则可以选择与该手势相关联的复合触觉效果。例如，可以在手势正在进行时基于由设备的处理器执行的方式识别来将“Z”形触摸轨迹识别为一种输入手势。在可被处理器访问的数据中可以使一个或多个复合触觉效果与“Z”手势相关联，所述数据指示将在手势正在进行时和/或在手势完成之后输出的效果。例如，该数据可以允许表面当手势接近完成时发生纹理或摩擦的变化。另外或替代地，显示器的纹理或摩擦系数可以在识别出手势之后改变，以便确认手势的输入。

在方框406处，可以访问和/或生成一个或多个触觉信号，以便提供摩擦系数的变化并生成第二触觉输出。例如，处理器可以访问存储在内存中且与特定触觉效果相关联的驱动信号。作为另一示例，可以通过访问与效果相关联的输入参数或存储的算法或来生成信号。例如，算法输出用于基于振幅和频率参数生成驱动信号的数据。作为另一示例，触觉信号可以包括发送到致动器以由致动器解码的数据。例如，致动器本身可以对指定诸如振幅和频率的参数的命令做出响应。

作为示例，对于诸如间隙、障碍或纹理的模拟特征而言，可以将基于触摸速度的触摸的当前像素位置和/或投影像素位置与指定各像素位置的复合触觉效果的位图相比较。基于复合触觉效果，可以访问/生成适当的触觉信号以提供在位图中指定的输出。

作为另一示例，可以将触摸的当前或投影位置与识别诸如控制、文本内容、边界等的图形用户界面(GUI)特征的位置的数据相比较。然后，如果在该位置处识别到GUI特征，则能够访问使一个或多个复合触觉效果与特征相关联的数据。例如，处理器可以跟踪触摸的位置并确定触摸处于或正在接近被映射到图形用户界面中的特定控制(例如，按钮)的触摸区域中的位置。处理器然后能够查询界面元素列表以确定与按钮相关联的复合触觉效果(例如，纹理、摩擦变化)，并基于触觉效果采取进一步动作以生成复合触觉效果。

方框408表示向一个或多个致动器发送触觉信号以通过改变摩擦系数并提供一个或多个其它触觉输出来实现复合触觉效果。例如，如果将提供模拟驱动信号，则处理器能够利用板上D/A转换器来产生信号。如果将数字命令提供给致动器，则能够通过处理器的I/O总线来生成适当的消息。在触摸点和/或别处可以感觉到触觉效果。例如，如果提供了两手指输入手势，则可以响应于识别出第二手指的移动来改变第一手指处的纹理/摩擦系数。

在某些实施例中，可以将基线触觉信号发送到致动器以即使在不存在选择触觉效果的情况下产生环境触觉效果，以便增强设备能够产生的潜在效果的范围。因此，发送触觉信号可以包括向致动器发送“停止”命令、“零”或最小信号或另外的信号以适当地降低强度。

作为示例，诸如压电致动器的某些致动器的使用可以允许触摸表面的摩擦系数的减小，但是不允许摩擦系数的增大。为了提供一定的可选范围，可以提供基线信号，使得触摸表面的“普通”摩擦水平低于触摸表面在静态时具有的摩擦系数。因此，可以相对于基线而不是静态值来定义触觉效果。如果期望最大摩擦，则可以向压电致动器发送“零”信号以停止表面的运动。

基于表面的触觉效果可以采取任何适当形式。例如，某些触觉效果可以包括触摸表面的摩擦变化—某些部分可能被表现得比其它的更加“光滑”或“粗糙”。作为另一示例，可以使用振动触觉效果，诸如振动或一系列振动。可以使用振动触觉效果和/或摩擦变化来模拟诸如边界或障碍物的不同特征的感觉。例如，可以通过摩擦的增大来模拟边界或边缘，并且如果跨过边界(在某些情况下)，则摩擦减小。

图5A～5D每个描绘示例性模拟特征。图5A示出其中白色区域表示其中致动器将被激活(诸如通过使用非零电压PWM信号)的区域的简化示例。例如，白色区域可以对应于触控板中间的虚拟按钮，在那里，用户的手指(或与表面接触的另一对象)将遇到低摩擦值。图5B表示相反情况—手指/对象可以在白色区域中自由地导航，但是在高摩擦(黑色)区域处减慢或停止。例如，这可以允许用户更容易地在触摸区域中定位按钮或其它位置。

图5C示出包括多个凹槽的模拟特征。当用户的手指或另外的对象水平地移动跨过条纹时，手指/对象将遇到被感知为一系列凹槽的增大和减小的摩擦。

如上所述，包括被配置为提供基于表面的触觉效果的触摸表面的计算系统可以实时地确定效果和信号。例如，对于图5A～5D中的任何一个而言，系统可以首先确定触摸位置是否在圆圈内，并且如果是，则提供适当的输出值(图5A)或停止输出(图5B)。类似地，系统可以通过确定在具有期望的高摩擦的区域中是否发生触摸且如果是，则驱动致动器来提供图5C的特征。

图5D呈现更复杂的图案。例如，图5D中的图案可以对应于与键的阵列相关联的期望特征，诸如移动电话键的阵列、模拟键盘或其它控制。虽然可以将实时呈现用于图5A～5D中的任何一个，但可能需要更复杂的逻辑来呈现该图案中的每个特定圆圈/按钮。这些和甚至更多的任意图案会增加编程的复杂性和计算时间。因此，在某些实施例中，能够提前确定基于表面的触觉效果并将其存储在文件中。在运行时，能够基于触摸位置来访问文件以允许更快地确定和生成适当的触觉信号。对于图5D而言，在触摸位置被映射到圆圈时此类文件可以包括驱动致动器以提供第一触觉效果(例如，高摩擦)的数据，并且在触摸位置被映射到圆圈外面的位置时该文件可以包括驱动致动器以提供第二效果(例如，低摩擦)的数据。

除压电致动器之外或作为其替代，可以使用其它类型的致动器来模拟图5A～5D的特征。例如，当遇到图5A、5B或5D的圆圈时和/或当遇到图5C的图案时(例如，每次从黑色过渡到白色时的弹震(pop)或点击)，可以使用振动触觉致动器来提供振动、弹震(pop)、脉冲、点击等。能够由致动器产生的触觉效果能够根据电流、电压、频率以及起始和停止时间而改变。这样的触觉效果包括但不限于振动、脉冲、弹震(pop)、点击、阻尼特性、以及变化的纹理。在实施例中，利用多个致动器来为不同应用产生不同的触觉效果。例如，如上所述，两个致动器被配置为在用户的手指或触针在图形对象(或键盘键)上通过时提供振动或弹震(pop)。

可以使用复合触觉效果来模拟图5A～5D的特征。例如，当触摸表面的对象从黑色移动至白色或进行相反操作时，可以使用摩擦变化以及点击、弹震(pop)或其它响应。

可以另外或替换地使用振动触觉效果和/或摩擦变化来模拟各种纹理。在上文引用且分别题为“SystemsandMethodsforaTextureEngine”(代理人档案号IMM354(51851-383720))、“SystemsandMethodsforUsingMultipleActuatorstoRealizeTextures”(代理人档案号IMM355(51851-383719))、以及“SystemsandMethodsforUsingTexturesinGraphicalUserInterfaceWidgets”(代理人档案号IMM356(51851-383718))的美国专利申请号12/697,010、12/697,042、以及12/697,037中能够找到关于纹理的生成和使用的额外的细节。

例如，可以提供振动的不同摩擦或方式以模拟诸如砖、石头、沙子、草、毛皮、各种织物类型、水、糖浆、以及其它流体、皮革、木材、冰、蜥蜴皮肤、金属、及其它纹理图案的纹理的感觉。还可以使用不类似于真实世界纹理的其它纹理，诸如当想要“危险”纹理时的高幅值振动触觉或其它反馈。

通常，纹理能够通过提供被感知为空间变化的力的输出来模拟表面性质。因此，使纹理与意在被直接感知为随时间变化的力的振动输出形成对比，但是当然的是，在模拟纹理时也能够使用振动。

作为示例，纹理可以模拟在棒或手指在格栅上移动时感觉到的力。在一个实施例中，能够通过程序员/开发者使用可以包括大小和粒度(grit)的参数来表征纹理力。大小指定施加于遇到触摸表面(例如，在格栅的每个“凸起”处)的对象的力的量。粒度基本上是力之间的间距(例如，每个格栅凸起之间的间距)。替代地，可以提供额外的命令参数来控制纹理力的“凸起”的位置。例如，可以包括信息以指示凸起之间的距离随着距离而指数地改变或根据指定的公式而改变。另外，可以将给定纹理定义为多个叠加范围和大小。

图6A是根据本发明的一个实施例的纹理引擎可以产生的纹理中的一个的图示。图6A中所示的实施例包括砖。通过具有来自砖的粗糙不规则纹理来表征砖的纹理，该粗糙不规则纹理被来自灰泥的砂粒谷槽的感觉打断。用于纹理引擎的系统可以通过在用户的手指移动的同时用具有中至高最大方差的随机信号来驱动诸如LRA、LPA或FPA的致动器而产生砖的粗糙不规则纹理。在某些实施例中，可以针对不同的粗糙度调整此方差。在某些实施例中，可以用由ERM产生的高持续时间弹震来呈现从砖到灰泥的过渡。另外，在砖和灰泥部分之间，可以改变摩擦系数。如果灰泥足够厚，则可以通过用与用来驱动输出砖的纹理的致动器的相比具有较高方差的较低幅值信号来驱动致动器而呈现细微纹理。

图6B是根据本发明的一个实施例的纹理引擎可以产生的纹理中的一个的图。图6B中所示的实施例包括岩石。岩石的纹理的特征为光滑表面，用当用户从在岩石之间移动时的过渡中断岩石的光滑表面。为了输出岩石的纹理，可以使用诸如FPA和/或压电致动器的致动器来产生低摩擦的块面。可以由显示图像的非可视边缘图来呈现单独的岩石，并且当触敏界面检测到用户的移动时向诸如LRA、LPA或ERM的致动器输出高幅值触觉信号。例如，当触敏界面检测到用户的手指正在从一个岩石过渡至另一个时，可以提供高幅值输出。而且，在岩石之间时，可以改变摩擦系数。

图6C是根据本发明的一个实施例的纹理引擎可以产生的纹理中的一个的图。图6C中所示的实施例包括沙子或砂纸。沙子的特征为粗糙的砂粒感觉以及大量沙子颗粒堆积在用户的手指前面的感觉。为了输出沙子的粗糙砂粒纹理，在用户的手指移动的同时用具有高最大方差的随机信号来驱动诸如LRA、LPA或FPA的致动器。在某些实施例中，处理器可以调整信号的方差以产生不同的粗糙度。为了产生沙子堆积的感觉，可以使用诸如FPA的致动器。在这样的实施例中，当用户在触摸屏上移动其手指时，处理器将用以低强度开始并随着用户在一个方向上移动其手指而增强的信号来驱动致动器。同样地，可以使用压电或其它致动器来增加摩擦系数以模拟沙子堆积。

在另一实施例中，图6C中所示的纹理可以包括砂纸。通过具有粗糙的砂粒感觉来表征砂纸。为了产生粗糙的砂粒感觉，处理器用具有高最大方差的随机信号来驱动诸如LRA、LPA或FPA的致动器。在某些实施例中，仅在用户的手指在触敏界面的表面上移动的同时输出此信号。在某些实施例中，处理器可以调整信号的方差以改变粗糙度的水平。另外，可以通过摩擦系数的急剧变化来产生或加强粗糙度。

图6D是根据本发明的一个实施例的纹理引擎可以产生的纹理中的一个的图。在图6D中所示的实施例中，纹理包括草的纹理。草的特征为几乎使用户的手指痒的周期性轻感觉。为了产生草的感觉，处理器可以用被配置为产生叠加有草的块面的低摩擦块面的信号来驱动诸如FPA或压电致动器的致动器。在某些实施例中，处理器可以通过具有显示图像的不可视边缘图并在用户界面检测到模拟叶片之间的移动时向诸如LPA或ERM的致动器输出低幅值信号来呈现单独的草叶片。

图6E是根据本发明的一个实施例的纹理引擎可以产生的纹理中的一个的图。在图6E中所示的实施例中，纹理包括织物的纹理。织物的特征为轻光滑感觉来表征织物。为了产生织物纹理的感觉，处理器可以当用户的手指在触敏界面的表面上移动时用低幅值高频信号来驱动诸如LPA或LRA的致动器。可以通过改变显示器的摩擦水平以在沿着粒面移动时提供较低摩擦来模拟织物的“粒面”。

图6F是根据本发明的一个实施例的纹理引擎可以产生的纹理中的一个的图。在图6F中所示的实施例中，纹理包括水或糖浆的纹理。通过几乎不具有感觉来表征水。然而，被扰动的水会向周围飞溅并撞击用户的手指。为了模拟水的纹理，处理器可以驱动诸如FPA的致动器以减少触敏界面的表面上的摩擦。为了模拟水晃动，处理器可以仅当用户正在触摸屏幕时才输出触觉信号。为了模拟更有粘性的流体(诸如糖浆)或油的纹理，处理器可以用被构造为当用户的手指在触敏界面的表面上移动时增加手指上的摩擦的信号来驱动致动器。

图6G是根据本发明的一个实施例的纹理引擎可以产生的纹理中的一个的图。在图6G中所示的实施例中，纹理包括皮革的纹理。皮革的特征为包括皮革表面的凸起和谷槽的总体光滑感觉。为了产生皮革纹理的感觉，处理器可以用被配置为当用户的手指在触敏界面的表面上移动时输出减少摩擦的触觉效果的信号来驱动诸如FPA或压电致动器的致动器。处理器能够通过在触敏界面检测到用户的手指正在移动时不时地用非常低幅值的触觉信号来驱动致动器来输出裂纹和凸起。

图6H是根据本发明的一个实施例的纹理引擎可以产生的纹理中的一个的图。在图6H中所示的实施例中，纹理包括木材的纹理。木材的特征可以为被用户在从一个板移动到另一个板时的突变过渡不时打断的不规则凸起纹理。为了产生不规则凸起纹理，处理器可以用显示图像的非可视边缘图来驱动诸如LRA、LPA或FPA的致动器并在用户的手指正在移动时在不同时间用非常短的低幅值信号来驱动致动器。为了输出从厚木板向厚木板的过渡，处理器可以输出被配置为使致动器产生高幅值的短持续时间的弹震的触觉信号。当在厚木板之间移动时，触摸表面的摩擦可以变化，但是当沿着木材的粒面移动时触摸表面的摩擦可以保持(或仅略微改变)。

在其它实施例中，可以输出与不同纹理相关联的触觉效果。例如，在一个实施例中，处理器可以发送被配置为使致动器输出被配置为使用户感觉与冰的纹理相关联的纹理的触觉效果的触觉信号。用低摩擦来表征冰，在某些实施例中，冰具有完全光滑的纹理，在其它实施例中，冰包括细微的低幅值沙砾纹理。为了产生冰的纹理，处理器可以确定被配置为使致动器在用户在触敏界面的表面上移动其手指的同时尽可能多地减少摩擦的触觉信号。在另一实施例中，处理器可以利用被配置为在用户移动其手指的同时输出低幅值效果的触觉信号来驱动诸如LPA或LRA的致动器。可以使这些低幅值效果与冰表面上的瑕疵或粗糙相关联。

在另一实施例中，处理器可以用被配置为使致动器输出近似蜥蜴皮肤的纹理的触觉效果的信号来驱动致动器。蜥蜴皮肤的特征为由皮肤上的凸起之间的过渡打断的总体光滑感觉。为了实现包括蜥蜴皮肤的纹理的触觉效果，处理器可以用被配置为使致动器在触敏界面上产生低摩擦块面的触觉信号来驱动致动器。处理器可以通过在触敏界面检测到用户的手指正在其表面上移动时周期性地输出高幅值触觉信号来呈现皮肤的表面上的裂纹。这些高幅值信号可以近似皮肤表面中的裂纹。

在另一实施例中，处理器可以用被配置为使致动器输出近似毛皮的纹理的信号来驱动致动器。用摸起来非常软的周期性轻感觉来表征毛皮。为了实现包括毛皮的纹理的触觉效果，处理器可以用被配置为使致动器输出被配置为减少用户在触敏界面的表面上感觉到的摩擦的触觉效果的触觉信号来驱动致动器。处理器还可以通过当触敏界面检测到用户的移动时输出低幅值脉冲触觉信号来进一步呈现单个的毛发。

在另一实施例中，处理器可以用被配置为使致动器输出近似金属的纹理的信号来驱动致动器。金属的特征为光滑的低摩擦表面，其在某些实施例中包括轻粗糙。为了实现包括金属纹理的触觉效果，处理器可以用被配置为降低用户在触敏界面的表面上感觉到的摩擦的信号来驱动致动器。在某些实施例中，处理器可以通过当触敏界面检测到用户正在其表面上移动时输出短暂高幅值触觉信号来呈现单独的凸起。这些短暂高幅值信号可以近似金属表面上的粗糙。

在另一实施例中，处理器可以用被配置为使致动器输出近似例如热的另外的感觉的触觉效果的信号来驱动致动器。在这样的实施例中，处理器可以输出被配置为当用户触摸与热相关联的显示器的元件时输出高频抖动效果的触觉信号。

图7是示出提供复合触觉效果的另一方法700的说明性步骤的流程图。图7是示出用于通过创建并使用参考文件来提供模拟特征的示例性方法700的流程图。图8示出包括像素阵列的参考文件的示例。方框702和704表示预处理—在使用参考文件之前进行的确定复合触觉效果的操作。在本示例中，使用单个参考文件来确定摩擦值和在提供复合触觉效果时使用的至少一个其它触觉输出。另外，“参考文件”可以包括一起使用的多个文件。

方框702表示位置的布局且方框704表示将布局存储在图像文件中，诸如位图或其它图像文件中的像素阵列。例如，可以“绘制”任意形状以便指定期望的摩擦值。在图8中，白色像素示出为指示不想要摩擦调整或其它输出的地方，同时阴影像素指示期望摩擦系数的值或者甚至可用来驱动致动器的值(例如，期望PWM电压电平、频率等)。替代地，白色像素可以指示最大驱动，同时各种程度的阴影指示较低驱动值，黑色表示零驱动。在实施例中，可以仅使用白色像素和黑色像素，颜色对应于设备的致动器的开/关状态。

在本示例中，用交叉阴影线来表示不同程度的阴影。实际上，每个像素可以包括多个值(例如，每个像素可以具有RGB值)，多个值提供不同的数据，诸如用于不同致动器等的驱动水平。另外，参考文件可以包括用于指定每个像素位置的各种参数的多个层。例如，可以使用一个层来定义摩擦系数的变化，使用一个或多个其它层来定义驱动值或用于输出振动触觉或其它触觉输出的其它信息。本示例示出相对小数目的像素；实际上，阵列可以包括几千或几百万个像素。

在本示例中，示出了三个按钮802、804、以及806，由实心阴影来指示按钮边界。各内部808、810以及812具有不同的阴影，并且意在表示对应于按钮内部的不同的纹理、摩擦值或其它效果。菜单栏示出为在814处具有不同阴影、以及具有彼此相同的阴影的两个菜单命令816和818，其对应于能够用来指示何时遇到菜单栏和然后何时遇到菜单项目的不同触觉效果。虽然这里未示出，但可以包括低和高(或高和低)摩擦或其它效果之间的过渡区域。

返回图7和方法700，一旦创建了参考文件，可以如方框706处所示地进行将其加载到内存中并读取以确定用于输出的复合触觉效果。例如，可以将一些或所有像素阵列保持在执行位置检测和特征模拟例程的处理器的工作内存中。在实施例中，像素阵列沿着图形用户界面的相应图像分布。在附加实施例中，像素阵列是图形用户界面图像的层或组件，并且在其它实施例中，该阵列是不与图形用户界面相关联的单独文件。

方框708表示确定触摸的位置。例如，传感器可以提供用来确定映射到触摸区域的像素阵列中的触摸的像素位置的数据。在识别触摸的位置时可以使用非像素坐标，在以下映射步骤中使用适当的变换。

方框710表示将触摸位置映射到图像文件中的条目。例如，可以直接映射触摸区域，使得像素(x，y)＝(10，12)处的触摸导致在图像(x，y)＝(10，12)处访问图像中的一个或多个像素值。然而，可以使用更复杂的映射。例如，可以使用触摸位置和速度来将触摸区域中的像素值映射到图像文件中的不同像素值。例如，触摸区域的尺寸和像素阵列的尺寸可以不同，使用比例因数来将触摸位置映射到像素值。

方框712表示至少部分地基于来自图像文件的数据激活一个或多个致动器以提供基于表面的触觉效果。例如，可以将图像文件中的像素值映射到期望的摩擦系数。执行方法700的设备可以基于像素位置和期望的摩擦系数来确定适当的信号以发送到一个或多个致动器以生成期望的摩擦系数。作为另一示例，像素值可以更直接地指示驱动信号，诸如用于将被发送到压电致动器的PWM信号的电压/振幅/频率值或偏移。还可以将阵列的数据配置为在生成用于另一类型致动器的驱动信号时使用。

作为更复杂的示例，可以使每个像素地址与三个强度值(即RGB)相关联。在某些实施例中，可以使三个强度值中的每一个与用于相应致动器的信号强度/频率相关联。作为另一示例，某些值可以指定强度且其它的指定同一致动器的操作持续时间。作为另一示例，可以将不同的像素强度值关联到不同期望纹理或用来驱动致动器以模拟单个纹理的组件。例如，可以使用摩擦变化和振动的组合来实现纹理808、810和812。但在被映射到区域的位置处发送触摸时，可以使用适当的致动器来生成纹理。

方法700可以确定被映射到图像文件中的多个像素的触摸位置。例如，大的触摸可以对应于图像文件中的一定范围的像素地址。可以一起考虑来自该像素地址范围的值，或者可以进行分析以“精确确定”触摸位置并使用来自相应单个像素地址的值。

在本示例中，方法700在714处检查被联系到触觉效果的一个或多个事件。如上所述，复合触觉效果可以利用提供触觉输出以确认选择、指示状态变化、或向用户提供反馈的一个或多个致动器。方框716表示使用一个或多个致动器来提供对应于该事件的触觉输出，并且然后继续返回到708以确定触摸位置。

例如，用户可以在被映射到按钮802的触摸表面的区域上移动手指或其它对象且移动到被映射到按钮804的区域上。可以产生纹理808，并且然后，当手指/对象移动至按钮804时，可以输出点击、弹震、或其它效果以指示按钮边界。如果用户在按钮上拖延预定时间和/或如果触摸使能系统记录触摸或压力增大，则可以记录点击或按钮按下事件。响应于点击事件，可以输出点击、弹震、或其它效果以模拟物理按钮的响应(或另一响应)。

在某些实施例中，以具有基于表面的触觉效果的触摸表面为特征的计算设备能够基于系列的输入输出不同的基于表面的触觉效果。因此，触摸表面的模拟特征可以基于与表面相关联的设备的状态而改变。在某些实施例中，这可以使用具有多个层的参考文件来实现；每个层可以对应于特定状态。例如，可以基于各种输入条件来改变状态。

例如，可以将触摸表面配置为用作诸如移动设备上的键区。该键区可以以对应于数字1～9的三行键和具有“0”、“*”、以及“#”键的第四行为特征。对于初始状态来说，可以将触摸表面配置为提供中心特征，诸如与在布局中的其余部分相比在“5”键处提供更高的摩擦水平。

可以将计算设备配置为基于跟踪相对于触敏区域的输入响应于用户输入来改变触摸表面的状态。例如，一旦系统通过检测触摸、停留(hover)、或指示键已被定位(但不一定被选择)的其它操作来确定用户已找到“5”键，则能够基于不同的状态来提供基于表面的效果。如果使用多层参考文件，例如，则可以将不同的层加载到内存中。在第二状态下，例如，可以提供键之间的边界，使得用户能够从中心前进到期望的键而不需要视觉反馈(但是，当然，可以与本主题的实施例一起提供视觉、听觉、或其它反馈)。

在各种实施例中，基于表面的触觉效果的信息内容和意义能够改变。例如，可以使用效果来识别被映射到图形用户界面中的区域、模拟键或其它控制的触摸表面的特定部分，或者可以被提供用于美学或娱乐目的(例如，作为设计的一部分和/或在游戏中)。同样地，可以为了通信的目的提供效果。例如，可以有利于基于盲文或其它触觉的通信方法。

概论

“适合于”或“被配置为”在本文中的使用意指不排除适合于或被配置为执行附加任务或步骤的开放性和包括性语言。另外，“基于”的使用意味开放性和包括性，其中“基于”一个或多个所述条件或值的处理、步骤、计算、或其它操作实际上可以基于除所述的那些之外的附加条件或值。在本文中包括的标题、列表、以及编号仅仅是为了易于解释，并且并不意在限制。

可以以数字电子电路或以计算机硬件、固件、软件、或上述的组合实现根据本主题的方面的实施例。在一个实施例中，计算机可以包括处理器。处理器包括或者可以访问计算机可读介质，诸如被耦合到处理器的随机存取存储器(RAM)。处理器执行存储在内存中的计算机可执行程序指令，诸如执行包括传感器采样例程、触觉效果选择例程的一个或多个计算机程序、以及适当的编程以产生用于如上所述地生成所选触觉效果的信号。

这样的处理器可以包括微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、以及状态机。这样的处理器还可以包括可编程电子器件，诸如PLC、可编程中断控制器(PIC)、可编程逻辑器件(PLD)、可编程只读存储器(PROM)、电可编程只读存储器(EPROM或EEPROM)、或其它类似器件。

这样的处理器可以包括介质，或者可以与之通信，所述介质例如为有形计算机可读介质，其可以存储指令，该指令在被处理器执行时能够使处理器执行在本文中被描述为由处理器执行或辅助的步骤。计算机可读介质的实施例可以包括但不限于所有电子、光学、磁、或能够为诸如网络服务器中的处理器的处理器提供计算机可读指令的其它存储设备。介质的其它示例包括但不限于软盘、CD-ROM、磁盘、存储器芯片、ROM、RAM、ASIC、已配置处理器、所有光学介质、所有磁带或其它磁介质、或计算机处理器可以从其进行读取的任何其它介质。并且，各种其它设备可以包括计算机可读介质，诸如路由器、私人或公共网络、或其它传输设备。所述处理器和处理可以处于一个或多个结构中，并且可以分散于一个或多个结构。处理器可以包括用于执行本文所述的方法(或方法的部分)中的一个或多个的代码。

虽然已对于本发明的特定实施例详细地描述了本主题，但应认识到本领域的技术人员在获得对前述内容的理解时可以容易地产生这样的实施例的替代、变化、以及等价物。因此，应当理解的是已经出于示例而非限制的目的示出了本公开，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，不排除对本主题的这样的修改、变化和/或添加的包括。

Claims (20)

1.一种摩擦显示和附加触觉效果的系统，包括：

传感器，其被配置为在对象接触触摸表面时检测触摸区域中的触摸；

与处理器通信且被耦合到触摸表面的第一致动器，所述第一致动器被配置为响应于第一触觉信号提供第一触觉输出，所述第一触觉输出被配置为改变所述触摸表面的摩擦系数；

第二致动器，其与处理器通信且被耦合到触摸表面，所述第二致动器被配置为响应于第二触觉信号来提供第二触觉输出，所述第二触觉输出不同于所述第一触觉输出；以及

处理器，其与所述第一致动器、所述第二致动器、以及所述传感器通信，所述处理器被配置为：

选择在所述触摸表面上要生成的复合触觉效果，以及

将所述第一触觉信号发送到所述第一致动器，所述第一触觉信号与所述复合触觉效果相关联；并且

将所述第二触觉信号发送到所述第二致动器，所述第二触觉信号与所述复合触觉效果相关联，所述第一触觉信号和所述第二触觉信号被配置为使得所述第一致动器和所述第二致动器在所述触摸表面上生成复合触觉效果。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一致动器包括压电致动器、形状记忆合金致动器、电活性聚合物致动器、复合压电致动器、电磁致动器、偏心旋转质量致动器、线性谐振致动器或音圈致动器中的至少一个；并且

其中，所述第二致动器包括压电致动器、形状记忆合金致动器、电活性聚合物致动器、复合压电致动器、电磁致动器、偏心旋转质量致动器、线性谐振致动器、或音圈致动器中的至少一个。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被进一步配置为确定触摸的位置，并且其中，选择复合触觉效果包括确定触觉输出或输出的组合，其将模拟在触摸表面中在确定位置处或确定位置附近的特征的存在。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一致动器和所述第二致动器是相同类型的。

5.如权利要求4所述的系统，其中，所述处理器被配置为向第一致动器发送所述第一触觉信号以改变摩擦系数以模拟背景纹理，同时向所述第二致动器发送所述第二触觉信号以模拟叠加在背景纹理上的特征的存在。

6.如权利要求1所述的系统，其中，选择复合触觉效果包括：

确定显示区域中的触摸的位置；

访问将多个位置中的每一个映射到各触觉效果的映射文件；以及

识别被映射到选择的位置的所述复合触觉效果，基于确定的触摸位置来选择位置。

7.如权利要求6所述的系统，其中，映射文件中的位置包括多个值，其包括用来生成将发送到所述第一致动器的所述第一触觉信号的第一值和用来生成用于提供所述第二触觉输出的所述第二触觉信号的第二值。

8.如权利要求6所述的系统，其中，基于触摸的位置和触摸的速度来确定选择的位置。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器还被配置为基于来自传感器的数据确定触摸的压力，其中，至少部分地基于触摸的压力来选择复合触觉效果。

10.如权利要求1所述的系统，进一步包括显示器，所述显示器包括多个像素且定义显示区域，所述显示器被配置为至少部分地基于显示信号来输出图像，

其中，触摸表面对应于显示器或显示器之上的材料，并且

其中，所述处理器被配置为输出显示信号。

11.如权利要求1所述的系统，其中改变所述触摸表面的所述摩擦系数包括增加所述触摸表面的所述摩擦系数。

12.一种计算机实施的方法，包括：

使用至少一个传感器来检测在对象接触触摸表面时在触摸区域中发生的触摸；

响应于触摸来选择要生成的复合触觉效果，所述复合触觉效果包括至少一个基于表面的触觉效果；

向耦合到所述触摸表面的第一致动器发送与复合触觉效果相关联的第一触觉信号，所述第一触觉信号被配置为使第一致动器输出第一触觉效果，所述第一触觉效果被配置为改变触摸表面的摩擦系数；以及

向耦合到所述触摸表面的第二致动器发送与复合触觉效果相关联的第二触觉信号，所述第二触觉信号被配置为使第二致动器输出第二触觉效果，所述第二触觉效果不同于所述第一触觉效果，并且其中，所述第一触觉效果和所述第二触觉效果被配置为在所述触摸表面上生成复合触觉效果。

13.如权利要求12所述的方法，

其中，所述第一致动器包括压电致动器、形状记忆合金致动器、电活性聚合物致动器、复合压电致动器、电磁致动器、偏心旋转质量致动器、线性谐振致动器或音圈致动器中的至少一个；并且

其中，所述第二致动器包括压电致动器、形状记忆合金致动器、电活性聚合物致动器、复合压电致动器、电磁致动器、偏心旋转质量致动器、线性谐振致动器、或音圈致动器中的至少一个。

14.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

确定触摸的位置，

其中，选择复合触觉效果包括确定将模拟在触摸表面中在确定位置处或确定位置附近的特征的存在的触觉效果。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述复合触觉效果包括：

改变摩擦系数以模拟背景纹理和模拟特征中的一个；以及

使用第二触觉效果来模拟背景纹理和模拟特征中的另一个。

16.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一触觉信号被配置为使第一致动器改变摩擦系数以模拟特征，并且所述第二触觉信号被配置为使第二致动器响应于与模拟特征的交互提供触觉反馈。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述模拟特征包括模拟键，并且所述第二触觉信号被配置为响应于指示模拟键已被按下的数据提供触觉反馈。

18.如权利要求12所述的方法，其中，选择复合触觉效果包括：

确定触摸的位置；

访问将多个位置中的每一个映射到对应的多个触觉效果的映射文件；以及

识别被映射到选择的位置的多个触觉效果，基于确定的触摸位置选择所述位置。

19.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

使用显示器来输出图形用户界面，

其中，所述触摸表面对应于下述中的至少一个：

显示器；

显示器之上的材料；或者

外围设备，其包括被映射到图形用户界面的至少一部分的区域。

20.如权利要求12所述的计算机实施的方法，其中改变所述触摸表面的所述摩擦系数包括增加所述触摸表面的所述摩擦系数。