JP7061143B2 - 触覚通知 - Google Patents

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Description

〔関連出願の相互参照〕
本特許協力条約の特許出願は、２０１４年９月２日出願の「Ｈａｐｔｉｃ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ」と題された米国仮特許出願第６２／０４４，９６４号、及び２０１５年３月６日出願の「Ｈａｐｔｉｃ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ」と題された米国仮特許出願第６２／１２９，６９３号の利益を主張する。それらの各々の内容は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、アラート出力に関する。さらに、本明細書に開示する本実施形態は、触覚アクチュエータ、並びに、触覚アクチュエータへの入力、及び、各種の触覚アラート又は電子デバイスについての他のアラート出力を生成又は提供する出力特性に関する。
今日の社会においては、電子デバイスが一般化している。これらの電子デバイスとして、携帯電話、タブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタンス等が挙げられる。これらの電子デバイスの一部は、例えば電話着信など、関心のある特定事項をユーザに知らせる機能を含み、あるいは、さまざまなアラートを用いてユーザの注意を引こうとする場合もある。これらアラートとして、振動モータ、着信音という形態のスピーカからのノイズ、視覚的なグラフィックス等が挙げられる。場合によっては、アラートがアラート構成要素を含む場合もあるし、単純に、例えば視覚的な通知の形態などのユーザインタフェース構成要素を含む場合もある。
ほとんどの電子デバイスは、同じ触覚アラートを使って、複数の関心事項に関する通知をユーザに行っている。その結果、電話の呼出、テキストメッセージ、又は他のそのような通知を即座に判別するのが難しい場合がある。これは、多くの場合、これらの電子デバイスの触覚アクチュエータの出力又は動作が限定されていることに起因する。また、従来の回転型偏心質量モータでは、概して、軸の周りの偏心ウェイトの回転及び／又は振動により、かなりの「バジー（ブンブンいう音）」出力が生じる。
本開示の実施形態は、上記及び他の一般的考察に鑑みてなされたものである。比較的具体的な課題を記載したが、本明細書に記載される実施形態は、この背景技術の中で特定した具体的な課題を解決するのに限定されるべきものではないことを理解されたい。
本明細書に記載される実施形態は、概して、一連の触覚出力又は一連の触感出力として表現される触覚言語又は触感言語を出力するように作動するアクチュエータの形態を取ることができ、又はそのようなアクチュエータを含むことができる。個々の触覚入力波形又は触覚出力波形（本明細書では「アトム（atoms）」という）は、更に複雑な情報を伝達するために互いに組み合わせることができる。このように、アトムを種々の態様で組み合わせて、特定の意味をもつ特殊な出力を提供することができ、あるいは、特定の動作、アラート、状態、状況、電子デバイスによるデータの受信及び／又は送信に対応させることもできる。アクチュエータは、電子デバイスの一部でもよく、電子デバイスに組み込まれてもよく、あるいは電子デバイスとは別個であるが電子デバイスと関連付けられたものとすることもできる。
触覚入力及び／又は触覚出力を用いて、分離した控えめなアラート又は電子デバイスに関連する情報通知を提供することもできる。そのような情報として、電子デバイスが受信したデータ、電子デバイスに表示されるデータ、電子デバイスの動作パラメータ等が挙げられる。ある実施形態では、触覚出力は、電子デバイスで生成されるが、別のデバイスで発生するイベントに応答しているものであってもよい。例えば、ウェアラブル電子デバイスは、携帯電話又はタブレットコンピュータと関連のある情報、携帯電話又はタブレットコンピュータが受信した情報、あるいは携帯電話又はタブレットコンピュータから送信された情報に基づく触覚出力を生成することもできる。
本開示は、同じ参照数字が同じ構造要素を示す添付の図面とともに、以下の詳細な説明により容易に理解されるであろう。
本開示の１つ以上の実施形態による、種々のアトムを含む例示のアラートイベントを示す。 本開示の１つ以上の実施形態による例示の入力及び出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第１のタイプの触覚出力を発生させるために、触覚アクチュエータに供給され得る例示の入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第１のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第１のタイプの触覚出力を生じさせるための例示のデバイス出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚アクチュエータに図３Ａの入力波形を供給したときの、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の運動量の変化を示す例示の運動量グラフを示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第２のタイプの触覚出力を発生させるために、触覚アクチュエータに供給され得る例示の入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第２のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第２のタイプの触覚出力を生じさせるための例示のデバイス出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚アクチュエータに図４Ａの入力波形を供給したときの、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の運動量の変化を示す例示の運動量グラフを示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第３のタイプの触覚出力を発生させるために、触覚アクチュエータに供給され得る例示の入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第３のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第３のタイプの触覚出力を生じさせるための例示のデバイス出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚アクチュエータに図５Ａの入力波形を供給したときの、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の運動量の変化を示す例示の運動量グラフを示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第４のタイプのタイプの触覚出力を生じさせるための例示の入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第４のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第５のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第５のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第６のタイプのタイプの触覚出力を生じさせるための例示の入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第６のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第７のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る第７のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る、時間期間にわたってアトムの１つ以上のパラメータを拘束することに使用され得る線形エフェクタを示す。 本開示の１つ以上の追加実施形態に係る、時間期間にわたってアトムの１つ以上のパラメータを拘束することに使用され得る４点エフェクタを示す。 本開示の１つ以上の追加実施形態に係る、時間期間にわたってアトムの１つ以上のパラメータを拘束することに使用され得る指数関数的減衰エフェクタを示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係るアトムのシーケンス及び関連のオーディオ出力を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚出力を提供するための例示の電子デバイスを示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚出力を提供するための他の例示の電子デバイスを示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚出力を提供するための他の例示の電子デバイスを示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る例示の電子デバイス及び関連する構成要素を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚出力を提供するために使用されてもよい触覚アクチュエータを示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚出力を提供するための方法を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚出力を提供するためにアトムを用いる方法を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係るサンプルのアプリケーションプログラミングインターフェースを示す。 アプリケーション、サービス、及び関連するアプリケーションプログラミングインターフェースのサンプルセットを示し、アプリケーションプログラミングインターフェースの動作を示すために用いられ得る。 本開示の１つ以上の実施形態に係る、オフレゾナンスを始め、共振周波数に移動する例示の入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る、図１９Ａの正弦入力波形により生じる傾斜構成を有する例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る、ブーストを有する入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る、図２０Ａの正弦入力波形により生じる傾斜構成を有する例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る例示の正弦入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る、図２１Ａの正弦入力波形の結果生じる例示の出力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る、傾斜構成を有する例示の正弦入力波形を示す。 本開示の１つ以上の実施形態に係る、図２２Ａの正弦入力波形の結果生じる例示の出力波形を示す。
添付の図面に図示する代表的な実施形態が詳細に参照される。以下の説明は、実施形態を１つの好適な実施形態に限定することを意図していないことを理解されたい。反対に、以下の説明は、添付の特許請求の範囲により画定される記載された実施形態の趣旨及び範囲に含むことができるような、代替形態、修正形態、及び均等物をカバーすることを意図している。
一般に、触覚出力は、人又はユーザに対する通知、アラート、あるいは注意喚起のために使用できる。例えば、ウェアラブル電子デバイスは、ウェアラブル電子デバイスを装着している人の注意をウェアラブル電子デバイスに向けさせるようにウェアラブル電子デバイスを動かす又は振動させるアクチュエータを備えることができる。本明細書に記載される多くの事例では、触覚出力又は触感出力は、どちらかというと触覚出力を生成するデバイスと対話をする人以外は気付かないアラート機能を提供できる。
例示の電子デバイス（図１２Ａ～図１３記載のものなど）は、触覚／触感出力を生成するように作動するアクチュエータ（図１４記載のものなど）に物理的に結合できる。一般に、触覚アクチュエータは、電子デバイスの二つの部分間に相対運動を生じさせる。具体的には、一実施形態において、触覚アクチュエータは、電子デバイスの質量に対して移動する内部質量を含む。例えば、触覚アクチュエータは、アクチュエータ入力波形に反応して、電子デバイスに対して内部質量を移動する力を生じる。この力は、電子デバイスに運動エネルギを与え、それによって電子デバイス内に動きを生じさせる。このデバイスの動きは、デバイス出力波形で表すことができる。該デバイスの動きは、デバイスを装着する人、デバイスを保持する人、又はデバイスとやりとりする人に感じられる。サンプルの電子デバイス及びサンプルのアクチュエータの詳細は後述する。
本明細書では「触覚」及び「触感」という用語が使用される。触覚は力の感覚又は知覚のことを指し、触感は接触の感覚又は知覚のことを指す場合があるが、本明細書では、両用語は実質的に互換的に使用できるものとし、各用語が他方の用語を包含するものとする。したがって、触覚出力は触感出力を包含し、触感出力は触覚出力を包含しうる。
ある実施形態では、固有の別個の触覚波形（「アトム」）を採用して、ユーザに触覚アラートを提供することができる。具体的には、アトムは駆動信号に対応するものであってもよい。駆動信号として、電圧、電圧値、電流、又はアクチュエータを制御するように構成された他の電気的入力が挙げられる。一部の実施形態では、アクチュエータによってアトムが再生（play）されると、アクチュエータは基準位置に戻ることができる。
これらのアトムを種々の形態及び態様で組み合わせて、種々の触覚パターンを生成することもできる。アトムは、触覚言語の文字のようなものと考えられる。各アトムは、触覚言語の基本構築ブロックすなわち基本触覚パターン若しくは触覚言語の波形を表すことができる。したがって、種々のアトムを組み合わせることによって、触覚言語の種々の単語及び／又は語句がもたらされる。さまざまなアトムを種々のパターンで組み合わせると、触覚言語のアラートをさらに進化させることができる。その結果、触覚言語の種々の「単語」又は「語句」を、例えば、さまざまなアラート事象又は通知と関連付けることができる。所定又は既定のアトムライブラリからさまざまなアトムを選ぶことができる。ライブラリ内のアトムを自由に組み合わせることもできる。いくつかの実施態様において、アトムの種々の組合わせを、任意の回数、又はある期間にわたって、反復したり繰り返したりすることができる。例えば、最初のアトム又は最初のアトム組み合わせを、一定間隔で１０回再生することもできる。更に、このサイクルを指定回数及び／又は指定期間にわたって繰り返すこともできる。
電子デバイスのユーザが触覚言語に慣れてくると、ユーザは、触覚言語で与えられる触覚出力だけに基づいて、又は、この触覚出力に一部基づいて、どのような事象通知又は事象アラートが受信されたか理解できる。また、ユーザ、プログラム、アプリケーション等の必要に合わせて、あるいは、そのような必要に応じて、特別仕様の触覚言語をユーザ（又は開発者）がプログラミングすることもできる。アラートの触覚波形の一部として、又はアラートの触覚波形に追加して、音声及び／又は音響出力を提供することもできる。音声出力の追加により、触覚言語をさらに向上させることができ、及び／又は、アラートを更にカスタマイズすることができる。
したがって、アラートの生成は、外部ソース（テキストメッセージ、ｅメール、電話着信、警報システム等）からのデータを電子デバイスが受信したときや、（例えば、ユーザの入力が要求されることを示す）アプリケーションによって、ある時間（例えば、カレンダーエントリが発生する時間）に達したとき、電子デバイスの動作状態（例えば、低バッテリ充電、電子デバイスのオペレーティングシステムへのアップグレード、電子デバイスの温度が特定の温度に達した、など）によって、ユーザ起動の設定（特定の時間に発生すべきアラーム設定）によって、地理的ファクタ（特定の領域に入る又は特定の領域から出る）によって、他の人及び／又は他の電子機器との接近、等によって、行われるものとすることができる。上記及び他のアラート条件は、この書類の全体を読むことによって理解されよう。
基本的なアトムは単純なアラートに対応し、更に複雑なアトム組み合わせは、更に精緻なアラートに対応できる。「アラートイベント」又は「アラート条件」と総称される、電子デバイスのさまざまな動作、電子デバイスが受信する情報、電子デバイスに表示される情報、電気デバイスのグラフィカルユーザーインターフェースとの対話、ユーザ入力の確認等のためにさまざまなアラートを提供できる。他のアラートイベントの例として以下のものが挙げられることができる。１）例えば、ｅメール、テキストメッセージ等の、受信方向及び／又は送信方向のテキストベースの通信、２）受信方向及び／又は送信方向の音声、画像、及び／又は映像通信、３）カレンダー設定（calendaring）及び／又は予約の通知、４）例えば、低バッテリ通知、電気デバイス又はアプリケーションの更新通知、電子デバイスのペアリング通知等の、電子デバイスのアラート通知、５）位置ベース及び／又は方向ベースの通知、６）例えば、電子デバイス上又はコンパニオンデバイス上で実行中のさまざまなアプリケーションからのプッシュ通知、アラート等のアプリケーションベースの通知、７）アラーム、時刻通知等の時間ベースの通知、８）健康関連又は生理学的な状態又は通知。一部の実施形態では、複数のデバイスが同時又は実質的に同時にアラート通知を行うことができる。
他の実施態様において、第１のデバイスがアラートの通知を開始し、関連する他の電子デバイス又はコンパニオンデバイスが、このアラート通知の出力又は再生を担うこともできる。さらに別の実施態様において、さまざまなアラート条件を種々の電子デバイスに対応させることもできる。そのような場合、アラート通知は、１台の電子デバイスに対して行われる場合もあるし、複数の電子デバイスに対して行われる場合もある。以上、特定のアラートイベントについて記載したが、これらは例であって、限定的な意味に取られるものではない。
ある実施形態では、固有の触覚出力を上記例のアラートイベントのいずれか又は全部と関連付けることができる。したがって、アラートイベントが発生したか、若しくは発生間近なときに、電子デバイスによって、この特定アラートイベントに関連付けられた触覚出力が行われる。電子デバイスのユーザ又は装着者は、電子デバイスを装着しているとき、又は、電子デバイスと対話しているときに、触覚アラートを感じる。したがって、電子デバイスのユーザ又は装着者は、あるアラートイベントを他のアラートイベントから区別することができる。
具体的には、特定のアラートイベントに関連付けられた各タイプの触覚出力を、異なるパターン又は異なる組み合わせの触覚アトムで構成できる。例えば、電子デバイスは、ｅメール通知イベントを受信すると第１の触覚出力パターンを提供する。この例では、第１の触覚出力パターンは、第１の時間に提供される第１のタイプの触覚アトムと、これに続く第２の時間に提供される第２のタイプの触覚アトムと、更にこれに続く第３の時間に提供される第３のタイプの触覚アトムとから構成できる。このような実施形態では、第１のタイプの触覚アトム、第２のタイプの触覚アトム、及び第３のタイプの触覚アトムの組み合わせが、ｅメールに関連付けられた固有の触覚出力パターンである。別の例では、電話の着信があった場合に、電子デバイスは、第１のタイプの触覚アトムと、これに続いて３回繰り返される第２の触覚出力パターンとから構成される第２の触覚出力パターンを提供できる。
この触覚アトムのパターン又は組み合わせに加え、アラートイベントの触覚出力は、さまざまなタイプの音声出力を含むこともできる。音声出力は、各触覚アトムの前又は後に提供される。
例えば、図１に示すように、アラートイベント１００は、第１の触覚アトム１１０と、それに続く第２の触覚アトム１２０と、それに続く第３の触覚アトム１３０を含むことができる。また、図１に示すように、各アトムの後に音声出力を続けることもできる。例えば、第１の触覚アトム１１０の最後にオーバーラップするように音声出力１５０を出力し、第２の触覚アトム１２０からわずかに遅れて音声出力１６０を出力し、第３の触覚アトム１３０からわずかに遅れて音声出力１７０を提供することもできる。また、任意の期間にわたって各音声出力の強度及び／又は回数を増減できる。各アトムからわずかに遅れて出力されるものとして音声出力の記載及び説明がなされているが、一部の実施形態では、各アトムの前、途中、又は後に、音声出力を行うことができる。
各触覚アトム１１０、１２０、及び１３０の組み合わせは、触覚パターン１４０を構成する。例えば、上述のように、各触覚アトム１１０、１２０、及び１３０は、触覚言語の基本構築ブロックに相当する。したがって、各触覚アトム１１０、１２０、及び１３０は、組み合わされると触覚言語の特定の語句を構成する。音声出力１５０、１６０、１７０など、さまざまなタイプの音声出力の追加を、触覚言語の一部として用いることもできる。
さらに別の例として、触覚言語の概念に戻り、ビデオ通話着信の通知又はアラートを、２つのアトム又は２つの触覚パターンで形成することもできる。例えば、１つのアトム又はパターンを「映像」、「画像」等に対応するものとし、他のアトム又はパターンを「電話着信」、「メッセージ」等に対応するとしてもよい。これにより、ユーザが個々の触覚アトム又はパターンの意味を認めて解することができれば、アラートの性質及び根底にあるイベントを認識できる。アトムから作られたサンプルの単語又は語句は、特定の用語、単語、又は語句を作るときに使用される個々のアトムと無関係であってもよいことを理解されたい。例えば、さまざまなタイプのアトムを組み合わせて、電話着信の通知を形成することができるが、この組み合わせ内の個々のアトムは、特に受信メッセージ、電話着信等の通知に向けられたものでなくてもよい。
上述の各例において、それぞれの触覚出力パターンを構成している各タイプの触覚アトムの間に、時間遅延（一定及び／又は可変）を挿入することもできる。上述の図１の例に続き、第１の触覚アトム１１０と第２の触覚アトム１２０の間に第１の時間遅延を設けることもできる。しかし、別の時間遅延（例えば、第１の時間遅延よりも長い又は短い時間遅延）を第２の触覚アトム１２０と第３の触覚アトム１３０の間に設けることもできる。
いくつかの具体例では、各アトム間の時間遅延を、再生される特定のアトムと関連付けることもできる。例えば、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体が動きを止めているか、あるいは、その基準位置、所定の位置、又はその特定の状態に戻っていることを確実にするためには、第１のタイプのアトムは、第２のアトムの再生前に、設定された時間遅延を要する場合がある。各アトム間の置換遅延を増加又は減少させるために、一連のアトムと一連のアトムの間にさまざまな遅延を置くこともできる。特定の例を示したが、本明細書に記載される実施形態はそのように限定されるものではなく、さまざまなアラートイベント、条件、又は通知のためにさまざまなタイプの触覚出力パターンを作って用いることができる。
一般に、任意のアトムに３種類の波形を含める又は関連付けることができる。第１に、触覚アクチュエータに対して入力波形（input waveform）が提供される。次に、アクチュエータがこの入力波形に応答して動き、それによってアクチュエータ波形（actuator waveform）が生成される。第３に、触覚アクチュエータの動き（又は触覚アクチュエータの質量）が電子デバイスの動きを生じさせ、デバイス波形（device waveform）として表現される。アクチュエータの質量と比較したときのデバイスの質量により、デバイス波形は、アクチュエータ波形の振幅及び強度とは異なる振幅又は強度を有する場合があることを理解されたい。また、アクチュエータ／質量の動きが、デバイスに反対の動きをもたらすことにより、デバイス波形の変位方向がアクチュエータ波形の変位方向と逆になる場合がある。
この概念は、図２に詳しく記載されている。例えば、示されているように、電流、電圧、電圧値、又は他の電気的入力などの入力波形２１０を、電子デバイスの触覚アクチュエータに供給することができる。入力波形２１０に応答して、アクチュエータ又はアクチュエータの質量の動き又は変位を出力波形２２０として表現することができる。出力波形２２０によって表されるアクチュエータの動き又は変位によって電子デバイスが駆動される。アクチュエータの動きのように、電子デバイスの動き又は変位はデバイス波形２３０として表現できる。
また、本明細書で使用される「出力波形」又は「出力アトム」という用語は、アクチュエータ波形とデバイス波形の両方を包含することができる。一部の実施形態では、デバイスの質量がアクチュエータ（アクチュエータの可動部）より大きい場合に限り、デバイス波形は、その振幅又は強度がアクチュエータ波形の振幅又は強度のデバイス波形の何パーセントかであるという点を除いて、アクチュエータ波形の振幅又は強度と実質的に同一とすることができる。
以下に説明されるように、各アトム、一連のアトム、及び／又はアトムの組み合わせは、さまざまなパラメータ及び／又は波形について記載又は定義できる。同様に、さまざまな入力波形を同様のパラメータを用いて説明することができる。
一般に、波形の「パラメータ」は、これらの測定可能な可変の波形特性である。別の考え方をすれば、波形のパラメータを変動させることによって、電子デバイスの触覚出力を変化させることができる。必ずではないが、一般に、波形（入力波形であっても、アクチュエータ波形であっても、デバイス波形であっても）は、それぞれグラフの軸に対応するいずれか２つのパラメータのグラフで説明及び記載することができる。あるパラメータが、ある波形を説明する別のパラメータよりも有用な場合がある。
一部の実施形態において、これらのパラメータとして以下のものを挙げることができる。１）変位、２）周波数、３）波形の形状、４）波形に関連する包絡線、５）速度、６）強度又は振幅、７）ゼロ交差、８）力、９）時間、１０）アクチュエータの質量、１１）電子デバイス及び／又は電子デバイスの筐体の質量、１２）サイクル数、及び、１３）アクチュエータ又は電子デバイスの運動量。これらのパラメータのそれぞれを上述の他のパラメータ又は他のさまざまなパラメータに関して確認することができる。一部の実施形態において、波形の強度は波形の振幅を含み、又は、これに関連付けることができる。したがって、特定の触覚出力又は出力波形の強度が高ければ高いほど、波形の振幅も大きい。
例えば、以下に示すように、変位及び速度を時間に関して説明することもできる。また、運動量が質量×速度である場合の任意の速度対時間のグラフの波形は、アクチュエータ又は筐体の可動部の質量が時間非依存である場合の運動量対時間の変倍バージョンをも示す。同様に、力を質量に関して説明することもできる。更に別の例で、アトムの形状は、例えば、波形が方形波、正弦波等であるかどうかといった波形特性を含むこともできる。
「ゼロ交差」とは、ピーク値の閾値割合での交差又はＤＣオフセットでの交差を含む、波形によるグラフ軸との交差である。したがって、時間に対する変位のプロットとして表現される波形の場合、時間軸と波形とのそれぞれの交差がゼロ交差である。一部の実施形態において、所与のパラメータが当該パラメータの最大値若しくはピーク値の最小閾値又は所定の最小閾値を超えるときにゼロ交差が発生する。例えば、所与のパラメータが変位であり、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体のピーク又は最大変位値が１０である場合、アクチュエータ質量体の変位が、ピーク変位（例えば、リングダウン閾値）の、閾値割合（例えば、１０％）又はなんらか他の閾値を交差するときにゼロ交差が発生する。グラフの軸との交差を具体的に記載したが、ある実施形態では、システム内に存在するであろうＤＣオフセットを考慮に入れる場合がある。例えば、システム内にＤＣオフセットが存在して軸との交差が生じないような場合、又は、ＤＣオフセットが本明細書に記載される特定の回数で発生しなかった場合は、そのようなオフセットがシステムから除去されたとすれば、波形は依然として指定数のゼロ交差を有することができる。
また、各アトムを包絡線の観点から表現することもできる。包絡線は、信号の振幅極値の輪郭を描く１つ以上の曲線により可変信号を拘束することができる。このようにして拘束領域は、例えば、所望の結果を与えながら、その中で波長がわずかに変化するエリア、大きく変化するエリア、又は全く変化しないエリアを示す。包絡線は、波形の振幅極値を所望の挙動に適合させるために波形に適用することもできる。
上述のように、触覚出力は、１つ以上の触覚アトムで構成できる。例えば、ある出力波形は、ゼロ交差目標数を超えない特定又は所望の触覚プロフィールを有する触覚出力と関連付けることができる。例えば、アクチュエータからの１つのサンプル触覚出力は、ゼロ交差が４回以下の出力波形として説明また記載できる。上述のように、他の出力波形パラメータは、ゼロ交差が発生する変位の振幅及び／又は時間を含むことができる。ある実施形態では、触覚アクチュエータの動く質量体の比較的大きな変位を維持しながら、ゼロ交差数を減少させ、及び／又は、時間包絡線内でのそのようなゼロ交差の制限することにより、比較的短い時間の認知可能な触覚出力を提供できる。
上述のパラメータに加え、触覚出力の感覚及び／又はアトムに関連付けられた波形の観点から各アトムを説明することもできる。例えば、入力波形又は出力波形の各波形は、特定の結果をもたらすように特化された形状を備えることができる。入力波形の場合、所望の、有用な、又は所定の触覚特性（あるいは、場合によっては、聴覚特性又は触覚特性と聴覚特性の組み合わせ）を備える特定の出力波形を生成するようにその形状を設計できる。例えば、入力波形は正弦波の形状を備えることもできる。他の実施例では、入力波形を方形波はたは実質的に方形な波形とすることもできる。
一実施形態において、本明細書に記載のアトムのうちの１つが「タップ」と呼ばれることがある。ある実施形態では、このタップは、誰かの注意を引くための軽打に似た、はっきりした１度の触覚タップとして知覚される。また、あるアトムは、「ミニタップ」と呼ばれることもある。ミニタップは、上述のタップよりも弱いがシャープな軽打感を作り出す。別のタイプのアトムは、本明細書で「マイクロタップ」と記載される。マイクロタップは、すぐ上に記載したミニタップよりも弱いがシャープな感覚を作り出す。これらのアトムのそれぞれについて、その結果の出力波形とともに以下に詳細に説明する。
上述のタップアトム、ミニタップアトム、及びマイクロタップアトムに加え、本明細書では、他のアトムを、「正弦波アトム」、「ブースト付き正弦波アトム」、「制動付き正弦波アトム」、及び「ブースト及び制動付き正弦波アトム」と呼ぶ場合がある。また、これらのアトムはそれぞれが、関連付けられた触覚の感覚を備えることができる。例えば、正弦波アトムは、定常状態の振幅を達成する数周期を要する純粋な正弦波とすることができる。その結果、触覚出力の最初と最後は、上述のタップアトムほど、はっきりしていない、及び／又は、シャープではない。以下に説明されるように、ブースト付き正弦波ははっきりした、及び／又は、鋭い開始を備えることができ、制動付き正弦波は、はっきりした、及び／又は、シャープな停止、を備えることができる。また、ブースト及び制動付き正弦波は、シャープであり、及び／又は、はっきりした開始と、シャープであり、及び／又は、はっきりした停止を備えることができる。
上述のアトムに加え、ユーザ又は設計者／開発者が、それぞれ触覚出力を提供するさまざまなタイプのカスタムアトムを作成及び／又は生成できるように電子デバイス又はシステムを構成することも可能である。そのような実施形態において、各カスタムアトムは、関連付けられた入力波形、出力波形、及び触感を有することができる。システムの動作を維持するために、これらのカスタムアトムをある最大パラメータ値で制限することもできる。限定的ではない例として、質量体がアクチュエータの筐体に衝突しないようにするために、アクチュエータの最大変位をシステムによって定めることもできる。限定的ではない別の例として、１つのアトムの完了後で別のアトムの開始前にアクチュエータが特定の動作状態を到達できるようにアトム間の最小時間をシステムによって特定することもできる。上で特定したパラメータのいずれかによって電子デバイス又はシステムを制限することも可能である。
図３Ａ～図１０Ｃは、電子デバイス及び／又は電子デバイスに関連する触覚アクチュエータによって、実行され、及び／又は、使用され得る異なるアトム（異なるアトムの関連する入力波形及び出力波形を含む）並びに、包絡線を示す。様々な波形及び包絡線を、図３Ａ～図１０Ｃに関して示して説明するが、波形並びに波形の振幅、強度及び方向を含む包絡線は、例示を目的とするものである。これらの図に示して以下に説明するような、各々のアトム、アトムの配列、及び／又はアトムの組み合わせは、様々なパラメータに関して記述されるか又は定義され得る。同様に、様々な出力波形も類似のパラメータを用いて記述され得る。
上で説明したように、これらのパラメータは、１）変位、２）周波数、３）波形の形状、４）波形に関連する包絡線、５）速度、６）強度又は振幅、７）ゼロ交差、８）力、９）時間、１０）アクチュエータの質量、１１）電子デバイスの質量、１２）周期数、１３）運動量、などを含むことができるが、これらに限定されるものではない。一部の実施形態では、これらのパラメータのいくつかは、様々な包絡線によって制約され得る。他の実施形態では、これらのパラメータは、追加のパラメータに関して見ることができる。上記のパラメータを使用した特定の例を添付図に示すが、これらの図及び図に関連するパラメータは例示を目的としているに過ぎない。
図３Ａは、本発明の１つ以上の実施形態に係る、第１タイプの触覚出力（例えば、出力アトム又は出力波形）を生成するために使用され得る、例示の入力波形３００を示す。図３Ａに関して、略方形の波形を示して説明するが、入力波形３００は、正弦波状波形、鋸歯状波形などを含む、様々な形状を有することができる。図３Ｂは、例えば、触覚アクチュエータ１４００（図１４）のような、触覚アクチュエータによって実行されている入力波形３００から生じる例示の出力波形３５０を示す。特定の実施形態では、入力波形３００は、電子デバイスの触覚アクチュエータに、第１タイプの触覚出力を出力させる。より具体的には、入力波形３００及び出力波形３５０は、「タップ」アトムとして本明細書で説明する触覚出力に対応する。
特定の実施形態では、タップとして知られているアトム、及び、本明細書で説明する他のタイプの触覚出力は、従来の触覚アクチュエータで生成された典型的な触覚出力よりも静かであり得る。一部の実施形態では、本明細書で説明する各々のアトムによって提供される触覚出力は、他の触覚アクチュエータによって提供される従来の振動よりも、最大で１０倍静かである。結果として、触覚通知はよりプライベートなものになり得る。つまり、触覚アクチュエータによって提供される触覚出力は、ウェアラブル電子デバイスを着用するか、又は、ウェアラブル電子デバイスと対話するユーザによって、他者にはほとんど気付かれずに知覚され得る。
図３Ａで示すように、タップアトムに関連する入力波形３００は、駆動期間３０２、制動期間３０３、及び、遅延期間３０４を有する略方形の波形として表わされ得る。図示するように、駆動期間３０２、制動期間３０３、及び、遅延期間３０４の各々は、時間期間３０１における異なる時間で適用され得る。特定の実施形態では、駆動期間３０２及び制動期間３０３は、まとめてアクティブ期間を形成する。アクティブ期間は、入力波形３００のような、アトムの一部として説明することができ、ここで、波形は所望の作動及び触覚出力を実現するように慎重に形成されて調整される。一部の実施形態では、アクティブ期間の持続時間は、６～４０ミリ秒であり得る。一部の実施形態では、アクティブ期間の持続時間は、約３５ミリ秒である。駆動期間３０２及び制動期間３０３は、それぞれ、約３ミリ秒～２０ミリ秒であり得る。場合によっては、駆動期間３０２は約１７．５ミリ秒であり得、制動期間３０３は約１７．５ミリ秒であり得る。さらに、駆動期間３０２は、制御された励起が触覚アクチュエータに印加される波形の一部として説明することができる。例えば、駆動期間３０２は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の上で「プッシュ」及び／又は「プル」を行う起電力を生じさせて運動を励起させる。換言すれば、起電力は、第１方向におけるアクチュエータ質量体を「プッシュ」することができ、第１方向におけるアクチュエータ質量体の動きが停止すると、第２方向におけるアクチュエータ質量体を「プル」することができる。「プッシュ」に続く「プル」は、以下に説明するような、変位、速度、及び／又は運動量を増大するように作用することができる。
制動期間３０３は、制動（又は反対向きに駆動）がアクチュエータに加えられ、触覚アクチュエータの励起が停止する期間（開ループ制動としても知られている）として説明することができる。同様に、アクチュエータ質量体の動きを減速させ、最終的には停止させるために、制動期間３０３は、アクチュエータ質量体の上に「プッシュ」及び／又は「プル」を行う起電力を生じさせることができる。例えば、アクチュエータ質量体が第１方向において移動するときに、アクチュエータ質量体の動き、変位、速度及び／又は運動量を減速させ、さもなければ小さくするために、起電力はアクチュエータ質量体を「プッシュ」することができる。アクチュエータ質量体が第２方向において移動するときに、起電力はアクチュエータ質量体を「プル」して、さらにはアクチュエータ質量体を減速させることができる。
また図３Ａに示すように、入力波形３００は遅延期間３０４を含むことができる。ある実施形態では、遅延期間３０４は、アトムが互いに結びつけられている（例えば、結合され、順番に配列されているなど）ときに、アトム間で安全マージンを提供するように構成される。ある実施形態では、遅延期間３０４は、残留運動が後続のアトムへのカスケードすることを防ぐことに役立つ。カスケードすると、過度のアクチュエータの励起及び衝撃をもたらすことがある。一部の実施形態では、本明細書で説明する各入力波形は、各入力波形に関連する設定された遅延期間を有することができる。このように、第１アトムは第１の遅延期間を有し、一方で、第２アトムは異なる第２の遅延期間を有することができる。
また図３Ａに示すように、入力波形３００は、様々な他の時間パラメータを有することができ、当該パラメータは、触覚アクチュエータの所望の作動時間、触覚アクチュエータの実際の作動時間、及び、第１アトムがシンセサイザエンジンによって提供されるときと、第２アトムがシンセサイザエンジンによって提供されるときとの間に必要とされ得る時間を表す遅延時間を決定するために使用される。これらの時間期間を、本明細書では、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄ３１１、Ｔａｃｔｉｖｅ３１２、Ｔｄｅｌａｙ３１３と称する。これらの時間パラメータを図３Ａに関して示して説明するが、これらの時間パラメータは、本明細書で説明する、様々は波形シーケンスを含む入力波形のうちの一つ又は全部と共に使用され得る。
本明細書で使用されるように、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄは触覚アクチュエータの所望の作動時間に対応する。さらに、シンセサイザエンジンは、可能な限り多くのサイクルが、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄで指定される時間期間に適合されるように構成され得る。一部の実施形態では、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄに関連する時間期間は、可変の時間であり得る。Ｔａｃｔｉｖｅは、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄの結果として得られるアクティブ期間として定義される。より具体的には、Ｔａｃｔｉｖｅは、例えば、アクチュエータが調整される方法に基づいて再生することができる、Ｎ回の完全なサイクルから構成される。一部の実施形態では、Ｔａｃｔｉｖｅの時間は、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄの時間に比べて、より短いか、同等であるか、又は実質的に同等であり得る。例えば、上で説明したように、シンセサイザエンジンは全周期を実行するように構成され得る。このように、設計者又はコンピューティング命令が、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄの第１時間期間を指定しているが、Ｎ回の完全なサイクルのみがＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄの時間期間内に適合される場合、Ｔａｃｔｉｖｅは結果として触覚出力の時間期間となる。一部の実装形態では、ＴａｃｔｉｖｅとＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄとの時間差は、１つのサイクル期間未満である。Ｔｄｅｌａｙは、アクチュエータ質量体の残留運動の全てでないとしてもほとんどが停止していることを確実にするための、アトム間で必要とされ得る遅延を表す時間期間である。Ｔｄｅｌａｙは各アトムに関連する遅延期間に同等であり得る。
タップアトムの所定の実施形態では、駆動期間３０２及び制動期間３０３の各々は、少なくとも１つの正電圧３０５及び少なくとも１つの負電圧３１０を含むことができる。さらに、正電圧３０５及び負電圧３１０の各パルスは、時間期間３０１における様々な時間に印加され得る。例えば、第１電圧は第１時間に印加され得、第２電圧は第２時間に印加され得、第３電圧は第３時間に印加され得る。さらに、印加された電圧の各々は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の運動量及び／若しくは速度を増大若しくは低減させることができ、並びに／又は、アクチュエータ質量体の変位を増大若しくは低減させることができる。
例えば、第１電圧又は第１電圧値は、第１時間において触覚アクチュエータに印加され得る。ある実施形態では、第１電圧は、アクチュエータ質量体の変位又は動きがゼロ、実質的にゼロ、又は、閾値変位距離（例えば、触覚アクチュエータの質量体は残留運動を有し得るが、その残留運動は閾値を下回る）を下回る時間において印加される。
第１電圧（又は第１値を有する電圧）は、第１方向において開始点から第１点へ、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を移動させる第１起電力を提供することができる。第２時間において、第２電圧（又は第２値を有する電圧）は、第２方向において第１点から第２点へ、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を移動させる第２起電力を提供することができる。第２起電力は第１起電力とは反対の極性を有することができ、かつ、第２方向は第１方向とは反対である。
第３時間において、第３電圧（又は第３値を有する電圧）が第３起電力を提供する触覚アクチュエータに印加される。第３起電力は触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体に、第１方向において第２点から第３点に移動させる。特定の実施形態では、第３電圧は第１電圧に実質的に同等であり得る。
上で説明した様々な起電力の各々の結果として、例えば出力波形３５０のような出力波形が成形され、所望の触覚出力又はタップが提供され得る。特定の実施形態では、第１時間と第３時間の差、より具体的には駆動期間３０２は３ミリ秒～２０ミリ秒であり得る。場合によっては、駆動期間３０２は約１７．５ミリ秒であり得る。駆動期間３０２が完了すると、制動期間３０３は開始することができる。一部の実施形態では、制動期間３０３は駆動期間３０２と同様に、異なるピーク振幅又は値を有する一連の電圧から構成され、一連の電圧はアクチュエータ質量体の動きを減速させるために、他の分離した時間期間に印加される。例えば、様々なピーク振幅を有する第４、第５及び第６の電圧は、第４時間、第５時間及び第６時間にそれぞれ印加され、様々な起電力を触覚アクチュエータに印加することができる。一部の実施形態では、これらの起電力の各々は、印加されるときに、アクチュエータ質量体の現在の移動方向とは反対の極性を有することができる。結果として、これらの力の各々はアクチュエータ質量体を減速させ、最終的に動きを停止させる。アクチュエータの動きが停止したとき、アクチュエータは基準位置にあり得る。
ある実施形態では、タップ触覚出力は触覚アクチュエータ質量体の実質的な全偏位制限を使用し、その結果、アクチュエータ質量体は触覚アクチュエータの側壁に衝突するか又は激突する危険性が高くなり、このことは触覚アクチュエータ及び／又はアクチュエータ質量体への損傷を引き起こすことがある。結果として、アクチュエータ質量体の残留運動は、出力されるべき別のタップ又は他のアトムの開始の前に、ゼロ又は実質的にゼロまで低減される必要があり得る。したがって、制動期間３０３が完了すると、遅延期間３０４が提供される。
場合によっては、遅延期間３０４は、追加のアトムが触覚アクチュエータによって実行され得ない時間期間である。これはアクチュエータ質量体の動きが停止しているか又は減速され、その結果、アクチュエータのいかなる残留運動も、他のアトムにカスケードし、それによってアクチュエータ質量体の過度な動きを引き起こすことがないことを確実にすることに役立つ。一部の実施形態では、タップアトムが実行された後の遅延期間３０４（又は推奨されるか若しくは要求される、タップアトムが実行される前の遅延）は、約１５ミリ秒以上であるが、他の値（より低い値を含む）も使用され得る。一部の実装形態では、タップアトムの全体の時間範囲は、約７０ミリ秒であり得る。このように、シンセサイザエンジンがタップアトムを実行し始める時間と、後続のアトムが実行され得る時間との間の時間は、約７０ミリ秒である。本明細書でアトムに関して説明した他の時間のように、それらの時間は７０ミリ秒より大きいか又は７０ミリ秒より小さくてもよい。遅延期間３０４に加え、アトム配列間の遅延を増大させるために、「沈黙」アトムが触覚アクチュエータによって実行され得る。沈黙アトムの間は、触覚電圧はアクチュエータに印加されず、アクチュエータ質量体はその公称状態に戻るか、及び／又は、実質的に静止したままとなる。
特定の実施形態では、入力波形３００は５０Ｈｚ～１５０Ｈｚの周波数を有することができるが、他の周波数が使用されてもよい。例えば、入力波形３００は約８０Ｈｚの周波数を有することができる。他の実施形態では、周波数は２００Ｈｚ以上又は３００Ｈｚ以上であり得る。一部の実施形態では、入力波形３００の周波数は、従来の触覚アクチュエータに典型的に現れる先頭バズ又は後端バズを伴わない際立ちを実現するように構成される。
例えば、入力波形３００は（本明細書で説明する他のアトムの入力波形３００と共に）、触覚アクチュエータを最大限に励起し、次いで、可能な限り迅速に振動を除去する制動機能を提供するように設計される。入力波形３００は、本明細書で説明する他のアトムの入力波形３００と共に、触覚アクチュエータ又は電子デバイスに関連する共振周波数及び／又は品質係数の関数として定義され得る。
タップアトムは２．５周期の波形によって生成された２つの完全な周期の動きを有することができる。例えば、駆動期間３０２と制動期間３０３の組み合わせは、約２．５周期のアクティブ期間を有する入力波形３００と同等であり得る。より具体的には、タップアトムの入力波形３００は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を加速するために使用される、約１．２５周期の駆動期間３０２を含む。同様に、タップの入力波形３００は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を制動するか、さもなければ減速するために使用される、約１．２５周期の制動期間３０３を含む。一部の実施形態では、１．２５周期は２００Ｈｚ以上又は３００Ｈｚ以上であり得る。駆動及び制動の期間を詳細に述べたが、期間の各々の細部は、触覚アクチュエータに関連する様々な要因、又は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体に印加されている力に基づいて、変更されるか又は変化させられてよい。
特定の実施形態では、本明細書で開示する触覚アクチュエータは、様々なデバイス間で一貫した感覚を提供するように、同調されるか又は較正され得る。より具体的には、電子デバイス及び／又は電子デバイスの触覚アクチュエータは、電子デバイスに特有のパラメータの値に基づいて、較正され得る。パラメータの値は、デバイスのサイズ、デバイスの筐体の材料、電子デバイスの様々なコンポーネントの許容差などを含むことができる。
例えば、電子デバイスの筐体は、異なるサイズで利用可能であり得る。したがって、駆動期間、制動期間、及び／又は音声出力は、筐体の形状及び／又はサイズに基づいて、同調されるか又は較正され得る。他の例では、入力波形３００の駆動期間は、電子デバイスに存在する触覚アクチュエータの共振周波数に基づいて（例えば、ほぼ一致するように）同調され得る。別の実施形態では、入力波形３００の駆動期間３０２の持続時間は、アクチュエータの共振周波数に基づいて（例えば、ほぼ一致するように）同調され得る。さらに他の実施形態では、本明細書で説明するアトム及び／又はアトムの異なる周期は、電子デバイスの異なるハウジンングに合わせて同調され得る。
他の実装形態では、音声出力及び触覚出力は、ユーザプリファレンスに基づいて同調されるか、さもなければ較正され得る。例えば、振動及び／又は音声出力の強度は、デバイス上のオペレーティングシステムを介して、ユーザによって設定され得る。
触覚出力及び音声出力もまた、筐体の材料に基づいて、較正されるか又は同調され得る。例えば、音声出力及び触覚出力は、筐体が貴金属（例えば金若しくは銀）から作られているか、又は、貴金属でめっきされている場合には、第１の方法でカスタマイズされるか又は較正され得、筐体が第２の材料（例えば、ステンレス鋼若しくはアルミニウム）から作られているか、又は、第２の材料でめっきされている場合には、第２の方法でカスタマイズされるか又は較正され得る。
触覚アクチュエータの較正はまた、デバイスの動作温度及び／又は電子デバイスが動作している全体的な温度に基づくことができる。したがって、アトム及びアトムによって引き起こされる触覚出力は、温度に基づいて調整され得る。特定の他の実施形態では、触覚アクチュエータは触覚アクチュエータの摩耗に基づいて較正されるか又は同調され得る。例えば、アトム及び触覚出力は電子デバイスの寿命について調整され得る。
同調の一例では、駆動期間３０２は触覚アクチュエータ又は電子デバイスの共振周波数の９５パーセントに基づいて同調され得る。そのような方法で入力波形３００の駆動期間を同調することは、電子デバイスの使用中に触覚出力を提供することができ、このことは、触覚アクチュエータが同調されなかった場合に別の方法で提供され得る触覚出力よりも、なんらかの方法で優先されてもよい。さらに、説明したような駆動期間３０２の同調は、触覚アクチュエータが別の方法で同調されなくなる場合よりも迅速に、アクチュエータ質量体が、アクチュエータ質量体の動きを停止することを可能にし得る。同調の特定の形態を説明したが、触覚アクチュエータは、デバイスの寿命、デバイスの材料、動作温度などのような他の要因に基づいて同調されてもよい。
特定の実施形態では、アクチュエータ質量体における入力の力は、アクチュエータ質量体のピーク変位において符号を変化させることができる。そのとき、アクチュエータ質量体の運動量及び速度はゼロである。例えば、アクチュエータ質量体が、第１起電力に応答して第１方向において開始点から第１点に移動する場合、アクチュエータ質量体の運動量及び速度は遅くなり始め、最終的には、アクチュエータ質量体が第１点に到達したときに（アクチュエータ質量体の開始点に戻る前に）、ゼロに到達することになる。このとき、アクチュエータ質量体に印加された入力の力は符号を変化させる。同様に、アクチュエータ質量体の運動量、速度、及び変位もまた、符号を変化させる。
しかし、様々な不完全性、外力、又は異なる許容差などに起因して、アクチュエータ質量体が各位置にあるときに、常にアクチュエータは同等な力を伝達するわけではないこともある。したがって、交互の駆動タイミングが必要となることがある。このように、駆動期間はアクチュエータ質量体の固有周期のうち８５～１００パーセントで変化し得るが、駆動波形の各セグメントは個別に調整されるか又は同調され得る。
特定の実施形態では、制動期間３０３もまた調整され得る。制動期間３０３の調整は、触覚アクチュエータ、アクチュエータ質量体、電子デバイス、筐体の材料、筐体のサイズ、アクチュエータ質量体に作用する力などに基づくことができる。例えば、制動期間３０３が調整され得、その結果、アクチュエータ質量体を制動するために提供される力の量は入力波形３００の最大電力又は駆動のパーセンテージと同等であり得る。より具体的には、制動期間３０３は触覚アクチュエータの減衰に一致するように同調され得る。例えば、駆動が加速から制動に変化すると、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体は自然に減速し始め、そのことがアクチュエータにエネルギを損失させることになる。したがって制動が減衰に合わせて同調される場合、わずかなエネルギが、アクチュエータ質量体の動きを減速させ、最終的に停止するために要求され得る。このことは図３Ａにおいて、制動期間３０３に関連する電圧波形の振幅が、駆動期間３０２に関連する電圧波形の振幅よりも小さいということとして示される。
特定の実施形態では、駆動期間３０２及び／又は制動期間３０３は触覚アクチュエータ又はアクチュエータ質量体の重量、形状又は他の要因に基づいて調整され得る。一部の実施形態では、各触覚アトムが実行されるとき、さもなければ、触覚出力を生成するために触覚アクチュエータに提供されるときに消費される電力量は、約０．５から１．０ワットの電力であり得る。
本明細書で説明する実施形態では、タップ、ミニタップ及びマイクロタップの各々を、方形波形又は部分方形波形として説明して図示することができる。しかし、方形波形は、触覚アクチュエータによって実行されるときに、強い音響シグネチャを生成することがある。例えば、入力波形が方形である場合、アトムは、アコースティックエミッションが引き起こされる遷移エッジにおいて高次モードを励起し得る。音響シグネチャが存在するため、音響シグネチャはアクチュエータの各作動を伴って出力され、望ましくない音を生成することがある。
これらのアコースティックエミッションを低減するために、ローパスフィルタ（１つの例示的な実施形態では５００Ｈｚのローパスフィルタであり得る）が、本明細書で説明する入力波形に適用され得る。ローパスフィルタは入力波形３００の方形エッジを丸くするために使用され得る。しかし、ローパスフィルタは一時的なフィルタであるため、完了時にいくらかのシャープトランシジョンを残すことがある。これを改善するために、ローパスフィルタは双方向ローパスフィルタとしてよい。このように、入力波形３００の頂部及び谷部それぞれの前側エッジ、並びに、入力波形３００の頂部及び谷部それぞれの後側エッジは丸くされ得る。この方法でフィルタを適用することは、触覚アクチュエータによって引き起こされる音響ノイズの量を低減する。結果として、触知出力の間隔はより小さい「バジー」となり得る。
追加又は代替の実施形態では、入力波形３００の急峻なエッジによって引き起こされる特定の音響共鳴が既知である場合、１つ以上のノッチフィルタが入力波形３００に適用され得る。さらに別の実施形態では、入力エネルギを低減することによって、高周波音響ノイズは低減されるか又は除去され得る。
別の実施形態では、そのような音響は音を生成することができるため、入力波形３００のシャープトランシジョンによって引き起こされる音響を有していることが望ましいことがある。そのような場合、音響ノイズに関連する音響波形は、入力波形３００に重ね合わされて、所望の音を生成することができる。
特定の他の実施形態では、入力波形３００における任意のパルスの振幅は変化することができる。例えば、図３Ａに示した最終制動パルス３１５の振幅が調整され得、その結果、アクチュエータ質量体は、最終制動パルスを伴うゼロ変位（又は実質的にゼロ変位）において、ゼロの運動量及び速度を実現する。パルスの振幅に対する調整は、特定のデバイス、触覚アクチュエータ又は基準波形に基づいてなされ得る。
制動の最終パルスもまた、逆起電力（逆ＥＭＦ）に対応するように、修正されるか、さもなければ調整され得る。逆ＥＭＦは、誘起する電流を押し出す電圧又は起電力である。このように、電圧が触覚アクチュエータに印加され、アクチュエータ質量体が動いているとき、触覚アクチュエータに印加されている駆動電圧に対抗する電圧が生成される。換言すれば、触覚アクチュエータの可動磁石は、アクチュエータ質量体の運動量及び／又は速度に比例する逆ＥＭＦを生成することができる。このように、逆ＥＭＦは駆動電圧に対抗しているため、アクチュエータに印加された駆動電圧は、有効入力電力が小さくなる。常にピーク電力を提供することが望ましい場合、及び、触覚アクチュエータが固定電力バジェット（例えば、所与の時間期間毎に０．５～１．０ワットの電力）内で動作している場合があるため、入力波形３００の駆動電圧はアクチュエータ質量体の運動量及び／又は速度に基づいて増加され得る。
逆ＥＭＦは、制動がアクチュエータ質量体に加えられたときにも考慮することができる。例えば、逆ＥＭＦは駆動に対抗するため、逆ＥＭＦは本質的に制動を補助する。このように、制動期間３０３における電圧の振幅は、駆動期間３０２における電圧ほど高くする必要がない。
図３Ｂは、タップアトムとして説明した触覚出力に関連する出力波形３５０を示す。特定の実施形態では、出力波形３５０は図３Ａに関して示して説明した入力波形３００によって生成される。図３Ｂに示すように、出力波形３５０は振動波として表され得る。より具体的には、出力波形３５０は、時間期間３５１における異なる時間期間での触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の変位を示す振動波として表され得る。
図３Ｂに示すように、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体は、第１電圧に応答して、第１距離（出力波形３５０において第１ピーク３５３で表される）だけ変位され得る。上で説明したように、例えば、第１電圧は第１起電力をアクチュエータ質量体に印加させることができる。それに応じて、アクチュエータ質量体は第１距離だけ移動する。一部の実施形態では、第１起電力は「プッシュ」として定義され得る。
図３Ｂに示す波形の開始点と点３５５の間の変位は、第１電圧によって提供される起電力がアクチュエータ質量体を「プッシュ」する時間と同等であり得、その結果、アクチュエータ質量体を第１距離だけ変位させる。印加された起電力はアクチュエータ質量体を第１距離だけ変位させるか、さもなければ、その基準位置（又は最小の移動の状態）から、第１ピーク３５３で表される第１位置まで移動させる、第１極性を有することができる。
第２電圧、又は、異なる振幅若しくは値を有する電圧が、第２時間期間において印加されるとき、第２電圧は第２起電力をアクチュエータ質量体に印加させることができる。第２電圧は変位（又は図３Ｄに示すようなアクチュエータ質量体の運動量）の符号を正から負に又は負から正に変化させることができる。
図３Ｂに示す例では、第２起電力は第１極性とは反対である第２極性を有する。第２起電力、又は「プル」はアクチュエータ質量体を、谷部３５６で表される第２距離だけ変位させる。図３Ｂに示すように、「プル」は点３５５と点３６０の間に提供され得る。さらに図３Ｂに示すように、第２変位は第１変位よりも大きい。
第２変位の結果として、アクチュエータ質量体はその原点又はその基準位置を横切る。さらに、出力波形３５０を表す振動波はゼロ変位軸を横切る。この方法で軸を横切ることは、ゼロ交差と呼ばれる。このように、触覚出力は、所与の数（例えば３回以下）のゼロ交差で、触覚アクチュエータによって提供され得る。一部の実施形態では、ゼロ交差は速度及び／又は運動量に関して定義され得る。このような実施形態では、触覚出力は４回以下の速度ゼロ交差において提供され得る。
第３時間において、第２電圧とは異なる第３電圧又は第３の値又は振幅を有する電圧が、触覚アクチュエータに印加される。第３電圧は第３起電力を触覚アクチュエータに印加させる。図３Ｂに示す例では、第３起電力は第１極性と同等である極性を有することができる。第３起電力は「プッシュ」として見なすこともできる。つまり、点３６０と点３６５の間で、第３起電力はアクチュエータ質量体をプッシュし、さらには、第２ピーク３５７で示されるような変位を増加させる。さらに、一部の実施形態では、本明細書で説明する全てのアトムによって、ピーク速度（又はピーク振幅を有する速度）は、触覚アクチュエータに印加されているピーク入力電圧の２つの周期内に到達され得る。
出力波形３５０は、駆動期間３０２と制動期間３０３の間で印加される様々な電圧又は電圧値によって成形され得る。このように、出力波形３５０の形状は、触覚アクチュエータに「タップ」触覚出力を提供させる。まず電圧が印加されて第２ピーク３５７に到達する間の時間は、３ミリ秒～２０ミリ秒であり得る。より具体的な例では、当該時間は約１７．５ミリ秒であり得、図３Ａに関して上で説明したような駆動の約１．２５周期において実現される。また図３Ｂに示すように、出力波形３５０におけるピーク変位は（ピークで表されるか又は谷部で表されるかに関わらず）４回以下のゼロ交差において実現され得る。他の実施形態では、ピーク変位は３回以下のゼロ交差において実現され得る。上で説明したように、ゼロ交差は速度及び／又は運動量に関して定義され得る。このような実施形態では、触覚出力は４回以下の速度又は振幅のゼロ交差において提供され得る。
したがって、ピーク又は最大の変位（触覚出力に「バジー」感覚を引き起こす）を実現するために、著しく多くのゼロ交差を必要とする従来の触覚アクチュエータとは異なり、上で説明したようなアクチュエータの駆動はシャープな感覚を生成する。より具体的には、４回以下又は３回以下のゼロ交差において触覚出力を提供することによって、別の方法では得られなかったシャープな感覚を生成するタップアトムが実現される。
上で説明したようなシャープなタップを生成するために、アクチュエータ質量体の振動波は、ピーク変位（又は図３Ｄに示すピーク運動量）が実現された後に、可能な限り迅速に停止されるべきである。このように、制動（図３Ａの制動期間３０３として表される）のさらなる１．２５周期が触覚アクチュエータに適用され得る。図３Ｂの例示的な出力波形３５０では、制動期間３０３（例えば、制動期間３０３のピークと谷部）の様々な電圧値が、点３７０、点３７５及び点３８０で表される。
より具体的には、第４時間において、第４電圧、又は、第４値若しくは第３電圧とは異なる振幅を有する電圧が、触覚アクチュエータに印加されてもよく、この電圧は第４起電力を触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体に印加させる。第４起電力は、以前に印加された「プル」（例えば、点３６５で表される第３起電力）とは反対である極性を有することができる。このように、制動はアクチュエータ質量体の全体的な変位又は動きを減少させることができる。
第５及び第６の時間期間での時間期間において制動を継続して加えることは、それぞれ、アクチュエータ質量体のピーク変位を、谷部３５９で表されるように、ゼロ又は実質的にゼロの全体的変位が実現されるまでさらに減少させる。上で説明したように、印加された電圧の値又はピークは、様々な起電力を、力が印加される直前のアクチュエータ質量体の移動方向とは異なる極性（例えば、同様であるか又は反対である極性）を有するアクチュエータ質量体に印加させる。特定の実施形態では、アクチュエータがその動き又は変位を開始するときと、アクチュエータ質量体が、制動期間３０３（又は、所与の時間期間における実質的にゼロの変位）の結果として、休止状態に戻るときとの間の経過時間は、約６ミリ秒～約４０ミリ秒の任意の時間であり得る。一部の実施形態では、時間期間は約３５ミリ秒である。
図３Ｃは、タップとして説明された触覚出力に関連する、例示のデバイス波形３８５を示す。デバイス波形３８５は、図３Ａに関して示して説明した入力波形３００によって生成される。デバイス波形３８５は、時間期間３８６における振動波形として表され得る。図３Ｃに示すように、デバイス波形３８５は出力波形３５０と類似している。しかし、アクチュエータ質量体に比べてデバイスの比較的大きい質量のために、図３Ｂに示す変位又は強度と比較すると、デバイス波形は異なるか又は低減された変位又は強度を有することができる。さらに、アクチュエータ又はアクチュエータ質量体の動きがデバイスの対抗する移動を引き起こすため、デバイス波形３８５は、アクチュエータの出力波形３５０とは反対の符号を有し得る。
図３Ｄは、時間期間３９１の分離した時間期間における触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の運動量／速度グラフ３９０を示す。このグラフは出力波形のさらに別の例であり、経時的な運動量によって表される。移動している対象の質量が一定であるため、当然のことながら、図３Ｄに示す運動量と同じ方法で、速度は時間と共に変化する。時間期間３９１は、上で説明した時間期間３０１、３５１及び３８６に対応することができる。運動量／速度グラフ３９０は、図３Ａに関して示して説明した入力波形３００によって生成され、タップアトムとして説明された触覚出力に関連する。さらに、運動量／速度グラフ３９０は、アクチュエータ質量体が図３Ｂに示すように変位されているときの、アクチュエータ質量体の運動量を示すために使用され得る。すなわち、運動量／速度グラフ３９０において、第１谷部３９３は、出力波形３５０の開始点と第１ピーク３５３の間（例えば、中間点に対応する）に到達し得、ピーク３９６は、出力波形３５０の第１ピーク３５３と谷部３５６との間（例えば、中間点に対応する）に到達し得、谷部３９７は出力波形３５０の谷部３５６と第２ピーク３５７の間（例えば、中間点に対応する）に到達し得、そして、ピーク３９９は、出力波形３５０の第２ピーク３５７と谷部３５９の間（例えば、中間点に対応する）に到達し得る。
上記に加えて、運動量／速度グラフ３９０のそれぞれのピーク及び谷部は、変位グラフ３８５の対応するゼロ交差において到達され得る。同様に、変位グラフ３８５における各ピーク及び谷部は、運動量／速度グラフ３９０において様々なゼロ交差に対応することができる。例えば、ピーク３９６は、変位グラフ３８５において第１ゼロ交差が発生すると同時に到達され得る。同様に、運動量／速度グラフ３９０における谷部３９７は、変位グラフ３８５において第２ゼロ交差が発生すると同時に到達され得、その他も同様である。
図３Ｄに示すように、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体は、第１時間において触覚アクチュエータに印加されている第１電圧に応答して、第１運動量（第１谷部３９３で表される）を有することができる。上で説明したように、第１電圧は、第１起電力を「プッシュ」形式でアクチュエータ質量体に印加させることができる。第１起電力はアクチュエータ質量体に、ゼロ又は実質的にゼロから第１谷部３９３で表される第１運動量へ、アクチュエータ質量体の運動量を増加させる。
第２電圧が第２時間期間において印加されたとき、第２電圧により第２起電力をアクチュエータ質量体に印加させることができる。特定の実施形態では、第２電圧は、アクチュエータ質量体の運動量の符号が、正から負又は負から正に変化するときに印加される。第２起電力はアクチュエータ質量体に、ピーク３９６で表される第２ピーク運動量を備えさせる。第２運動量は、図３Ｄで示すような第１運動量よりも大きい。
さらに、図３Ｄに示すように、アクチュエータ質量体がアクチュエータ質量体の原点又は元の開始点を横切るとき、アクチュエータ質量体の運動量を表す振動波は、ゼロ軸を横切る。この方法で軸を横切ることは、ゼロ交差と呼ばれる。このように、アクチュエータ質量体のピーク運動量（及びピーク速度）は、所与の数（例えば、４回以上）のゼロ交差内、又は、ピーク入力電圧を受ける２つの周期内に到達され得る。
第３電圧が第３時間において触覚アクチュエータに印加されるとき、第３電圧は第３起電力を触覚アクチュエータに印加させる。第３起電力は、谷部３９７で示されるようなアクチュエータ質量体の運動量を増加させる。
特定の実施形態では、先に印加された電圧と、ピーク運動量（及び速度）に到達した時間との間の時間期間は、約３ミリ秒～約２０ミリ秒の任意の時間であり得る。一例では、ピークの運動量／速度は、約１７．５ミリ秒以下において到達され得、かつ、図３Ａに関して上で説明したような、駆動の約１．２５周期において実現され得る。ピーク運動量は１秒につき約１５００グラムミリメートル～１秒につき約２０００グラムミリメートルであり得る。
上で説明したように、シャープなタップを生成するために、アクチュエータの運動量は、ピーク運動量が実現された後、可能な限り迅速に停止されなければならない。このように、１．２５周期の制動が触覚アクチュエータに加えられ得る。特定の実施形態では、入力波形３００の制動電圧は、アクチュエータ質量体の変位に関して上で説明したように、アクチュエータ質量体の運動量を減少させることができる。
例えば、第４時間において、第４電圧が触覚アクチュエータに印加され得、第４電圧は、第４起電力又は制動を触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体に印加させる。第４起電力はアクチュエータ質量体の運動量を減少させる。同様に、追加の起電力を加えることは、ゼロ又は実質的にゼロの運動量に到達するまで、アクチュエータ質量体の運動量を、ピーク３９９で表されるように、さらに減少させる。一部の実施形態では、アクチュエータ質量体の運動量において、ゼロ又は実質的にゼロから増加する時間と、アクチュエータ質量体がゼロ又は実質的にゼロの運動量（及び速度）に戻る時間との間を経過する時間は、６ミリ秒～４０ミリ秒の任意の時間であり得る。一実装形態では、時間期間は約３５ミリ秒であり得る。
タップアトムに関するデバイスの運動量及び／又は速度はまた、出力波形として表され得る。このような実施形態では、デバイスの運動量及び／又は速度を表す出力波形は、図３Ｄに関して上記で示した運動量／速度グラフ３９０と類似され得る。理想的には、運動量の保存により、デバイスの運動量グラフの振幅は、アクチュエータ質量体の運動量の振幅（図３Ｄに示す）に類似させる一方で、符号は反対にさせる。デバイスはアクチュエータの質量よりも大きい質量を有するため、運動量を保存することによって、デバイスの速度は、アクチュエータ質量体の速度と比較したときに、より小さくなり得る。しかし、運動量が理想的に保存されないこともあるため、デバイスの運動量グラフは、アクチュエータの運動量／速度グラフ３９０よりも小さい振幅（及び上で説明したような反対の符号）を有することができる。
図４Ａは、本開示の１つ以上の実施形態に係る第２のタイプの触覚出力を発生させるのに使用され得る例示の入力波形４００を示す。図４Ｂは、入力波形４００を、例えば触覚アクチュエータ１４００（図１４）などの触覚アクチュエータに供給した結果である例示の出力波形４５０を示す。
入力波形４００は、電子デバイスの触覚アクチュエータに、本明細書において「ミニタップ」アトムと記載する第２のタイプの触覚出力を出力させる。ミニタップアトムは、上述のタップアトムの一部分を含む。例えば、ミニタップアトムの駆動期間及び／又は制動期間の様々な部分は、タップアトムの駆動期間及び／又は制動期間の様々な部分に対応することができる。ミニタップアトムは、上述のタップアトムより弱いがより鋭いタップ感覚を形成する。しかしながら、ミニタップアトムのパルス持続時間はタップアトムより短い（いくつかの例では、ミニタップアトムの持続時間が約２０ミリ秒であるのに対し、タップアトムの持続時間が約３５ミリ秒である）ので、ミニタップアトムを、より高い周波数で順に再生することができる（つまり、別のアトムをミニタップアトムの後に再生する場合、あるアトムをタップアトムの後に再生する場合より時間を早くすることができる）。さらに、ミニタップアトムの場合のアクチュエータ質量体の動きでは、触覚アクチュエータが与える最大許容変位を使用しない。したがって、触覚アクチュエータに対するアクチュエータ質量体の衝撃の危険性は低い。
図４Ａに示すように、ミニタップの入力波形４００を、正電圧４０５及び負電圧４１０を有する実質的に方形波形として表わすことができる。正電圧４０５及び負電圧４１０の各パルスを、期間４０１に沿った様々な時間に印加することができる。例えば、第１の電圧、電圧値、第１のピークをもつ電圧、電流又は他の電気的入力を第１の時間に印加する、第２の電圧を第２の時間に印加する、第３の電圧を第３の時間に印加するなどができる。さらに、印加する電圧のそれぞれが、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の運動量又は速度を増加又は減少させ、及び／又はアクチュエータ質量体の変位を増加又は減少させることができる。
例えば、第１の電圧を第１の時間に触覚アクチュエータに印加すると、第１の電圧は、触覚アクチュエータに、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を第１の方向に動かす第１の起電力を与えさせる。第２の時間に、第２の電圧を触覚アクチュエータに印加する。第２の電圧は、触覚アクチュエータに、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を第２の方向に動かす第２の起電力を与えさせる。第２の起電力は、第１の起電力と極性が逆でもよく、第２の方向は第１の方向とは逆方向である。後述のように、そのようなやり方の起電力の印加は、ミニタップアトム及びそれに関連する感覚と等価な出力波形を形作ることができる。
アクチュエータ質量体の動きを遅くするために、さらに電圧を他の別の時間に印加することができる。例えば、第３の電圧を第３の時間に印加して、第３の起電力（制動力）をアクチュエータ質量体に印加させることができる。その結果、アクチュエータ質量体は遅くなり、最終的に動きを停止する。
方形アトムを図示して説明するが、入力波形４００は、上述のような正弦波形、のこぎり波形などを含む様々な形状をとることができる。さらに、入力波形４００の周波数は、４０ヘルツ～１５０ヘルツにすることができる、他の周波数を用いることもできる。
図３Ａの入力波形３００と同様、入力波形４００は、駆動期間４０２及び制動期間４０３の両方と、後続の遅延期間４０４からなる。一部の実施形態では、駆動期間４０２は、約３ミリ秒～約１５ミリ秒の間にすることができる。また、制動期間４０３は、約３ミリ秒～約１５ミリ秒にすることができる。ミニタップアトム再生後の遅延期間４０４（又は、ミニタップアトム再生前の推奨の若しくは要求される遅延）は、約１０ミリ秒以上であるが、（約１０ミリ秒以下を含む）他の値を用いることもできる。一部の実施態様では、ミニタップアトムの合計時間を、約３３ミリ秒にすることができる。よって、（沈黙アトムなどの追加の遅延をアトム間に導入する場合もあるが、）シンセサイザエンジンがミニタップアトムの再生を開始してから、後続のアトムを再生できるまでの時間は、約３３ミリ秒となる。他のアトム同様、合計時間は別の実施形態では変化することがあり、当該合計時間より長くするか短くすることができる。
上述のとおり、駆動期間は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を効果的に「プッシュする」及び／又は「プルする」起電力によって生じさせることができる。同様に、制動期間も、アクチュエータ質量体を「プッシュする」及び／又は「プルする」起電力によって生じさせることができる。遅延期間は、安全マージンとして用いられ、残留運動が次のアトムに伝わるのを防止するために存在する。
駆動期間４０２及び制動期間４０３の組み合わせがまとめてアクティブ期間を構成する。ミニタップアトムのアクティブ期間は、約１．５サイクル（タップの場合、（例えば入力波形３００の）アトムより１つの全サイクルだけ短いサイクル）である。一部の実施形態では、ミニタップアトムのアクティブ期間は、約６ミリ秒～約３０ミリ秒のいずれかにすることができる。一実施形態では、アクティブ期間の持続時間は約２０ミリ秒でもよい。より具体的には、ミニタップアトムについての入力波形４００は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を加速するのに用いられる約０．７５サイクルの駆動期間４０２を含む。同様に、ミニタップアトムについての入力波形４００は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を制動又はそうでなければ遅くするのに用いられる約０．７５サイクルの制動期間４０３を含む。
また図４Ａに示すように、入力波形４００は、触覚アクチュエータの所望の作動時間（Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄ４１１）、触覚アクチュエータの実際の作動時間（Ｔａｃｔｉｖｅ４１２）、及び第１のアトムがシンセサイザエンジンによって与えられてから第２のアトムがシンセサイザエンジンによって与えられるまでに要求される期間を表わす遅延時間（Ｔｄｅｌａｙ４１３）を求めるのに用いられる様々な他の時間パラメータを有することができる。
入力波形４００を、いくつかの実施形態では、矩形パルスを有する方形波形として図示して説明しているが、（単方向性か双方向性のいずれかの）ローパスフィルタを上述のように入力波形４００に適用することもできる。また上述のように、入力波形４００におけるいずれのパルスの高さを変化させることができる。例えば、図４Ａに示す最後の制動パルス４１５の高さを、本明細書に記載のように調整することができる。同様に、入力波形４００を調整して、上述のように逆起電力を構成することができる。
図４Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態に係るミニタップアトムとして説明される触覚出力に関連する出力波形４５０を示す。出力波形４５０を、図４Ａに関して図示され記載された入力波形４００によって形成することができる。
図４Ｂに示すように、出力波形４５０を、振動波として表わすことができる。より具体的には、出力波形４５０を、期間４５１に沿った異なる期間での触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の変位を示す振動波として表わすことができる。さらに、出力波形４５０の各ピーク及び各谷部は、入力波形４００のピーク及び谷部に対応することができる。すなわち、入力波形４００の駆動期間４０２のピーク及び谷部は、出力波形４５０の変位ピーク４５３及び変位谷部４５６を生じさせることができる。
図４Ｂに示すように、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を、触覚アクチュエータに印加される第１の電圧に応答して出力波形４５０における変位ピーク４５３によって表される第１の距離だけ変位させることができる。第１の電圧は、第１の起電力をアクチュエータ質量体に印加させることができる。図４Ｂの例では、出力波形４５０の開始点から点４５５までの変位は、第１の電圧が与える第１の起電力がアクチュエータ質量体を「プッシュする」、又はアクチュエータ質量体に作用する第１の極性を有する時間と等価にすることができる。その結果、第１の起電力は、アクチュエータ質量体を、変位ピーク４５３で表される第１の距離だけ変位させる。
第２の電圧が第２の時間に印加されると、第２の電圧は、第２の起電力をアクチュエータ質量体に印加させることができる。いくつかの実施形態では、第２の電圧は、変位（又は、図４Ｄに示すようなアクチュエータ質量体の運動量）の符号が正から負、反対に負から正に変化するときに印加される。図４Ｂの例では、第２の起電力は「プル」である（又は第１の極性と逆の第２の極性を有する）。
第２の起電力、すなわち「プル」が、アクチュエータ質量体を、変位谷部４５６で表される第２の距離だけ変位させる。「プル」を、図４Ｂに示すように点４５５から点４６０までの間に与えることができる。また、図４Ｂに示すように、第２の変位は第１の変位より大きい。上述のタップアトム同様、印加する電圧によって生じるピーク変位が、後続の制動との組み合わせにより、触覚アクチュエータにミニタップ触覚出力を与えさせる。
さらにまた、図４Ｂに示すように、アクチュエータ質量体が原点を交差すると、出力波形４５０を表わす振動波がゼロ軸を交差する。このようなやり方で軸を交差することを、上述のようにゼロ交差と称する。よって、ミニタップアトムに関連する又はミニタップアトムが与える触覚出力を、２回以下のゼロ交差で触覚アクチュエータが与えることができる。
歯切れのよいミニタップを生成するためには、ピーク変位（又は図４Ｄに示すピーク運動量）の達成後、アクチュエータ質量体の振動をできるだけ早急に停止させる必要がある。そのため、制動期間４０３を、０．７５サイクル間触覚アクチュエータに適用することができる。より具体的には、制動として作用する様々な起電力を異なる期間に触覚アクチュエータに印加することができる。一部の実施形態では、制動期間４０３の様々なピーク及び谷部は、出力波形４５０上で示される点４７０及び４７５としてそれぞれ表される。
概して、制動は入力波形４００の反転を伴い、触覚アクチュエータからエネルギを奪う。図４Ｂに示すように、第３の期間で、第３の電圧を触覚アクチュエータに印加することができ、その結果、第３の起電力を触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体に印加させる。第３の起電力は、前に印加された「プル」とは極性が逆でもよい。そのため、制動は、アクチュエータ質量体の変位全体を減少させることができる。
同様に、連続して制動をかけることで、アクチュエータ質量体の変位をさらに減少させ、やがてゼロ又は実質的にゼロの変位にまで達する。第３の期間に関して上で述べた制動と同様に、制動、又はより具体的には、アクチュエータを遅くする電圧により、起電力を、プッシュの極性及び／又はアクチュエータ質量体の運動の方向と同一若しくは逆のアクチュエータ質量体に印加させることができる。変位の開始から、制動期間４０３の結果アクチュエータ質量体が静止状態に戻る、又は所与の時間をかけて実質的にゼロの変位に戻るまでの経過時間は、約６ミリ秒～約３０ミリ秒のいずれかにすることができる。一部の実施形態では、その期間は約２０ミリ秒である。
図４Ｃは、ミニタップアトムとして説明される触覚出力に関連する期間４８６にわたる例示のデバイス波形４８５を示す。デバイス波形４８５は、図４Ａに関して図示し、説明した入力波形４００によって生成される。図示のように、デバイス波形４８５を、振動波として表わすことができる。
デバイス波形４８５は、出力波形４５０と類似させることができる。しかしながら、デバイス波形４８５は、アクチュエータ質量体よりデバイスの質量の方が比較的大きいために、図４Ｂに示す出力波形４５０の振幅と比較すると異なる又はその振幅より低い振幅を有している場合がある。さらに、アクチュエータの動き又はアクチュエータ質量体がデバイスに反対の動きをさせるので、デバイス波形４８５は、アクチュエータの出力波形４５０とは符号が逆の場合がある。
図４Ｄは、本開示の１つ以上の実施形態に係る期間４９１の分離した期間に沿ったアクチュエータ質量体の運動量／速度グラフ４９０を示す。期間４９１は、上述の期間４０１、期間４５１及び期間４８６に対応することができる。上述の他のグラフ同様、運動量／速度グラフ４９０は、ミニタップアトムとして記載した触覚出力に関連する。例えば、運動量／速度グラフ４９０を、図４Ａに関して図示し、説明した入力波形４００によって生成することができる。さらに、運動量／速度グラフ４９０を用いて、アクチュエータ質量体が図４Ｂに示すように変位しているときの触覚出力のアクチュエータ質量体の運動量を示すことができる。すなわち、運動量／速度グラフ４９０における運動量谷部４９３は、出力波形４５０の開始点と変位ピーク４５３との間の中間点に対応する（又はその間に到達する）ことができる。運動量ピーク４９６は、出力波形４５０の変位ピーク４５３と変位谷部４５６との間の中間点に対応する（又はその間に到達する）ことができる。さらに、様々な運動量は、入力波形４００の様々なピーク及び谷部に対応することができる。すなわち、入力波形４００における駆動期間４０２及び制動期間４０３は、図４Ｄに示す運動量谷部４９３及び（アクチュエータ質量体の運動量ピークを表わす）運動量ピーク４９６を生じさせる。
触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体は、第１の時間に触覚アクチュエータに印加される第１の電圧に応答して（運動量谷部４９３で表される）第１の運動量を有することができる。上述のとおり、第１の電圧は、第１の起電力を「プッシュ」の形態でアクチュエータ質量体に印加させることができる。第１の起電力は、アクチュエータ質量体をゼロ又は実質的にゼロから、運動量谷部４９３で表される第１の運動量にその運動量を増加させる。
第２の電圧が第２の時間に印加されると、第２の電圧は、第２の起電力をアクチュエータ質量体に印加させることができる。第２の電圧の印加が、アクチュエータ質量体の運動量の符号を、正から負、反対に負から正に変化させることができる。第２の起電力は、アクチュエータ質量体に運動量ピーク４９６で表される第２の運動量を持たせる「プル」でもよい。いくつかの実施形態では、第２の運動量は、アクチュエータ質量体のピーク運動量である。
運動量／速度グラフ４９０の各ピーク及び各谷部には、運動量／速度グラフ３９０及び変位グラフ３８５に関して上述したのと同様なやり方で、変位グラフ４８５の対応するゼロ交差で到達することができる。すなわち、ピーク４９６には、変位グラフ４８５で第１のゼロ交差などが発生するのと同時に到達することができる。同様に、変位グラフ４８５に示される各ピーク及び各谷部には、運動量／速度グラフ４９０で１回のゼロ交差が発生するのと同時に到達することができる。
さらにまた、図４Ｄに示すように、アクチュエータ質量体が原点を交差すると、アクチュエータ質量体の運動量を表わす正弦波がゼロ軸を交差する。よって、２回以下のゼロ交差で、アクチュエータ質量体のピーク運動量（及び、速度。ここでは、質量が不変のとき運動量を速度のスカラーであるとみなすことができるため。）に到達することができる。
鋭い及び／又は歯切れのよいミニタップ感覚を生成するためには、ピーク運動量の達成後、アクチュエータ質量体の運動量をできるだけ早急に停止させる必要がある。そのため、０．７５サイクルの制動を触覚アクチュエータに与えることができる。そのような実施形態では、入力波形４００の制動期間４０３が、アクチュエータ質量体の変位に関して上述したように、アクチュエータ質量体の運動量を減少させる。
例えば、第３の時間に、第３の電圧を触覚アクチュエータに印加することができ、その結果、第３の起電力を触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体に印加させる。速度が低下し質量は一定のままである場合において、第３の起電力は、アクチュエータ質量体の運動量を減少させる。同様に、制動期間４０３中に追加の起電力を印加することが、アクチュエータ質量体の運動量をさらに減少させ、やがてゼロ又は実質的にゼロの運動量に到達する。いくつかの事例で、アクチュエータ質量体はわずかな立ち下がりの運動量を有する場合がある。しかしながら、動きの量及び運動量は閾値未満であるので、動き又は運動量は、知覚可能な触覚出力を発生させることはなく、本明細書に記載のようなゼロ交差を構成すること又はゼロ交差とみなされることはない。
アクチュエータ質量体がその運動量をゼロ又は実質的にゼロから増加させてから、アクチュエータ質量体がピーク運動量に到達しその後ゼロ又は実質的にゼロに戻るまでの経過時間を、６ミリ秒～３０ミリ秒にすることができる。一部の実施態様では、当該時間を約２０ミリ秒にすることができる。上記に加え、ピーク運動量を、約１５００グラム・ミリメートル毎秒～約２０００グラム・ミリメートル毎秒にすることができる。
ミニタップアトムに関するデバイスの運動量及び／又は速度を、出力波形として表わすこともできる。デバイスの運動量及び／又は速度を表わす出力波形の強度又は振幅を、図４Ｄに関して上で示した運動量／速度グラフ４９０の強度又は振幅より小さくすることができる。さらに、デバイスの質量はアクチュエータ質量体よりも大きいので、デバイスの速度を、アクチュエータ質量体の速度に比較してそれより小さくすることができる。
図５Ａは、本開示の１つ以上の実施形態に係る第３のタイプの触覚出力を提供するために使用されてもよい例示の入力波形５００を示す。図５Ｂは、例えば触覚アクチュエータ１４００（図１４）等の触覚アクチュエータに入力波形５００が印加された結果である例示の出力波形５５０を示す。
入力波形５００は、電子デバイスの触覚アクチュエータに、本明細書でマイクロタップとして説明する触覚出力を提供させる。マイクロタップアトムは、駆動期間５０２の２分の１の期間とその後に続く制動期間５０３の２分の１の期間からなる。駆動期間５０２は、約３ミリ秒～約１０ミリ秒でもよい。さらに、制動期間５０３は約３ミリ秒～１０ミリ秒でもよい。駆動期間５０２及び制動期間５０３の組合せはまとめてアクティブ期間を構成する。アクティブ期間は約６ミリ秒～２０ミリ秒でもよい。他の実施形態では、アクティブ期間は約１５ミリ秒でもよい。本明細書で説明する他のタイプのアトムと同様に、アクチュエータ質量体の残留運動が停止したことを確実にするために、マイクロタップアトムの後に遅延期間５０４が提供されてよい。（より低い値を含む）他の値が使用されてよいが、マイクロタップアトムが再生された後の遅延期間５０４（又はマイクロタップアトムが再生される前の推奨される若しくは必要とされる遅延）は約５ミリ秒以上でもよい。一部の実施態様では、マイクロタップアトムの総時間は約２０ミリ秒でもよい。ただし、これは各実施形態の間で変えてもよい。したがって、シンセサイザエンジンがマイクロタップアトムを再生しはじめるときと、以後のアトムが再生されてよいときとの間の時間は、約２０ミリ秒である（ただし、無音アトム等の追加遅延がアトム間に導入されてよい）。
マイクロタップアトムは、上述のタップアトム又はミニトップアトムのどちらかの部分を含んでもよい。例えば、マイクロタップアトムの駆動期間５０２及び／又は制動期間５０３の種々の部分は、タップアトム及び／又はミニタップアトムの駆動期間及び／又は制動期間の種々の部分に相当してもよい。マイクロタップアトムは、上述のミニタップアトムよりも弱いがより鋭い感覚を生じさせる。マイクロタップのパルス持続時間はミニタップアトムの持続時間よりも短いので、マイクロタップアトムは、タップアトム及びミニタップアトムの両方よりも高い周波数で別のアトムと配列されてよい。さらに、マイクロタップアトムのアクチュエータ質量体の運動は触覚アクチュエータによって提供される最大許容変位よりもはるかに少ない。したがって、アクチュエータ質量体が触覚アクチュエータと衝突するリスクは非常に低い。
図５Ａに示すように、マイクロタップアトムの入力波形５００は、第１の電圧５０５及び第２の電圧５１０を有する実質的に矩形波形として表されてよい。第１の電圧５０５及び第２の電圧５１０は期間５０１に沿った多様なときに印加されてよい。例えば、第１の電圧５０５は駆動期間５０２中に印加されてよく、第２の電圧５１０は制動期間５０３中に印加されてよい。さらに、印加電圧のそれぞれは触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の運動量及び速度を増加若しくは減少させる、及び／又はアクチュエータ質量体の変位、運動量、及び／若しくは速度を増加若しくは減少させてよい。
一例では、第１の電圧５０５は第１の時間に（例えば駆動期間５０２中に）触覚アクチュエータに印加されてよい。第１の電圧５０５は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を第１の方向に動かす第１の起電力を提供する。第２の時間に、第２の電圧５１０が（例えば制動期間５０３中に）触覚アクチュエータに印加される。第２の電圧５１０は、アクチュエータ質量体の変位及び／又は運動量を減少させる第２の起電力を提供する。第２の起電力の極性は、第１の起電力の極性と同じでもよい。
上記の「プッシュ」の例及び「プル」の例を続けると、第１の電圧５０５によって表される第１の起電力は、第１の位置から第２の位置にアクチュエータ質量体を移動させるプッシュでもよい。同様に、第２の電圧５１０は、アクチュエータ質量体の変位を減少させるプッシュ（例えば、減速するためのプッシュ）を生じさせてもよい。
駆動期間及び制動期間の組合せは、ほぼ１期間の総駆動を有する入力波形５００に同等である。より詳細には、マイクロタップアトムの入力波形５００は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を加速するために使用されるサイクルのほぼ半分の駆動期間５０２を含む。同様に、マイクロタップアトムの入力波形５００は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を制動する又はそれ以外の場合減速するために使用されるサイクルのほぼ半分の制動期間５０３を含む。
入力波形５００は、入力波形５００に関連付けられた種々の他の時間パラメータを有することがある。図３Ａ及び図４Ａに関して上述されたように、入力波形５００は、触覚アクチュエータの所望される作動時間を決定するために使用されるＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄ５１１パラメータ、触覚アクチュエータの実際の作動時間を表すＴａｃｔｉｖｅ５１２パラメータ、及び第１のアトムがシンセサイザエンジンによって提供されるときと、第２のアトムがシンセサイザエンジンにより提供されるときの間に必要な場合がある期間を表すＴｄｅｌａｙ５１３パラメータを含んでよい。
入力波形５００は実質的に矩形波形として示され、説明されているが、低域通過フィルタが上述されたような入力波形５００に適用されてよい。同じく上述されたように、入力波形５００のパルスのいずれかの高さは、本明細書に説明されるように逆ＥＭＦ等を考慮するために変化してよい。
図５Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態に係るマイクロタップとして説明される触覚出力に関連する出力波形５５０を示す。出力波形５５０は、図５Ａに関して示され、説明される入力波形５００によって生成されてよい。図５Ｂに示すように、出力波形５５０は振動波として表されてよい。より詳細には、出力波形５５０は、期間５５１に沿った異なる期間での触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の変位を示す振動波として表されてよい。さらに、出力波形５５０の変位ピーク５５３は、マイクロタップアトムの入力波形５００の駆動期間５０２に相当してよい。すなわち、駆動期間５０２の第１の電圧５０５は出力波形５５０の変位ピーク５５３を生じさせる。
図５Ｂに示すように、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体は変位されてよく、その距離は、触覚アクチュエータに印加される第１の電圧５０５に応答して出力波形５５０の変位ピーク５５３によって表される第１の距離である。第１の電圧５０５は、第１の起電力をアクチュエータ質量体に印加させてよい。図５Ｂの例では、第１の起電力は「プッシュ」でもよく、又はアクチュエータ質量体を第１の距離だけ変位させ、若しくはそれ以外の場合アクチュエータ質量体をその基準位置から、変位ピーク５５３によって表される第１の位置に移動させる第１の極性を有してよい。出力波形５５０の開始点と点５５５との間の変位は、第１の電圧によって提供される第１の起電力がアクチュエータ質量体を「プッシュし」、結果としてアクチュエータ質量体を第１の距離だけ変位させる時間と同等でもよい。
第２の電圧５１０が第２の期間で印加されると、第２の電圧５１０は第２の起電力をアクチュエータ質量体に印加させてもよい。第２の電圧は、変位（又は図５Ｄに示されるようなアクチュエータ質量体の運動量）が正から負へ、又はその逆に変化した直後に印加される。図５Ｂの例では、第２の起電力もプッシュであり、又は（「停止するためのプッシュ」として知られる）第１の起電力と同じ極性を有する。すなわち、プッシュは第１の方向でのアクチュエータ質量体の移動を開始するために使用される。アクチュエータ質量体がピーク変位に達し、原点に戻っていくと、第２のプッシュがアクチュエータ質量体に加えられてアクチュエータ質量体を減速させ、最終的にアクチュエータ質量体が元の原点と交差するのを止める。したがって、マイクロタップ触覚出力は１回のゼロ交差又は１回未満のゼロ交差で触覚アクチュエータによって提供されてよい。停止するためのプッシュは、点５６０と出力波形５５０の最後との間の距離として表されてよい。
図５Ｃは、期間５８６に沿ってマイクロタップアトムとして説明される触覚出力とに関連する、例示のデバイス波形５８５を示す。デバイス波形５８５は、図５Ａに関して示され、説明される入力波形５００によって生成されてよい。一部の実施形態では、デバイス波形５８５は振動波として表されてよい。
図５Ｃに示すように、デバイス波形５８５は出力波形５５０に類似する。しかしながら、デバイス波形５８５は、アクチュエータ質量体に比較して相対的により大きなデバイスの質量のために、図５Ｂに示す強度又は振幅に対して比較されるときに異なる強度若しくは振幅又は削減された強度若しくは振幅を有してよい。さらに、デバイス波形５８５は、アクチュエータ又はアクチュエータ質量体の移動がデバイスの反対の運動を生じさせるので、出力波形５５０と反対の符号を有してよい。
図５Ｄは、本開示の１つ以上の実施形態に係る期間５９１の分離した期間に沿ったアクチュエータ質量体の運動量／速度グラフ５９０を示す。ある実施形態では、運動量／速度グラフ５９０はマイクロタップとして説明される触覚出力と関連付けられる。運動量／速度グラフ５９０は、図５Ａに関して示され、説明される入力波形５００によって生成されてよい。さらに、運動量／速度グラフ５９０は、図５Ｂに関して上述され、説明される変位グラフ又は出力波形５５０に相当してよい。すなわち、運動量／速度グラフ５９０のピーク５９３は、グラフの開始と出力波形５５０の変位ピーク５５３との間の中点に相当してよい（又は到達されてよい）。さらに、運動量／速度グラフ５９０のピーク５９３は入力波形５００の第１の電圧５０５によって引き起こされてよい。
図５Ｄに示すように、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体は、駆動期間５２中に触覚アクチュエータに印加される第１の電圧に応答して（ピーク５９３によって表される）第１の運動量に到達してよい。上述されたように、第１の電圧は、第１の起電力をプッシュの形でアクチュエータ質量体に加えさせてよい。第１の起電力は、アクチュエータ質量体にその運動量をゼロ又は実質的にゼロからピーク５９３によって表される第１の運動量に増加させる。ピーク運動量は毎秒約１５００グラムミリメートル～毎秒約２０００グラムミリメートルでもよい。
図５Ｄに示すように、アクチュエータ質量体はそのピーク運動量に到達する前にその原点又はその元の静止状態と交差しない。したがって、アクチュエータ質量体のピーク運動量（及び速度）は１回のゼロ交差、又は１回未満のゼロ交差で到達してよい。特定の実施形態では、アクチュエータ質量体がその速度、したがってその運動量をゼロ又は実質的にゼロからを増すのと、アクチュエータ質量体がゼロ又は実質的にゼロの運動量を返すときまでの間に経過する時間は、約６ミリ秒～約２０ミリ秒でもよい。一部の実施態様では、経過時間は約１５ミリ秒でもよい。
マイクロタップアトムに関するデバイスの運動量及び／又は速度は、出力波形として表されてもよい。デバイスの運動量及び／又は速度を表す出力波形は、図５Ｄに関して上述された運動量／速度グラフ５９０の強度又は振幅未満である強度又は振幅を有し、反対の符号を有してよい。さらに、デバイスはアクチュエータの質量よりも大きい質量を有するため、デバイスの速度はアクチュエータ質量体の速度と比較すると、小さいことがある。
図６Ａは、本開示の１つ以上の実施形態に係る第４のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の入力波形６００を示す。第４のタイプの触覚出力は、本明細書では「正弦」アトムと呼ばれ、図６Ａに示されるような入力波形６００、及び図６Ｂに示されるような出力波形６１０として表されてよい。他の周波数が使用されてよいが、正弦アトムの入力波形６００は約３５Ｈｚ～約１５０Ｈｚの周波数を有してもよい。例えば、正弦アトムは約５９Ｈｚ～８７Ｈｚの周波数を有してもよい。特定の実施形態では、正弦アトムは、本明細書に開示される他の正弦アトムとともに定常振動信号を生じさせるように構成される。例えば、正弦アトムの入力波形６００は、触覚アクチュエータに期間６０１中、猫が喉を鳴らすような音若しくは軽いバズ（ブンブンいう音）、又はなんらかの他のタイプの連続的な若しくは半連続的な規則正しい振動触覚出力を生じさせてよい。
入力波形６００は、触覚アクチュエータの共振から恩恵を受けることがある。したがって、正弦アトムの最大駆動振幅は、アクチュエータ質量体及び／又は電子デバイスの同じ変位を維持するために上述されたタップアトムの入力波形３００の最大駆動振幅と同程度に大きくなる必要はない場合がある。しかしながら、正弦アトムの最大駆動振幅は削減されるため、正弦アトムは（正弦アトムが以下に説明されるような他のアトムと結合されると仮定すると）立ち上げる及び／又は徐々に縮小するにはある程度時間がかかることがある。
正弦波は図６Ａに関して明確に言及されているが、本明細書に開示される実施形態は任意の規則正しく周期的な振動波又は単純な調和振動波として表されてよい。同様に、以下に説明される他の正弦波についても同じことが言える。
図６Ａを参照すると、入力波形６００は、上述されたようなＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄ６０２、Ｔａｃｔｉｖｅ６０３、及びＴｄｅｌａｙ６０４等の異なる時間変数を含む。例えば、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄ６０２によって設定される入力波形６００の持続時間は、入力波形６００がシンセサイザエンジンによって再生される所望のサイクルの数、又は所望の時間と同等でもよい。しかしながら、シンセサイザエンジンは、指定される又は要求される時間内に、最大数の正弦サイクルを再生し、又はそれ以外の場合最大数の正弦サイクルを適合させるように構成されてよい。結果として、シンセサイザエンジンは、Ｎ回のサイクルがＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄ６０２中に再生されてよいと判断し、結果として、Ｔａｃｔｉｖｅ６０３で明記される持続時間、Ｎ回の完全なサイクルを再生してよい。
Ｔｄｅｌａｙ６０４は、シンセサイザエンジンが入力波形６００を再生するのを停止するときと、以後のアトムを再生し始めるときの間の時間、つまり推奨遅延を表す。一部の実施形態では、（より低い値を含む）他の値が使用されてよいが、入力波形６００のＴｄｅｌａｙ６０４は約１００ミリ秒以上である。
入力波形６００が、例えば触覚アクチュエータ１４００（図１４）のような触覚アクチュエータに印加されると、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体はそのピーク振幅又はその定常振幅まで立ち上がるために数サイクルを要することがある。これは図６Ｂに表される。例えば、図６Ｂに示すように、電力がまず触覚アクチュエータに印加されると、アクチュエータ質量体の変位を示す出力波形の第１のピーク及び谷部は、定常状態中のピーク変位又はピーク振幅未満である。一部の実施態様では、アクチュエータ質量体のピーク運動量は３回のゼロ交差～４回のゼロ交差で達成されてよい。
電力が触覚アクチュエータに印加されなくなると（例えば、シンセサイザエンジンが入力波形６００を再生するのを停止するとき）、アクチュエータ質量体の残留運動は当分持続することがある。より詳細には、入力波形６００は他のアトムに関して上述されたような制動期間を含まないため、シンセサイザエンジンが入力波形６００を再生するのを停止すると、アクチュエータ質量体はその振動を又は非振動運動を遅くし、最終的には、停止してよい。
触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の移動は定常状態振幅を達成するために複数のサイクルかかることがあるため、正弦アトムと関連付けられた触覚出力は本明細書に説明される他の実施形態ほど明瞭及び／又は鋭くないことがある。すなわち、わずかな先頭の触覚出力及びわずかな後端の触覚出力があることがある。
ただし、開示される１つ以上の実施形態は、図３Ａに関して上述されたような入力波形３００の一部を図６Ａの入力波形６００と組み合わることができるようにする。結果として生じる組み合わせは、図７Ａに関して示されるブーストのある正弦入力波形７００である。このアトムは正弦アトムのわずかな先頭の触覚出力を削減し、触覚出力により明瞭でより鋭い開始を提供する。
例えば、図７Ａは、本開示の１つ以上の実施形態に係る第５のタイプの触覚出力を生じさせるための例の入力波形７００を示す。さらに、図７Ｂは、入力波形７００に応答して期間７０１の間のアクチュエータ質量体の変位を表す例の出力波形７１０を示す。ある実施形態では、第５のタイプの触覚出力及び入力波形７００はブーストのある正弦として説明することができる。
ブーストのある正弦入力波形７００は、上述されたような時間変数のＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄ７０２、Ｔａｃｔｉｖｅ７０３、及びＴｄｅｌａｙ７０４を含む。ブーストのある正弦入力波形７００が再生された後のＴｄｅｌａｙ７０４（又は、ブーストのある正弦入力波形７００が再生される前の推奨される若しくは必要とされるＴｄｅｌａｙ７０４）は、（より低い値を含む）他の値が使用されてよいが、約１００ミリ秒以上である。
さらに、ブーストのある正弦入力波形７００のブースト部分は上述された入力波形３００の一部分からなる。より詳細には、及び図７Ａに示すように、ブーストのある正弦入力波形７００のブースト部分は、タップアトムに関して上述され、説明された駆動期間３０２のほぼ半分から成ってよい。したがって、ブーストは実質的には矩形アトム、つまり図７Ａに示されるような矩形アトムの一部分として表されてよい。
言い換えれば、ブーストのある正弦は、ブーストが先行する規則正しい周期的な振動波又は単純な調和振動波でもよい。ブースト部分は、規則正しい周期的な振動波のピーク振幅より大きい振幅を有する。したがって、ブーストは、１～２サイクルの内に又は設定された期間が経過する前に、アクチュエータを定常状態変位で（又は定常状態振幅の特定の割合（例えば１０％）内で）ピークに到達させてよい。すなわち、ブーストは、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を第１のサイクル又は第２のサイクルでブーストアトムのある正弦のピーク振幅に到達させてよい。同様に、アクチュエータ質量体のピーク運動量は３回のゼロ交差～４回のゼロ交差で到達されてよい。ピーク振幅に到達すると、残りの正弦波は、アクチュエータ質量体を、駆動波が停止されるまで定常状態のピーク振幅で振動したままにすることができてもよい。
ただし、ブーストのある正弦入力波形７００が触覚アクチュエータに印加されなくなると、アクチュエータ質量体が（図７Ｂに示されるような）静止状態に戻るには時間がかかることがあるため、入力波形７００によって提供される触覚出力はアクチュエータ質量体の残留運動のために後端の触覚出力を有することがある。
同様に、図８Ａは、本開示の１つ以上の実施形態に係る制動アトムのある正弦として本明細書で知られる第６のタイプの触覚出力を生じさせるための例の入力波形８００を示す。さらに、図８Ｂは、期間８１０中に入力波形８００に応答してアクチュエータ質量体の変位を表す例の出力波形８１０を示す。図８Ａに示すように、入力波形８００は、上述されたようなＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄ８０２、Ｔａｃｔｉｖｅ８０３、及びＴｄｅｌａｙ８０４として説明される異なる時間変数を含む。制動アトムのある正弦の入力波形８００が再生された後のＴｄｅｌａｙ８０４（又は、制動のある正弦のアトムが再生される前の推奨される若しくは必要とされるＴｄｅｌａｙ８０４）は、（より低い値を含む）他の値が使用されてよいが、約３０ミリ秒以上である。
制動のある正弦入力波形８００は、正弦振動を急に停止するために使用されてよい。したがって、例えば図３Ａに関して上述された入力波形３００の制動期間３０３等の制動期間は、制動のある正弦入力波形８００の最後尾に追加されてよい。上述し、図８Ｂに示したように、制動の導入によりアクチュエータ質量体の変位を急停止させる。
したがって、触覚アクチュエータは振動前に立ち上がるために数サイクルかかることがあるが、アクチュエータ質量体の任意の残留運動は図示されるように制動の適用によって削減され得る。入力波形８００に適用される制動期間は、アクチュエータ質量体をピーク運動量から４回以下のゼロ交差及び一部の実施態様では３回以下のゼロ交差の内にリングダウン閾値（又は以下）に移行させてよい。制動がアクチュエータの運動と位相がずれるように、アクティブ期間後且つ制動開始前に遅延が提供されてよい。例えば、一部の実施態様では、０．２２５期間の遅延が、制動がアクチュエータの運動とほぼ１８０度位相がずれるように、正弦波の後且つ制動の前に提供される。
制動アトムのある正弦が正弦波として示され、説明されているが、制動アトムのある正弦は、振動波に続く制動のある任意の規則正しい周期的な振動波又は簡単な調和振動波として表されてよい。一部の実施形態では、制動部分は、規則正しい周期的な振動波のピーク振幅よりも大きい振幅を有する。
図９Ａは、本開示の１つ以上の実施形態に係る、ブースト及び制動のある正弦として本明細書で知られる第７のタイプの触覚出力を生じさせるための例示の入力波形９００を示す。上述された他の正弦波と同様に、ブースト及び制動のある正弦入力波形９００は、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄ９０２、Ｔａｃｔｉｖｅ９０３、及びＴｄｅｌａｙ９０４として説明される異なる時間変数を含む。ブースト及び制動アトムのある正弦の入力波形９００が再生された後のＴｄｅｌａｙ９０４（又は、ブースト及び制動アトムのある正弦が再生される前の推奨される若しくは必要とされるＴｄｅｌａｙ９０４）は、（より低い値を含む）他の値が使用されてよいが、約３０ミリ秒以上である。
さらに、図９Ｂは、期間９０１中に入力波形９００に応答してアクチュエータ質量体の変位を表す例の出力波形９１０を示す。入力波形９００によって提供される触覚出力は、ブースト及び制動のある正弦として説明されてよい。正弦波は図９Ａに関して示され、説明されているが、ブースト及び制動のある正弦は、ブーストが先行し、制動が後に続く任意の規則正しい周期的な振動波又は単純な調和振動波として表されてよい。
ブースト及び制動のある正弦入力波形９００は、上述されたブーストのある正弦入力波形７００及び制動のある正弦入力波形８００の組合せでもよい。結果として、ブースト及び制動のある正弦入力波形９００が触覚アクチュエータによって再生されるとき、触覚出力の開始は、上述されたタップアトムの入力波形３００とほぼ同様に明瞭である。同様に、アクチュエータ質量体の移動が停止すると、制動、より詳細には入力波形３００の制動期間３０３はブースト及び制動のある正弦入力波形９００の終わりに加えられてよい。図９Ｂに示すように、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の変位を表す出力波形９１０は、明瞭な開始及び明瞭な停止の両方を有し、それによって徐々に始まる又は徐々に終わる触覚出力を削減する又は排除してよい。
一部の場合では、出力波形の振幅がゼロ又は実質的にゼロからピーク振幅に傾斜構成で上昇する触覚出力を有することが望ましい場合がある。他の実施形態では、アトムがシンセサイザエンジンによって再生される前にアクチュエータ質量体を「緩める」（例えば、アクチュエータ質量体をわずかに移動させてアクチュエータに存在する任意の摩擦を克服する）ことが望ましい場合がある。ただし、及び上述されたように、摩擦はアクチュエータ内に存在することがある（例えば、アクチュエータ内の多様な構成部品間の静止摩擦及び／又は動摩擦（若しくは運動摩擦））。摩擦のため、所望される特性を有する出力波形を生成することが困難な場合がある。例えば、アクチュエータ質量体が移動を始めるためには最小量の力が必要な場合がある。しかし、開始時に入力波形によって印加される力が多すぎると、出力波形は所望される傾斜形状を有さないことがある。他方、開始時に入力波形によって印加される力が少なすぎると、アクチュエータ質量体は摩擦を克服し、移動を始めるために十分な力を有さないことがある。
上述の問題を解決するために、周波数チャープ（つまり周波数シフト）が入力波形に適用されてよい。例えば、及び図１９Ａを参照すると、適用された周波数チャープを有する入力波形１９１０が図１９Ｂの出力波形１９２０を生じさせるために使用されてよい。すなわち、入力波形１９１０はオフレゾナンスから始まり、共振周波数にゆっくりと移動してよい。例えば、入力波形１９１０の共振周波数（ｆ0）が約１５０Ｈｚである場合、入力波形は始動し、１５０Ｈｚ（オンレゾナンス）に向かって移動するために１３０Ｈｚ（オフレゾナンス）の周波数で再生開始されてよい。入力波形の周波数がオフレゾナンスからオンレゾナンスにシフトするにつれ、結果として生じる出力波形１９２０の振幅は増加する。結果として生じる出力波形１９２０は、図１９Ｂに示されるような所望の傾斜構成を有することがある。上記の例はオフレゾナンスからオンレゾナンスへ増加する周波数を示すが、周波数のオフレゾナンスからオンレゾナンスへの変化は減少することがある。例えば、正弦波の共振周波数が１５０Ｈｚであった場合、オフレゾナンスは１８０Ｈｚで始まり、１５０Ｈｚに減少することがある。
上述され、説明されるような周波数チャープを使用すると、入力波形１９１０を全振幅で駆動できる。入力波形は全振幅で駆動されるため、入力波形１９１０は、アクチュエータ質量体がアクチュエータに存在する摩擦を克服するのに役立つ、アクチュエータ質量体に印加される大量の力を生じさせる。入力波形１９１０の周波数がシフトするにつれ、アクチュエータ質量体の振幅は直線的に増加してよい。
図２０Ａ～図２０Ｂに示すような別の実施態様では、入力波形２０１０は入力波形２０１０の始めにブーストを含んでよい。このブーストは、アクチュエータ質量体がアクチュエータに存在する摩擦を振り切ることを可能にしてよい。ブーストが印加されると、周波数チャープが図１９Ａに関して上述されたような入力波形２０１０に適用されてもよい。ブースト及び周波数チャープを使用し、結果として生じる出力波形２０２０は図２０Ｂに示されるような傾斜構成を有してよい。入力波形２０１０が印加されなくなると、アクチュエータ質量体の移動は、アクチュエータ質量体がリングダウン閾値に到達する及び／又は移動を停止するまでゆっくりと減少してよい。
図２１Ａは、本開示の１つ以上の実施形態に係る例示の正弦入力波形２１１０を示す。この入力波形２１１０は、本明細書に説明される他の波形と同じように電子デバイスの触覚アクチュエータに印加されてよい。例えば、入力波形２１１０は、図６Ａに関して上述された正弦アトムと同様にアクチュエータによって再生されてよい。
しかしながら、図６Ａに関して上述された正弦アトムとは異なり、入力波形２１１０はオフレゾナンスで開始してよい。例えば、任意の入力波形の共振周波数は、ｆ0として表されてよい。ただし、入力波形２１１０はオフレゾナンスでもよいため、その周波数はｆ0-nとして表されてよく、ｎは何らかの周波数シフトと同等である。一部の実施態様では、ｎの他の値が使用されてよいが、ｎは約１０Ｈｚでもよい。かかる値は絶対（例えば、固定周波数シフト）又は相対（例えば、入力波形周波数の１／４等、入力波形又は対応する出力波形に基づいた周波数シフト）のどちらかでもよい。
入力波形２１１０はオフレゾナンスで開始してよいが、入力波形２１１０が触覚アクチュエータに印加されるにつれ、入力波形２１１０は（任意選択で）共振周波数に移動してよい。入力波形２１１０は触覚アクチュエータによって再生されるにつれ、アクチュエータ又はアクチュエータ質量体の移動は図２１Ｂに示される出力波形２１２０として表されてよい。
しかしながら、出力波形２１２０での１つの潜在的な課題は、アクチュエータの移動、より詳細にはアクチュエータ質量体の移動が、触覚アクチュエータのエンクロージャによって設定される移動境界を超える可能性がある点である。より詳細には、アクチュエータに対する入力波形２１１０の印加は、アクチュエータ質量体を触覚アクチュエータのエンクロージャの１つ以上の側壁に衝突させることがある。
例えば及び図２１Ｂに示すように、入力波形２１１０の印加は、アクチュエータ質量体の移動を出力波形２１２０の始まりで急増させることがある。時間が過ぎるにつれて、アクチュエータ質量体の移動は図示されるようにオフレゾナンス周波数に（又は最終的には共振周波数に）落ち着いてよい。
出力波形２１２０の始まりでのアクチュエータ質量体の余分な移動を補償するために、触覚アクチュエータのエンクロージャ又はケースは拡大されてよい。ただし、触覚アクチュエータのエンクロージャの拡大は電子デバイスの中の貴重な容量を占めることがあるので、この解決策が望ましくないことがある。
触覚アクチュエータのエンクロージャを拡大することの代替策として、入力波形２１１０は図２２Ａに示される入力波形２２１０によって置き換えられてよい。他の波形が使用されてよいが、入力波形２２１０は正弦波でもよい。入力波形２１１０のように、入力波形２２１０は共振周波数ｆ0を有してよく、又はオフレゾナンスであり、ｆ0-nとして表されてよく、ｎはなんらかの周波数シフトに同等である。
一部の実施形態では、入力波形２２１０が傾斜構成を有するように、入力波形２２１０は包絡線２２２０によって拘束されてよい。より詳細には、入力波形２２１０の正弦波は、それが包絡線２２２０によって拘束されるためより小さい振幅で始まり、所与の期間にわたって増加する。必須ではないが、入力波形２２１０が触覚アクチュエータに提供されるにつれ、入力波形はオフレゾナンスから共振周波数に遷移してよい。
エンベロープ２２２０はその上界及び下界として直線を有するとして示されるが、一部の実施態様では、エンベロープ２２２０の上界及び下界は、最大境界が満たされるまで経時的に増加してよい。言い換えれば、包絡線２２２０の開始は第１の時間の間第１の傾き分増加し、第２の時間の間第２のより小さい傾き分増加してよい。第２の時間は第１の時間よりも長くてよい。第２の傾きが増加する実施態様では第２の傾きは、最大境界が満たされるまで増加してよい。
図２２Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態に係る触覚アクチュエータによって再生される図２２Ａの入力波形２２１０から生じる例示の出力波形２２３０を示す。出力波形２２３０は、入力波形２２１０がオフレゾナンスとなる結果としてオフレゾナンスでもよい（例えば、ｆ0-nとして表される周波数を有し、ｎはなんらかの周波数シフトに同等である）。ただし、一部の実施態様では、入力波形２２１０が共振周波数に向かって移動する場合、出力波形２２３０も共振周波数に向かって移動することがある。
図２２Ｂに示すように、アクチュエータの変位は包絡線２２４０によって拘束されてよい。包絡線２２２０のように、包絡線２２４０は傾斜構成を有する。したがって、アクチュエータの移動は第１の期間中、第１の傾き分増加し、第２の期間中定常のままで（又は第２の傾き分増加して）よい。第１の傾きの包絡線２２４０の境界は直線的に増加するとして示されているが、入力波形２２１０は、アクチュエータを、図２２Ｂに示されるような包絡線２２４０の当初の境界を越えてわずかに移動させてよい。ただし、アクチュエータの移動が第１の傾きの境界を通過しても、アクチュエータ質量体は触覚アクチュエータのエンクロージャの側面に衝突しない。
言い換えれば、並びに図２１Ａ～図２１Ｂに関して上記に示され、説明された入力波形２１１０及び出力波形２１２０とは対照的に、入力波形２２１０出力波形２２３０は、アクチュエータの移動がピーク変位まで増加することを可能にするが、アクチュエータ質量体が触覚アクチュエータのエンクロージャの１つ以上の側壁に衝突するのを許さない。
図１９Ａ～図２２Ｂに明確に示されていないが、多様な入力波形１９１０、２０１０、２１１０、及び２２１０は、上述されたような多様なパラメータ（例えば、Ｔａｃｔｉｖｅ、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄ、Ｔｄｅｌａｙ）を含んでよい。例えば、これらの変数は、図６Ａに関して上記に示され、説明された入力波形６００の変数に類似してもよい。
さらに、本明細書に説明される多様な入力アトム、並びにより詳細には図６Ａ～図９Ｂ及び図１９Ａ～図２２Ｂに関して上述された多様なアトムは多様な入力波形を生じさせるために波形「エフェクタ」によって作用されてよい。これらのエフェクタは、信号の強度又は振幅を制限するスケーリング関数を定めてよい。一例として、エフェクタは、例えばピークからゼロへ、ゼロからピークへ等のパラメータの変化速度などの、パラメータの変化の速度を制限する、又はそれ以外の場合提供するために使用されてよい。特定の実施形態では、エフェクタは波形の振幅を修正するために使用されてよい。より詳細には、多様なエフェクタは、波形によって生じる触覚出力を変更するために、多様な波形の強度又は振幅を制限する、又はそれ以外の場合修正するために使用されてよい。特定の実施形態では、開始パラメータ値及び終了パラメータ値だけではなく、エフェクタと関連付けられた期間、エフェクタの角度又は曲率も、開発者／設計者若しくはユーザによってすべてカスタマイズ可能でもよい及び／若しくは選択されてよい、又は用途、アラート通知のタイプ等に基づいてよい。
一部の場合では、出力波形（例えば、出力アトム）を変えるために関数又は係数を適用することによって入力波形（例えば、入力アトム）をスケーリングすることが望ましいことがある。例えば、着実に増加する強度の出力波形が所望される場合、入力波形の振幅を着実に増加させることによってこれを達成することがある。上記の例を考慮すると、図１０Ａの以下に説明されるエフェクタ１０００は、着実に増加する強度を有する出力波形を生じさせるために１つ以上の入力アトムに適用されてよい。
したがって、エフェクタは、所望される出力を生じさせるために（例えば、開発者又は設計者によって事前に定義される又は定義可能である）一定の時間に亘って１つ以上のアトムに適用される。エフェクタは時間制限されてもよく、又は無期限に適用されてもよい。
図１０Ａ～図１０Ｃは、本明細書で説明する入力アトムとともに用いてもよい種々のエフェクタを示す。図１０Ａ～図１０Ｃでは、エフェクタが正の振幅で適用できることが示されているが、エフェクタの形状、及びより具体的には、エフェクタ自体は負の振幅で波形に適用することもできる。このように、エフェクタは負の振幅で適用できるが、エフェクタの形態及び／又は形状は、記載する正の振幅エフェクタをＸ軸を中心にミラーリングすることができる。
図１０Ａは、直線状に増加する振幅を有するエフェクタ１０００を示す。したがって、このエフェクタが１つのアトムに適用されると、出力波形は、エフェクタに従って、直線状に増加する最大振幅又は強度を有することができる。しかしながら、図１０Ａに示すような線形エフェクタの適用を、様々な振幅を有する入力アトムと組み合わせて、様々に増加する振幅又は強度を有する出力アトム、又はエフェクタが適用されない場合よりも低速で増加及び／又は減少する振幅を有するアトムを発生させることができることが理解されよう。
図１０Ｂは、領域１０１０Ａ、１０１０Ｂ、１０１０Ｃとして示す３つの別個の固有の領域を有するエフェクタを示す。最初の領域１０１０Ａは、図１０Ａに示す直線状に増加するエフェクタ１０００と同様に機能することができる。エフェクタの第２の領域１０１０Ｂは、一定の倍率を維持するように機能することができ、一方、第３の領域１０１０Ｃは、入力アトムに適用される倍率を領域１０１０Ｂの値からゼロに戻すように直線状に減少させるよう機能することができる。
図１０Ｃは、第３のサンプルエフェクタ１０２０を示す。ここで、エフェクタ１０２０は、時間の経過とともに初期のゼロではない値からゼロに非線形に変倍する。よって、エフェクタ１０２０を入力アトムに適用することによって、時間に関して非線形に減少する振幅又は強度を有する出力アトムを発生させることができる。
他の多くのエフェクタを構成して、入力アトムに適用し、任意の数及び／又は多種の出力アトムを生成することができることを理解されたい。したがって、図１０Ａ～図１０Ｃに示す３つのエフェクタは一例にすぎず、いかなる手法でも本開示を限定することを意図するものではない。例えば、図示しないが、１つ以上のエフェクタを用いて、最大許容振幅を線形又は他の方法で減少させる、最大許容振幅を非線形に増加させるなどをすることができる。
図１１は、本開示の１つ以上の実施形態に係るアトムのシーケンス１１１０及び関連のオーディオ出力波形１１５０を示す。アトムのシーケンス１１１０及び関連のオーディオ出力波形１１５０を、例えば、図１２Ａ～図１２Ｃの電子デバイス１２００などの電子デバイスが再生することができる。
前述のように、本明細書に記載の実施形態によって、触覚言語を生成、形成及び／又は使用することができる。触覚言語を、上述のアラートイベントの様々な例とともに用い、又は関連付けることができる。また説明した通り、触覚言語を、ある期間にわたって特定のパターンに配列された複数の触覚アトムのシーケンスとして記述することができる。
例えば、図１１に示すように、アトムのシーケンス１１１０は、第１のアトム１１１５、及び後続の第２のアトム１１２０を複数回の繰り返しを含むことができる。図示の例では、第１のアトム１１１５はタップであり、第２のアトム１１２０はマイクロタップである。特定のアトムのシーケンス、アトムの組み合わせ、アトムの数を図１１に示しているが、本明細書に記載の様々なアトムを多くの異なるやり方で組み合わせることができる。
アトムのシーケンス１１１０、及びより具体的には、シーケンス内の各アトムの開始点を秒単位で規定することができる。例えば、第１のアトム１１１５は、０．０６８秒で開始し、一方、第２のアトム１１２０は、それぞれ０．６４２秒、０．９６２秒及び１．４９３秒で開始することができる。シーケンス内の各アトムが完了した後に、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を基準位置にもどすことができる。
アトムのシーケンス１１１０は、沈黙アトム１１３０を含むこともできる。図１１に示すように、沈黙アトム１１３０は、アトムのシーケンス１１１０内の様々なアトム間で再生することができる。例えば、図１１に示すように、沈黙アトム１１３０を、第１のアトム１１１５と第２のアトム１１２０の間で再生し、第２のアトム１１２０の各繰り返しの間でも再生することができる。沈黙アトム１１３０を、個々に又は連続して再生することができる。さらに、沈黙アトム１１３０の長さを、例えば、アトムのシーケンス１１１０が関連するアラートイベントのタイプに基づき調整することができる。一部の実施形態では、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体は、各沈黙アトム１１３０が再生されると、基準位置のままにある、又は最小動き閾値に到達する。
また、図１１に示すように、オーディオ出力波形１１５０を、アトムのシーケンス１１１０が与える触覚出力と連動して又は同期して再生することができる。オーディオ出力波形１１５０を、アトム再生の開始前、開始最中又は開始後に再生することができる。より具体的には、オーディオ出力波形１１５０の再生を、オーディオ出力波形１１５０が同期しようとしているアトムのタイプに基づいて始めることができる。例えば、タップアトムの制動期間の開始時若しくは最中に、オーディオ出力波形１１５０の再生を開始することができ、又はミニタップアトム若しくはマイクロタップアトムの制動期間と遅延期間のいずれか一方の終了時にオーディオ出力波形１１５０の再生を開始することができる。別の例では、タップアトムに関連するオーディオ波形の再生を、制動期間と遅延期間のいずれか一方の終了時に再生し、一方、オーディオ波形の再生を、ミニタップアトム又はマイクロタップアトムの制動期間の開始時又は最中に再生開始することができる。具体的な例を示しているが、オーディオ波形の再生は、各アトムのアクティブ期間の最中又は期間の後の、様々な時間に開始することができる。
オーディオ出力波形１１５０の強度も、例えば、電子デバイスが再生中の触覚アトムのタイプに基づいて変更することができる。例えば、あるタップアトムに関連するオーディオ波形を、あるミニタップアトム又はマイクロタップアトムに関連するオーディオ波形の強度より高い強度で再生することができる。
一部の実施形態では、ミニタップアトムに関連するオーディオ出力波形１１５０の強度を、タップアトムのオーディオ波形強度の１００パーセント未満（例えば、約８０パーセント）にすることができ、また、上述のとおり、ミニタップアトムの制動期間の開始時又は最中に再生を開始することができる。別の実施形態では、オーディオ波形の再生を、ミニタップアトムの制動期間の開始時前、又は制動期間の終了後しばらくしてから開始することができる。
同様に、マイクロタップアトムに関連するオーディオ波形の強度を、ミニタップアトムの強度よりさらに低く（例えば、タップアトムに関連するオーディオ波形のピーク強度の約２０パーセント）にすることができ、また、マイクロタップアトムの終了時（例えば、制動期間の終了時に）、又は、上述のように制動期間の前、最中及び後のいずれかの他の様々な時間に再生を開始することができる。オーディオ波形再生遅延も、電子デバイス、触覚アクチュエータ又は上記の任意の組み合わせのサイズ及び／又は材料に基づくものでもよい。
アトムとオーディオ波形との間の具体的なオフセットについて言及してきたが、波形間のオフセットを、例えば、ユーザの選好、イベント通知、触覚言語、再生中のアトムのタイプなどに基づいて変化させることができる。例えば、触覚出力とオーディオ波形との間の遅延を、再生中のアトムのタイプに基づき変化させることができる。一部の実施形態では、より強いアトムとオーディオ波形との間の遅延より、より弱いアトムとオーディオ波形との間の遅延を長くすることがある。すなわち、タップアトムとオーディオ波形との間の遅延より、マイクロタップアトムとオーディオ波形との間の遅延を長くすることがある。他の実施形態では、オーディオ波形とより強いアトムとの間の遅延より、オーディオ波形とより弱いアトムとの間の遅延を短くする場合がある。さらに他の実施形態では、オーディオ波形とより弱いアトムとの間の遅延とオーディオ波形とより強いアトムとの間の遅延には差異がないことがある。
図１２Ａ～図１２Ｃは、本明細書に開示される実施形態の触覚出力を提供するために用いられ得る例示の電子デバイス１２００を示す。より具体的には、本明細書に記載されるアトムのタイプ、アトムのシークエンス、及び／又は、アトムの組み合わせは、本明細書に記載される触覚出力及び／又はオーディオ出力を生成するために電子デバイス１２００によって用いられてもよい。
一部のケースでは、電子デバイス１２００は、ウェアラブル電子デバイスであってもよい。特に、電子デバイス１２００は、バンド１２２０又はバンドアセンブリを用いてユーザの手首に取り付けられる構成されることができるデバイス本体１２１０（又は筐体）を備えてもよい。このデバイス形態は、本明細書において、ウェアラブルデバイス、ウェアラブル電子デバイス、デバイスなどとも称する。
ウェアラブル電子デバイスが特に言及され図１２Ａに図示されているが、本明細書に開示される実施形態は、任意の電子デバイスで用いられてもよい。例えば、電子デバイス１２００は、（図１２Ｂに図示されるような）携帯電話、（図１２Ｃに図示されるような）タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ又は他の携帯電子デバイス、計時デバイス、コンピュータ化された眼鏡、ナビゲーションデバイス、スポーツデバイス、携帯音楽プレイヤー、健康デバイス、医療デバイスなどでもよい。したがって、図１２Ａ～図１２Ｃそれぞれにおいて同様の参照番号が用いられてもよい。
電子デバイス１２００は、様々なアラートイベント又は通知を受信又は特定するよう構成されてもよい。上述のとおり、これらのアラートイベント又は通知は、１）着信及び／又は発信するテキストベースの通信、２）着信及び／又は発信する音声、画像及び／又はビデオの通信、３）カレンダー設定及び／又は予約の通知、４）デバイスアラート通知、５）位置及び／又は方向ベースの通知、６）アプリケーションベースの通知、７）時間ベースの通知、及び、８）健康関連の通知を含み得るが、これらには限定されない。
アラートイベント又は通知を受信又は特定した際に、電子デバイス１２００は、各アラートイベント又は通知に関連付けられている触覚出力を提供するよう構成されてもよい。特定の実施形態では、各アラートイベント又は通知は、固有の触覚出力を有し、触覚出力は、イベント通知が受信され、特定され、及び／又は発生した際に電子デバイス１２００によって提供される。したがって、あるアラートイベント又は通知が発生した際には、電子デバイス１２００は、その特定のアラートイベント又は通知に関連付けられた触覚出力を提供する。同様に、第２のアラートイベント又は通知が受信され、特定され、及び／又は発生した際には、電子デバイス１２００は、第２の異なる触覚出力を提供する。したがって、電子デバイスのユーザ又は着用者は、あるアラートイベント又は通知を他のアラートイベント又は通知と区別することができる。
特定の実施形態では、電子デバイス１２００によって提供される触覚出力は、異なるパターン又は組み合わせの触覚出力を生成するために、順にまとめられるか又は別の方法で組み合わせられたアトムによって構成されてもよい。例えば、第１のシークエンスのアトムは、第１の時間において提供される第１の種類の触覚出力、その後に続く第２の時間における第２の触覚出力、その後に続く第３の時間における第３の触覚出力で構成されてもよい。他の例では、電子デバイス１２００は、第２の種類の触覚出力を提供するために順にまとめられる第２の組のアトムを提供してもよい。この例では、第２の種類の触覚出力は、第１の種類の触覚出力及びその後に続く第２の種類の触覚出力の３回の繰り返しで構成される。
上記の各例では、時間遅延が各アトムの間に散在してもよい。時間遅延は、アトム自体に基づくか、又は、電子デバイス１２００によって触覚出力及び／又はオーディオ出力が提供されない「沈黙の」種類のアトムであり得る。
上記のようにアトムがまとめられると、アトムのシークエンスにおける各アトム又は各アトムの部分は、例えば、各アクチュエータに関連付けられた校正データに基づいて調整又は変調される必要な場合がある。一部の実施形態では、アトムのシークエンスは、電子デバイス１２００の電力制約に合うように変調されてもよい。上記のとおり、アトムは、電子デバイス１２００の周囲の雰囲気温度、電子デバイス１２００自体の動作温度、ユーザプリファレンスなどを考慮して校正又は変調されてもよい。
より具体的には、アトムがまとめられると、様々な校正利得がアトムのシークエンスに適用されてもよい。一部の実施形態では、校正利得は、シークエンスにおける１つ以上のアトム（又はアトムの部分）の振幅を増加又は減少させるために用いられてもよい。校正利得が適用されると、１つ以上の包絡線（例えば、上記の図１０Ａ～図１０Ｃにおける包絡線）がアトムのシークエンスに適用される。アトムのシークエンスは、ユーザの出力プリファレンスと同様に電子デバイス１２００の動作温度又は雰囲気温度に基づいて変調されてもよい。
図１２Ａ～図１２Ｃに戻ると、電子デバイス１２００は、デバイス本体（又は筐体）１２１０のケースと一体化したディスプレイ１２０２を備えることができる。ディスプレイ１２０２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、有機ＥＬ（ＯＥＬ）ディスプレイ、又は他の種類のディスプレイによって形成されてもよい。ディスプレイ１２０２は、ユーザに視覚情報を表示するために用いられ、電子デバイス１２００によって実行される又は電子デバイス１２００上で実行される１つ以上のディスプレイモード、又は、ソフトウェアアプリケーションにしたがって動作してもよい。
一例では、ディスプレイ１２０２は、伝統的な腕時計又は時計と同様に現在時刻及び日付を表示するよう構成されてもよい。ディスプレイ１２０２は、様々な他の視覚情報も表示してもよい。この視覚情報は、電子デバイス１２００によって実行されるアプリケーションに対応してもよい。他の実施形態では、視覚情報は、電子デバイス１２００の他のモジュールの１つを用いて生成又は発生されてもよい。
例えば、ディスプレイ１２０２は、通知メッセージを表示するよう構成されてもよい。この通知メッセージは、電子デバイス１２００の無線通信サブシステム、センサモジュール、又は他のサブシステムを用いて生成されてもよい。ディスプレイ１２０２はまた、１つ以上のセンサ出力に基づく視覚情報又はデータを表示するよう構成されてもよい。ディスプレイ１２０２はまた、無線充電処理又はバッテリパワーに関する状態又は情報を提供するか、又は、電子デバイス１２００によって実行される１つ以上のアプリケーションに関する視覚出力又は情報を表示してもよい。ディスプレイ１２０２はさらに、電子デバイス１２００のスピーカ又は音響モジュールを用いて生成されるメディアコンテンツに関する情報を表示するために用いられてもよい。したがって、様々な他の種類の視覚出力又は情報がディスプレイ１２０２を用いて表示されてもよい。
一部の例では、タッチセンサ（図示していない）がディスプレイ１２０２又は電子デバイス１２００の他の構成要素と一体化されてもよい。タッチセンサは、ディスプレイ１２０２の表面に触れる物体又はユーザの指の存在及び／又は位置を検出するよう構成された１つ以上の容量センサの電極又はノードによって形成されてもよい。タッチセンサは、共通の容量感知の仕組みにしたがって形成された感知ノードのアレイを備えてもよい。代替的に又は追加で、タッチセンサは、ユーザの指などの物体がデバイス本体１２１０又は電子デバイス１２００の他の表面に接触するか又は接触しそうになったときに、容量結合の変化を検出するよう構成された１つ以上の自己容量ノード又は電極を備えてもよい。抵抗性、光学性、誘導性などの他の種類の電子的な感知構成要素又はノードもまた、電子デバイス１２００の表面に組み込まれていてもよい。
図示されていないが、電子デバイス１２００は、力センサも備えてもよい。力センサは、ディスプレイ１２０２又は電子デバイス１２００の他の構成要素と一体化されてもよい。力センサがある場合には、力センサは、電子デバイス１２００の表面への接触の圧力の大きさを検出し測定するための１つ以上の力感知構造又は力感知ノードを備えてもよい。一部の実施形態では、力センサは、１つ以上の種類のセンサ構成によって形成又は実現されてもよい。例えば、容量及び／又は歪みベースのセンサ構成が、接触の大きさを検出し測定するために単独又は組み合わせで用いられてもよい。より具体的には、容量性力センサは、デバイスの表面又は構成要素の変位に基づいて接触の大きさを検出するよう構成されてもよい。追加で又は代替的に、歪みベースの力センサは、ディスプレイ１２０２又は電子デバイス１２００の他の部分の歪みに基づいて接触の大きさを検出するよう構成されてもよい。
図１２Ａに示すように、電子デバイス１２００は、ユーザの入力を受け付けるために用いられ得るボタン１２０４及びクラウン１２０６も備えてもよい。一部の実施形態では、本明細書で説明される触覚出力は、１つ以上のボタン１２０４及び／又はクラウン１２０６の作動に応答してもよい。例えば、クラウン１２０６が回転すると、巻き取り感覚又は回転感覚を模擬するために触覚出力が提供されてもよい。同様に、ボタン１０２０４が作動されたら、ユーザにボタン１２０４が押されたことの作動を知らせるために触覚出力が提供されてもよい。図示されていないが、デバイス本体１２１０は、例えば、ダイアル、スライダ、ローラボール、又は同様の入力デバイス又は機構を含む、他の種類のユーザの入力デバイス又はモジュールを組み込んでいてもよい。
電子デバイス１２００は、スピーカ及び／又はマイクロフォンサブアセンブリを含む（図示していない）音響モジュールに結合された１つ以上の開口又はオリフィスを備えていてもよい。スピーカは、１つ以上の触覚アクチュエータによって提供される触覚出力に沿ってオーディオアラートを出力するよう構成されてもよい。
電子デバイス１２００は、バンド１２２０も備えてもよい。バンド１２２０は、第１のバンドストラップを備えていてもよく、第１のバンドストラップは、一端がデバイス本体１２１０に取り外し可能に取り付けられ、他端が例えばバンド留め金又は他のそのような取り付け機構を用いて第２のバンドストラップに取り外し可能に取り付けられる。同様に、バンド１２２０は、第２のバンドストラップを備えていてもよく、第２のバンドストラップは、一端がデバイス本体１２１０に取り付けられ、他端が第１のバンドストラップに取り付けられる。一部の実施形態では、バンド１２２０は、例えば革、織物、又は、金属メッシュ材料を含む様々な材料によって形成されてもよい。
他の実施形態では、電子デバイス１２００は、クリップ、つりひも、又は、ネックレスを備えていてもよい。さらなる例では、電子デバイス１２００は、ユーザの体の他の部分に固定されてもよい。これらの及び他の実施形態では、ストラップ、バンド、つりひも、又は他の固定機構は、付属品と無線又は有線で通信する１つ以上の電子構成要素又はセンサを備えてもよい。例えば、電子デバイス１２００に固定されるバンド１２２０は、１つ以上のセンサ、補助バッテリ、カメラ、又は他の適切な電子構成要素を備えてもよい。
さらに、電子デバイス１２００は、上記に図示又は説明されていない他の構成要素を備えていてもよい。例えば、電子デバイス１２００は、キーボード又は他の入力機構を備えてもよい。さらに、電子デバイス１２００は、電子デバイス１２００がインターネットに接続できるようにするか、及び／又は、電子デバイス１２００が１つ以上の遠隔のデータベース又はストレージデバイスにアクセスできるようにする、１つ以上の構成要素を備えてもよい。電子デバイス１２００は、音響、無線周波数（ＲＦ）、近距離無線通信、赤外線、及び他の無線メディア媒体などの無線メディアと通信可能になっていてもよい。このような通信チャネルは、電子デバイス１２００を、例えばラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、携帯音楽プレーヤ、スピーカ、及び／又はヘッドホンなどの１つ以上の追加のデバイスと遠隔接続して通信することを可能とすることができる。
図１３は、例えば、図１２Ａ～図１２Ｃの電子デバイス１２００のような例示の電子デバイス１３００に含まれ得る様々な構成要素及びモジュールを示す。図１３に示すように、電子デバイス１３００は、メモリ１３３１にアクセスするよう構成された少なくとも１つのプロセッサ１３３０又は処理ユニットを備える。ある実施形態では、メモリ１３３１は、様々な命令、コンピュータプログラム、又は、他のデータを格納している。命令又はコンピュータプログラムは、電子デバイス１３００に関して説明される１つ以上の動作又は機能を実行するよう構成されてもよい。例えば、命令は、ディスプレイ１３０２、１つ以上の入出力構成要素１３３２、１つ以上の通信チャネル１３３３、１つ以上のセンサ１３３４、スピーカ１３３５、及び／又は１つ以上の触覚アクチュエータ１３３７の動作を制御又は調整するよう構成されてもよい。
プロセッサ１３３０は、データ又は命令を処理、受信、又は送信すること可能な任意の電子デバイスとして実現されてもよい。例えば、プロセッサ１３３０は、マイクロプロセッサ、中央演算処理装置（central processing unit；ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit；ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor；ＤＳＰ）、又はそのようなデバイスの組み合わせであってもよい。
電子デバイス１３００は、シンセサイザエンジン１３３６も備えてもよい。一部の実施形態では、シンセサイザエンジン１３３６は、プロセッサ１３３０の一部であってもよい。他の実施形態では、シンセサイザエンジン１３３６は、触覚アクチュエータ１３３７とは異なるモジュール又は触覚アクチュエータ１３３７の一部であってもよい。シンセサイザエンジン１３３６は、触覚アトム又はアトムのシークエンスを再構成するために、命令又は電圧波形を任意のエフェクタとともに生成するか、及び／又は、命令又は電圧波形を任意のエフェクタとともに電子デバイス１３００の触覚アクチュエータ１３３７へ提供するよう構成される。例えば、受信又は特定したアラートイベント又は通知の種類に依存して、シンセサイザエンジン１３３６は、対応する入力波形を触覚アクチュエータ１３３７へ提供するか、又は、対応する入力波形を生成してもよい。この情報は、リアルタイムで生成され触覚アクチュエータ１３３７へ提供されてもよい。触覚アクチュエータ１３３７へ提供された情報は、上記のように各波形が出力される時間（例えば、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄ）も含み得る。一部の実施形態では、例えばＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄのように上記で特定された各時間間隔は、入力波形内でエンコードされてもよい。シンセサイザエンジン１３３６は、追加で提供されるべき出力を生じさせる他のモジュールへ命令を提供してもよい。例えば、シンセサイザエンジン１３３６は、所与の触覚出力とともにスピーカ１３３５にオーディオ出力を提供するよう命令するか、又は、所与の触覚出力とともにスピーカ１３３５にオーディオ出力を提供させる。
メモリ１３３１は、電子デバイス１３００によって使用され得る電子データを記憶してもよい。例えば、メモリ１３３１は、例えばオーディオ及びビデオファイル、文書及びアプリケーション、デバイス設定及びユーザプリファレンス、タイミング及び制御信号、又は様々なモジュールのためのデータ、データ構造又はデータベースなどの電子データ又はコンテンツを保存することができる。メモリ１３３１は、本明細書で開示される触覚言語を形成するために用いられる様々な種類の触覚アトムを再構成するための命令を保存することができる。メモリ１３３１は、例えば、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ、リムーバブルメモリ、又は他の種類のストレージ構成要素、あるいはこれらのデバイスの組み合わせのような、任意の種類のメモリでもよい。
上記で簡単に説明したように、電子デバイス１３００は、入出力構成要素１３３２として図１３に示した様々な入力及び出力構成要素を備えてもよい。入出力構成要素１３３２は単一物として示されているが、電子デバイス１３００は、ユーザの入力を受け付けるためのボタン、マイクロフォン、スイッチ、及びダイアルを含むいくつかの異なる入力構成要素を備えてもよい。より具体的には、入出力構成要素１３３２は、図１２Ａに示したボタン１２０４及びクラウン１２０６に対応してもよい。一部の実施形態では、入出力構成要素１３３２は、１つ以上のタッチセンサ及び／又は力センサを備えてもよい。例えば、ディスプレイ１３０２は、ユーザが電子デバイス１３００に入力を提供することを可能にする１つ以上のタッチセンサ、及び／又は、１つ以上の力センサを備えてもよい。
各入出力構成要素１３３２は、信号又はデータを生成するための専門回路を備えてもよい。一部のケースでは、入出力構成要素１３３２は、ディスプレイ１３０２に示されたプロンプト又はユーザインターフェースオブジェクトに対応する特定用途向け入力のためのフィードバックを生成又は提供する。例えば、クラウン１２０６は、ディスプレイ１３０２に示されたリスト又はオブジェクトをスクロール又は拡大縮小する命令に変換されるユーザからの回転入力を受信するために用いられてもよい。
電子デバイス１３００は、１つ以上の通信チャネル１３３３も備えてもよい。通信チャネル１３３３は、プロセッサ１３３０と外部デバイス又は他の電子デバイスとの間の通信を提供する１つ以上の無線インターフェースを備えてもよい。一般に、１つ以上の通信チャネル１３３３は、プロセッサ１３３０で実行される命令によって解釈され得るデータ及び／又は信号を送受信するよう構成されてもよい。一部のケースでは、外部デバイスは、他のデバイスとデータを交換するよう構成された外部通信ネットワークの一部となる。概して、無線インターフェースは、無線周波数、光学、音響、及び／又は誘導の信号を含み得るがこれらには限定されず、無線インターフェース又はプロトコルで動作するよう構成されてもよい。例示の無線インターフェースは、無線周波数セルラーインターフェース、光ファイバーインターフェース、音響インターフェース、ブルートゥース（登録商標）インターフェース、近距離通信インターフェース、赤外線インターフェース、ＵＳＢインターフェース、Ｗｉ－Ｆｉインターフェース、ＴＣＰ／ＩＰインターフェース、ネットワーク通信インターフェース、又は任意の従来からある通信インターフェースを含む。
一部の実施態様では、１つ以上の通信チャネル１３３３は、電子デバイス１３００と、携帯電話、タブレット、コンピュータなどの他のデバイスと、の間の無線通信チャネルを備える。一部のケースでは、出力、オーディオ出力、触覚出力、又は視覚表示構成要素は、出力のために他のデバイスに直接送信されてもよい。例えば、可聴アラート又は視覚警告は、携帯電話で出力するために電子デバイス１３００から携帯電話へ送信され、その逆も同様である。同様に、１つ以上の通信チャネル１３３３は、電子デバイス１３００を制御するために、他のデバイスに提供された入力を受信するよう構成されてもよい。例えば、可聴アラート、視覚通知、又は触覚アラート（又はそのための命令）は、提示するために外部デバイスから電子デバイス１３００へ送信されてもよい。
電子デバイス１３００は、１つ以上のセンサ１３３４も備えてもよい。図１３ではセンサ１３３４は単一物として示されているが、電子デバイス１３００は、多数のセンサを備えてもよい。これらのセンサは、生体認証センサ、温度センサ、加速度計、気圧センサ、湿度センサなどであってもよい。
１つ以上の音響モジュール又はスピーカ１３３５も電子デバイス１３００に含まれてもよい。スピーカ１３３５は、可聴音又は音響信号を生成するよう構成されてもよい。例えば、スピーカ１３３５は、高忠実性Ｄ級オーディオドライバを備えてもよい。スピーカ１３３５は、特定の種類の触覚出力に関連する可聴音を提供するために用いられてもよい。このような実施形態では、可聴音は、提供された触覚出力に基づいて変化してもよい。加えて、可聴音は、触覚出力に対してわずかに遅れて出力されてもよい。しかしながら、触覚出力及びオーディオ出力のユーザの知覚は、これらの出力が同時又は実質的に同時に知覚されるようなものでもよい。代替的に又は追加で、スピーカ１３３５は、可聴音又は音響信号を受信するマイクロフォンとして動作するよう構成されてもよい。
図１３に示すように、電子デバイス１３００は、１つ以上の触覚アクチュエータ１３３７を備えてもよい。触覚アクチュエータ１３３７は、回転触覚デバイス、リニア触覚アクチュエータ、圧電デバイス、振動デバイスなどを含む任意の種類の触覚アクチュエータであってもよい。触覚アクチュエータ１３３７は、様々な触覚アトムを再構成するための命令をシンセサイザエンジン１３３６から受信し、強調された明確なフィードバックを上記のようにデバイスのユーザに提供するよう構成される。
例えば、触覚アクチュエータ１３３７は、電子デバイス１３００の特定の状態を電子デバイス１３００のユーザに通知するために触覚出力を提供してもよい。触覚出力は、テキストメッセージ、電話呼び出し、電子メールのメッセージ、又は他のそのような通信の受信をユーザに通知するために用いられてもよい。触覚出力は、約束が近づいていること、及び、各デバイスの様々なアプリケーションからの他の通知をユーザに通知することもできる。
一部のケースでは、触覚アクチュエータ１３３７は、クラウン、ボタン、力センサ、又はタッチセンサなどの他のモジュールに動作可能に結合されてもよい。したがって、これらのモジュールの１つが作動すると、触覚アクチュエータ１３３７は、それに応答して関連する出力を提供してもよい。例えば、触覚アクチュエータは、クラウン１３０６の動作に応答してフィードバックを提供してもよい。触覚アクチュエータ１３３７は、電子デバイス１３００のイベント又は活動に応答してアラート又は信号を提供するために用いられてもよい。例えば、触覚アクチュエータ１３３７は、メッセージの受信に応答してタップを出力してもよい。
したがって、アラートは、デバイスによって外部ソース（テキストメッセージ、電子メール、電話呼び出し、警告システムなど）からデータを受信したときや、アプリケーションによって（例えば、ユーザ入力が要求されていることを示すために）、所定の時刻（例えば、カレンダーエントリが発生する時刻）になったとき、電子デバイスの動作状態（例えば、充電が少ない、デバイスのオペレーティングシステムのアップグレード、デバイスの温度が所定温度に到達していることなど）によって、ユーザが起動した設定（所定時刻に発生させるためのアラーム設定）によって、地理的な要因（所定エリアへ入る又は所定エリアから出る）によって、近接（他の電子デバイスを有する他の人が近くにいる）、などによって発生してもよい。これらの及び他のアラート状態は、本明細書を全体的に読むことによって認識される。
ある実施形態において、電子デバイス１３００は、内部バッテリ１３３８を備えてもよい。バッテリ１３３８は、電力を蓄えて、触覚アクチュエータ１３３７を含む電子デバイス１３００の様々な構成要素及びモジュールに電力を提供するために用いられてもよい。バッテリ１３３８は、無線充電システムを用いて充電されるよう構成されてもよいが、有線充電システムもまた用いることができる。
図１４は、本開示の１つ以上の実施形態による例示の触覚アクチュエータ１４００を示す。より詳細には、図１４に示され説明される触覚アクチュエータ１４００は、その共振周波数においてバネ質量体ダンパを振動させるリニア共振型のアクチュエータである。リニア共振型のアクチュエータが図示され説明されるが、本明細書に記載される実施形態は、偏心質量体のスピンによって同様の触覚出力を生成する偏心回転質量体アクチュエータとともに用いられてもよい。このような実施形態において、回転質量体のちょうど１回転のサイクルは、リニアアクチュエータの１周期と等しくなる。他の実施形態では、アクチュエータは、圧電アクチュエータ、形状記憶合金、電気活性ポリマ、サーマルアクチュエータなどであってもよい。
一部の実施形態では、触覚アクチュエータは、比較的短い時間で、おもり、すなわち触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を始動及び停止するよう構成されてもよい。例えば、タップアトムのそれぞれ、ミニタップアトム、及び、マイクロタップアトムは、約６ミリ秒～約４０ミリ秒の間に開始して停止する（すなわち、アクチュエータ質量体の動きが始まって停止する）。一部の例では、タップアトムは、約３５ミリ秒の中で開始し停止するよう構成されてもよく、ミニタップアトムは、約２０ミリ秒の中で開始し停止してもよく、マイクロタップアトムは、約１５ミリ秒の中で開始し停止してもよい。これらのアトムのそれぞれの迅速な起動時間と停止時間によって、先頭バズ及び／又は後端バズ（例えば、触覚アクチュエータの起動及び停止の動きによって生じるノイズ及び／又は振動）は、極めて減少するか又は除去される。
ある実施形態では、異なるサイズの触覚アクチュエータが用いられてもよい。例えば、一部の実施形態では、触覚アクチュエータの重量は、約４０グラム～約６０グラムである。一部の具体例では、触覚アクチュエータの重量は、約５０グラムであるが、任意の重量のものが用いられてもよい。５０グラムの重量は、筐体、カバー、及び、触覚アクチュエータに関連する全ての搭載ハードウェアを含み得る。一部の実施形態では、アクチュエータ質量体の重量は、約２グラム～約３グラムである。一部の具体例では、アクチュエータ質量体の重量は、約２．５グラムであり得る。他の実施形態では、より軽い又はより重い触覚アクチュエータ及びアクチュエータ質量体が用いられてもよい。ある実施形態では、触覚アクチュエータ及びアクチュエータ質量体のサイズ及び寸法も変わり得る。
上記で説明したように、例示の触覚波形（アトム又はアトムの組み合わせ）は、触覚アクチュエータへの入力、触覚アクチュエータからの出力、及び／又は電子デバイスからの出力の観点で定義又は説明される。例えば、下記に示すように、様々な電圧、磁束、又は電流が入力波形によって定義される特定の時間間隔で触覚アクチュエータに供給されてもよい。このような電気特性は、例えば、電磁コイルの作動、及び、アクチュエータ質量体の磁石又はアクチュエータ質量体自体と相互作用する合成流動、によって誘導又は提供されてもよい。コイルに供給される電圧／電流は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体内の可動磁気構造体又は触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体に関連する可動磁気構造体に働く一連のローレンツ力を生じさせる。これらの力は、短時間でアクチュエータ質量体の速度及び変位を増大させるために戦略的な間隔でアクチュエータ質量体を押し引きする。特定の構造について言及したが、本開示の触覚アクチュエータは、触覚アクチュエータに関連する他の構造も備えてもよい。
用いられるアクチュエータの種類に関わらず、触覚アクチュエータ１４００は、例えば、電子デバイス１２００（図１２Ａ～図１２Ｃ）のような電子デバイスのケース又は筐体を介して伝送される機械的運動又は振動を生成するよう構成されてもよい。より具体的には、触覚アクチュエータ１４００は、様々なアトムを受信するよう構成されてもよく、様々なアトムは、触覚アクチュエータ１４００によって再生された際に、ユーザに伝送され刺激として知覚され得る触覚出力又は他の種類の触覚出力を生成する。本明細書に記載のとおり、アトム及びアトムに関連する触覚出力は、タップ、マイクロタップ、及びミニタップとして本明細書で参照されてもよい。上述した追加のアトムは、本開示の実施形態とともに用いられ、正弦、ブーストを伴う正弦、制動を伴う正弦、ブーストと制動を伴う正弦、を備えてもよい。
各入力波形、及び、それらのそれぞれの出力波形は、所望の感触を生成するために、設定された時間内に起動して完了するよう構成される。例えば、タップの入力波形は、約６ミリ秒～約４０ミリ秒の間に起動して完了してもよい。一部の実施形態では、時間フレームは、わずか約３５ミリ秒であり得る。この時間フレームは、従来の触覚アクチュエータで典型的に発生していたバズではなく人の注意を得るためのタップによく似た鋭い単一の触覚タップを提供する。例えば、タップに関連する入出力波形は、従来の触覚アクチュエータによって出力されるバズの持続に対して１０分の１となり得る。さらに、触覚アクチュエータ１４００は、上記で説明したようなデバイス波形にしたがって電子デバイスを動かしてもよい。
上記で説明した触覚出力の種類に加えて、触覚アクチュエータ１４００は、触覚言語を表すアトムの組み合わせを受信して再生し、及び／又は様々なアトムの組み合わせを繰り返すよう構成されてもよい。アトムは、上記で説明したライブラリに保存されてもよい。さらに、様々なアトムの組み合わせもライブラリに保存されてもよい。特定の実施形態では、触覚言語だけはアトムの基礎的な構成ブロックで構成されるだけではなく、アトムは結合され特定のシークエンスに配置されてもよい。各アトムは、触覚言語の数、文字、又は単語を表すため、アトムのシークエンスは、触覚言語におけるさらなる数字、文字、単語、又は文章でさえ表すために用いられてもよい。
例えば、タップ、ミニタップ、及びマイクロタップのそれぞれは、基礎的な構成ブロック又は触覚言語の基礎的なパターンを表してもよい。したがって、タップ、ミニタップ、及びマイクロタップのそれぞれは、各パターンが特定の単語、文章などを表している異なるパターンを生成するために順次配置されるか又は結合されてもよい。さらに、数、単語、又は文章のそれぞれは、上記で説明したような特定のイベント通知に関連付けられてもよい。
これに加えて、触覚アクチュエータ１４００は、「沈黙」波形を出力するよう構成されてもよい。沈黙波形は、１秒に及ぶ持続時間を有するが、他の時間期間も考えられる。さらに、沈黙波形は（他の入出力波形とともに）、連続的に出力される。したがって、もし長い沈黙持続時間が必要な場合には、複数の沈黙波形が順に出力されてもよい。特定の実施形態では、沈黙波形は、特定の触覚出力の他の種類又は繰り返しを出力する前に、触覚アクチュエータ１４００のアクチュエータ質量体の振動が停止しているか又は実質的に停止していることを保証するために用いられてもよい。
触覚アクチュエータ１４００が触覚言語を出力するよう構成されるため、電子デバイスのユーザは、触覚言語によって提供される触覚出力のみに基づいて受信される様々なアラートイベント又は通知を識別することが可能となる。触覚言語はユーザが触覚言語に基づいてイベント通知を判定することを可能とするが、追加の通知（例えば、テキスト通知、視覚通知など）も電子デバイスによって提供されてもよい。
触覚アクチュエータ１４００は、電子デバイスの開発者又はユーザに特有の又は電子デバイスの開発者又はユーザによって適合されているカスタマイズされた触覚言語を受信するよう構成されてもよい。さらに、オーディオ及び／又は音響出力も触覚言語の一部として、又は触覚言語に加えて提供されてもよい。オーディオ出力の追加は、触覚言語をさらに強化し、及び／又は触覚言語のカスタマイズをさらに可能にしてもよい。
図１４に戻って、触覚アクチュエータ１４００は、具体的にはユーザの手首に触覚出力を提供するよう構成されてもよい。具体的に手首と述べたが、本明細書に記載される実施形態はこれに限定されない。触覚アクチュエータは、触覚出力を様々な方向、位置（電子デバイスがどこに位置するかに依存するユーザの体の位置を含む）などに提供してもよい。触覚アクチュエータ１４００が本明細書で説明される様々なアトムを再生したときに触覚アクチュエータ１４００によって提供された触覚出力は、従来の振動モータが通常提供するようにクリックの形態で一連の触覚出力を提供する従来の振動モータと比較して最大５倍強力である。
図１４に示すように、触覚アクチュエータ１４００は、ケース１４０５によって取り囲まれた本体を備えてもよい。特定の実施形態では、触覚アクチュエータ１４００は、約５６８ｍｍ3の体積を有する。特定の体積について言及するが、触覚アクチュエータは様々なサイズ及び体積を有していてもよい。特定の実施形態では、ケース１４０５は、ウェアラブル電子デバイス１２００の筐体に接続するブラケット（図示していない）を形成するために延びていてもよい。以下に説明するように、ケース１４０５内のアクチュエータ質量体の動きは、ケース１４０５及びブラケットを介してウェアラブル電子デバイス１２００の筐体に伝えられてもよい。このように、アクチュエータ質量体１４１０の動きは知覚刺激を生成してもよい。
特定の実施形態では、アクチュエータ質量体の動きは、その動きがウェアラブル電子デバイス１２００の筐体の一部だけに影響を及ぼすように選択的又は集中的となり得る。他の実施形態では、動きは、ウェアラブル電子デバイス１２００の筐体の全体に広く影響を及ぼしてもよい。いずれのイベントにおいても、触覚アクチュエータ１４００は、本明細書で説明したようなアラート又は通知として用いられ得る触知出力を生成してもよい。
本開示の触覚アクチュエータ１４００はケース１４０５に取り囲まれているが、例示の触覚アクチュエータ１４００の内部構成を示すために、ケース１４０５のいくつかの側壁は、図１４において取り除かれている。例えば、図１４に示すように、触覚アクチュエータは、フレームと、中央磁石アレイ１４２０と、中央磁石アレイ１４２０の周りに置かれているコイル１４３０と、を備えるアクチュエータ質量体１４１０を備える。
触覚アクチュエータ１４００のコイル１４３０は、コイル１４３０を形成する電線に沿って（例えばバッテリから）電流を流すことによって励磁される。コイル１４３０の電線に沿った電流の方向は、コイル１４３０から発生する起電力の方向を決定する。そして、起電力の方向は、アクチュエータ質量体１４１０の動きの方向を決定する。
例えば、コイル１４３０が励磁されたら、コイル１４３０は起電力を生成する。磁石アレイ内の磁石の反対極性は、コイル１４３０の起電力と相互に作用する放射状の起電力を生成する。起電力の相互作用から生じるローレンツ力は、アクチュエータ質量体１４１０をシャフト１４４０に沿って第１の方向へ移動させる。コイル１４３０を流れる反対向きの電流はローレンツ力を反対にする。その結果、起電力又は中央磁石アレイ１４２０にかかる力も反対になり、アクチュエータ質量体１４１０は第２の方向へ移動する。したがって、アクチュエータ質量体１４１０は、コイルを流れる電流の向きに応じて、シャフト１４４０に沿って両方向へ移動してもよい。
上記の例の説明を続けると、コイル１４３０が励磁されたら、中央磁石アレイ１４２０（及びアクチュエータ質量体１４１０）は、起電力の極性に応じて触覚アクチュエータ１４００のシャフト１４４０に沿って移動する。例えば、もしコイル１４３０の電線に第１の方向に電流が流れたら、アクチュエータ質量体１４１０は第１の方向（例えば触覚アクチュエータ１４００の近位端の方向）へ移動する。同様に、もしコイル１４３０の電線に第２の方向（例えば第１の方向の反対側）に電流が流れたら、アクチュエータ質量体１４１０は、第１の方向の反対側の第２の方向（例えば触覚アクチュエータ１４００の遠位端の方向）へ移動する。
さらに、もしコイル１４３０を流れる電流が十分に大きければ、アクチュエータ質量体１４１０は、急速に移動し、ピーク速度及び運動量、及びピーク変位に短時間で到達する。一部の実施形態では、ピーク運動量は、約２０００ｇ・ｍｍ／ｓであるが、他の運動量（及び速度）に達してもよいし、及び／又は、他の運動量（及び速度）が用いられてもよい。例えば、入力波形又はアトムに対応する電流量が触覚アクチュエータに供給されたら、触覚出力は、約３ミリ秒～約２０ミリ秒で知覚されてもよい。
特定の実施形態では、タップアトムのピーク速度又は運動量は、特定の消費電力要求（例えば所定期間での１ワットの電力消費）を満たしながらアクチュエータ質量体が触覚アクチュエータ１４００の１つ以上の側壁に内部衝突することなく達する最大速度又は運動量として定義されてもよい。さらに、アクチュエータ質量体のピーク速度は、測定された力出力（例えば数ニュートン）の数値積分をｍｍ／ｓの単位で出力するために０．０５Ｋｇで割り１０００を掛けることよって計算されてもよい。
ピーク速度及び運動量は上記のように定義されるが、本明細書で用いられるピーク速度／運動量は、上記で示したタップ、ミニタップ、及びマイクロタップ、又は、正弦、ブーストを伴う正弦、制動を伴う正弦、及びブーストと制動を伴う正弦、に関連する触覚出力を提供するために到達する最高速度／運動量としても説明されてもよい。これに加えて、本明細書で説明される任意のパラメータ（例えば運動量、速度、強度など）も、様々なカスタム波形及び他のアトムのシークエンスのために定義されてもよい。
一部の実施形態では、アクチュエータ質量体又は触覚アクチュエータの動きは、運動量として表現してもよい。より具体的には、本開示の一部の実施形態は、１５００ｇ・ｍｍ／ｓの最小運動量を有してもよい。一部の実施形態では、５０ｇの触覚アクチュエータは、約４０ｍｍ／ｓの速度となり、したがって約２０００ｇ・ｍｍ／ｓの運動量を有してもよい。同様に、２．５ｇのアクチュエータ質量体は、約８００ｍｍ／ｓの速度となり、したがって約２０００ｇ・ｍｍ／ｓの運動量を有してもよい。
一部の実施形態では、アクチュエータ質量体１４１０が目標速度、運動量、又は目標変位に到達したら、初期の電流方向とは反対方向の電流がコイル１４３０に供給される。すなわち、もし電流がアクチュエータ質量体１４１０を加速させる第１の方向に供給されていたとしたら、コイル１４３０に供給される第２の電流は反対方向となる。第２の電流は、アクチュエータ質量体１４１０の初期の動きとは反対の方向に力を働かせる起電力を生じさせる。その結果、起電力はアクチュエータ質量体１４１０を減速させるか又はアクチュエータ質量体１４１０に対する制動として働く。制動の結果、アクチュエータ質量体は、その基準位置に戻る。
このような電流の活用は、特にアクチュエータ質量体が共振周波数となるとき又は共振周波数に近くなるときにアクチュエータ質量体１４１０の振動を制御又は制限するために用いられてもよい。他の実施形態では、電流の活用は、アクチュエータ質量体１４１０の共振周波数を維持するのに用いられてもよい。
上記に加えて、電流の向きの入れ替え、及びそれによるアクチュエータ質量体１４１０へ供給される起電力の入れ替えは、コイル１４３０がアクチュエータ質量体１４１０を「プッシュ」すること及び「プル」することの両方を可能とする。その結果、推進力は、コイル１４３０の起電力の選択的な適用を介して２つの相反する方向へ供給される。これによりアクチュエータ質量体１４１０の多方向の動き及び／又は速度／運動量の精密な制御が可能となる。
例えば、第１の電流値は、アクチュエータ質量体１４１０に働く第１の起電力（例えば「プッシュ」）を生じさせるコイル１４３０に供給されてもよい。その結果、アクチュエータ質量体１４１０は、例えばアクチュエータ質量体１４１０がケース１４０５の中央又はその近傍にあるような位置である基準位置から、アクチュエータ質量体１４１０がケース１４０５の遠位端に向かって動く第２の位置へ移動する。アクチュエータ質量体１４１０が第２の位置に到達するか、又は、特定の時間が経過したら、第２の電圧又は電流が、アクチュエータ質量体１４１０に働く第２の起電力（例えば「引く」）を生じさせるコイル１４３０に供給されてもよい。一部の実施形態では、第２の起電力は、第１の起電力とは反対の極性を有するので、アクチュエータ質量体１４１０を「プル」することになる。その結果、アクチュエータ質量体１４１０は、第１の方向とは反対の、例えばケース１４０５の近位端へ向かう第２の方向に移動し始める。
しかしながら、アクチュエータ質量体１４１０は第１の変位に関連する道程のため長い距離を移動するので、アクチュエータ質量体１４１０の速度及び運動量は増加してもよい。この押し引き動作は、アクチュエータ質量体１４１０が所望又はピークの変位、及び／又は、所望又はピークの速度及び／又は運動量に到達するまで繰り返される。例えば、第２の方向において所望の変位となったら第３の起電力がアクチュエータ質量体１４１０に働いてもよい。第３の起電力は、第１の起電力（例えば、押す）と同様であり、アクチュエータ質量体１４１０をピーク速度、運動量及び／又は変位に到達させてもよい。
所望の変位、及び／又は、所望の速度及び／又は運動量に到達したら、方向性の電流（例えば触覚アクチュエータの変位の反対方向に起電力を働かせる電流）がアクチュエータ質量体１４１０を減速させるために供給される。例えば、もしアクチュエータ質量体が「プル」によって生じる方向に移動していたら、「プッシュ」を生じさせる電圧又は電気的入力がコイル１４３０に供給される。「プッシュ」は、アクチュエータ質量体１４１０の速度、運動量及び／又は変位を減速するための制動として効果的に作用する。一部の実施形態では、複数の押し引きは、アクチュエータ質量体１４１０の速度、運動量又は変位を増加させるために用いられてもよいのと同時に、複数の押し引きは、アクチュエータ質量体１４１０の速度を減速する、又は、変位又は運動量を減らすために用いられてもよい。
特定の実施形態では、触覚アクチュエータのシャフト１４４０、中央磁石アレイ１４２０、及びフレームは、例えば、タングステン、チタン、ステンレスなどの非磁性材料によって形成される。これらの材料を用いることによって、中央磁石アレイ１４２０がシャフト１４４０に引き付けられて磁石アレイ１４２０とシャフト１４４０との間の摩擦が増加し、それによりアクチュエータ質量体１４１０を移動させるのに必要な力が増加することを防止するのに役立つ。
図１４に示すように、触覚アクチュエータ１４００は、１つ以上のバネ１４６０も備えてもよい。１つ以上のバネ１４６０は、シャフト１４４０の各端部を取り囲んでいてもよい。バネ１４６０は、シャフト１４４０に沿ったアクチュエータ質量体１４１０の動きを減衰させるために作動してもよい。さらに、１つ以上のバネ１４６０は、アクチュエータ質量体がケース１４０５の１つ以上の側壁にぶつかる又は衝突するのを防止してもよい。バネ１４６０は、アクチュエータ質量体１４１０が静止する（例えば動いていない）又は実質的に静止する基準位置にアクチュエータ質量体を戻す、又は、アクチュエータ質量体１４１０がケース１４０５の中央又は中央近傍に位置する状態に戻すのを助ける。他の実施形態では、１つ以上のバネは、アクチュエータ質量体１４１０をその休止（又は基準）位置に戻すのを助けるためにコイル１４３０の起電力と協働する。
他の実施形態では、１つ以上のバネ１４６０は、触覚出力を提供するために後に用いられ得るエネルギを蓄えるために用いられてもよい。例えば、固定された電力バジェット内に維持しながら（例えば約０．５～１．０ワットの電力を用いて）、電子デバイス１２００の着用者又はユーザに急な運動エネルギーの刺激を伝えることが望ましいことがあるため、追加のエネルギが１つ以上のバネ１４６０に蓄えられてもよい。このような実施形態において、アクチュエータ質量体１４１０は、例えば少ない電流量を用いて触覚アクチュエータ１４００の近位端又は遠位端へ向けてゆっくりと変位してもよい。
アクチュエータ質量体１４１０が移動すると、１つ以上のバネ１４６０の１つが圧縮されてもよい。アクチュエータ質量体１４１０が閾値距離だけ変位したら、又は、閾値時間だけ保持されるか又は移動したら、アクチュエータ質量体１４１０は解放されるか又は別の電流（例えば、アクチュエータ質量体１４１０をバネ１４６０へ向けて変位させるために触覚アクチュエータへ供給されていた電流とは反対方向の電流）が触覚アクチュエータ１４００に供給される。
解放されると、圧縮されたバネは、アクチュエータ質量体１４１０を加速させ（又は運動量を増大させ）、アクチュエータ質量体がその基準位置から動き始めるのに比べてより迅速に変位させる。アクチュエータ質量体１４１０は最初に変位しているが、アクチュエータ質量体１４１０のこの変位は知覚されるいかなる触覚出力も生じさせないことに留意すべきである。さらに、アクチュエータ質量体１４１０の速度及び／又は運動量は、第２の電流が供給されるまでほぼゼロにとどまる。
触覚アクチュエータ１４００は、フレックス１４５０も備えてもよい。フレックス１４５０は、ケース１４０５内の構成要素の電気接続を提供するためにケース１４０５を通って伸びている。一部の実施形態では、フレックス１４５０を省略して、代わりにケース１４０５の外部で電気接続を提供してもよいし、又は、フレックス１４５０の代わりにリジッドコネクタを用いてもよい。
図１５は、本開示の１つ以上の実施形態の触覚出力を提供するための方法１５００を示す。方法１５００は、例えば図１２Ａ～図１２Ｃに示され説明された電子デバイス１２００のような電子デバイスによって用いられてもよい。より具体的には、方法１５００は、例えば図１４に示され説明された触覚アクチュエータ１４００のような触覚アクチュエータによって実行されてもよい。
方法１５００は、アトム又はアトムのシークエンスのための命令が受信されたら１５１０、開始する。ある実施形態において、受信されたアトムは、タップアトム、ミニタップアトム、マイクロタップアトム、正弦アトム、ブーストを伴う正弦アトム、制動を伴う正弦アトム、ブーストと制動を伴う正弦アトム、沈黙アトム、カスタムアトム、又は、これらの任意の組み合わせであり得る。
各アトム、アトムの組み合わせ、及び／又はアトムのシークエンスは、特定のアラートイベント又は他のそのような通知に関連付けられる。したがって、プロセス１５１０は、少なくとも部分的に、どのような種類のアラートイベントが（例えば他のデバイスから）受信されたか、及び／又は電子デバイスによって伝送されたかに基づいている。例えば、着信を受信したら、アトムの第１のシークエンスが選択され、及び／又は生成され、続いて触覚アクチュエータに提供される。電子メッセージを受信したら、アトムの第２のシークエンスが選択され、及び／又は生成され、続いて触覚アクチュエータに提供される。
一部の実施形態では、触覚言語において異なるエントリを作成するアトムの複数シークエンスが、順に出力されてもよい。例えば、もし第１のアラートイベント及び第２のアラートイベントが同時に又は実質的に同時に受信されたら、第１のアトムのシークエンスが受信され、第２のアトムのシークエンスが第１のアトムと順に並べられる。
アトム又はアトムのパターンが受信されたら、フローは動作１５２０に進み、第１のアトムの駆動期間が再生される。一部の実施形態では、駆動期間は、シンセサイザエンジンによって触覚アクチュエータに提供され、上記で説明したように触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を励起させるのに用いられる。より具体的には、アトムの駆動期間は、アクチュエータ質量体を第１の方向及び／又は第２の方向に移動させるために起電力を生じさせる触覚アクチュエータに様々な電圧値を供給してもよい。
上記で説明したとおり、異なる電圧値が駆動期間中の様々な時間において供給されてもよい。さらに、電圧値は、アクチュエータ質量体の変位を増加又は減少させたり、アクチュエータ質量体の速度又は運動量を増加又は減少させたりしてもよい。また、上記で説明したとおり、駆動期間は、触覚アクチュエータが触覚出力を提供し得るように、アクチュエータ質量体に印加される様々な力を生じさせてもよい。
フローは次に、第１のアトムの制動期間が実行される動作１５３０へ進む。特定の実施形態において、制動期間は、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の動きを迅速に減速するために用いられる。制動期間は、アクチュエータ質量体が動きを停止するか又は実質的に動きを停止するまでアクチュエータ質量体の速度、運動量、及び／又は変位を落とすためにアクチュエータ質量体に起電力が働くように、様々な時間期間において異なる電圧値を触覚アクチュエータに供給するよう設計されている。アクチュエータ質量体が動きを停止したら、アクチュエータ質量体はその基準位置に位置してもよい。
一部の実施形態では、追加のアトムが触覚アクチュエータに提供されるか又は提示されたら、触覚アクチュエータは、追加のアトムによって示された命令にしたがって振動を続け、及び／又は、触覚出力を提供する。したがって、様々なアトムが、上記の説明のとおり連れ立って連続するか、又は、別の方法で組み合わせられる。
図１６は、本開示の１つ以上の実施形態における、１つ以上のアトム又はアトムのシークエンス及び関連するエフェクタを再生するための方法１６００を示す。方法１６００は、図１２Ａ～図１３に関連して示され説明された任意の例示の電子デバイスによって実行されてもよい。より具体的には、電子デバイスのシンセサイザエンジン又は処理ユニットは、下記の方法を実行するよう構成されてもよい。さらに、シンセサイザエンジン又はプロセッサは、例えば触覚アクチュエータ１４００（図１４）のような触覚アクチュエータに様々な入力波形を提供するために用いられてもよい。
電子デバイスによってアラートイベントが受信され１６１０、特定され、又は引き起こされたら、方法１６００が開始する。一部の実施形態では、アラートイベントは、１）例えば電子メール、テキストメッセージなどの着信及び／又は発信するテキストベースの通信、２）着信及び／又は発信する音声、画像及び／又はビデオの通信、３）カレンダー設定及び／又は予約の通知、４）例えば充電が少ないという通知、デバイス又はアプリケーションのアップデートの通知、デバイスペアリングの通知などのデバイスアラート通知、５）位置及び／又は方向ベースの通知、６）例えば電子デバイス又はコンパニオンデバイスで実行される様々なアプリケーションからのプッシュ通知、アラートなどのアプリケーションベースの通知、７）アラーム、時間通知などの時間ベースの通知、及び、８）健康関連の通知を含み得る。様々なアラートイベントは、電子デバイス及び／又はコンパニオンデバイスとユーザとの対話処理も含み得る。例えば、もし電子デバイスがクラウン又はボタンのような入力機構を備える場合、アラートイベントはクラウン又はボタンの作動と関連付けられてもよい。
アラートイベントが受信されるか又は特定されたら、電子デバイスのシンセサイザエンジン又はプロセッサは、受信したアラートイベントの種類に基づいてアトムが再生されるように、生成され、再現され、及び／又は触覚アクチュエータに提供されるべき１つ以上のアトムを特定する１６２０。一部の実施形態では、様々なアラートイベントは、アラートイベントに関連付けられる１つ以上のアトムを有してもよい。すなわち、第１の種類のアラートイベントは、第１のアトム又はアトムのシークエンスに関連付けられ、第２の種類のアラートイベントは、第２のアトム又はアトムのシークエンスに関連付けられてもよい。
さらに、各アラートイベントは、特定の種類のオーディオ出力及び／又は特定のエフェクタに関連付けられてもよい。したがって、シンセサイザエンジン又はプロセッサは、どのアトム又はアトムのシークエンスが生成され及び／又は触覚アクチュエータに提供されるべきなのかを決定するだけではなく、上記のような１つ以上のエフェクタを用いてアトム又はアトムのシークエンスが結び付けられるべきか否か、及びオーディオが出力されるべきか否かを決定してもよい。
例えば、受信されたアラートイベントが電子メールの通知イベントである場合に、シンセサイザエンジン又はプロセッサは、第１のアトムのシークエンスが触覚アクチュエータに提供されるべきことを決定するよう構成されてもよい。しかしながら、アラートイベントが電話である場合には、シンセサイザエンジン又はプロセッサは、第２のアトムのシークエンスが触覚アクチュエータに提供されるべきことを決定するよう構成されてもよい。これに加えて、プロセッサ又はシンセサイザエンジンは、第１及び／又は第２のアトムのシークエンスがオーディオ出力も含んでいるか決定してもよく、及び、特定のエフェクタによって拘束されてもよい。
触覚アクチュエータに提供されるアトムの種類を決定することに加えて、プロセッサ又はシンセサイザエンジンは、各アトムが触覚アクチュエータによって再生されるべき時間を決定するようするよう構成されてもよい。一部の実施形態では、この時間は、上記のＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄに対応する。
さらに他の実施形態では、シンセサイザエンジン又はプロセッサは、命令を受信し、それらの命令に基づいて、触覚アクチュエータに提供されるアトムの種類を決定するよう構成されてもよい。例えば、アラートイベントが受信され又は特定されたら、プロセッサ又はシンセサイザエンジンは、アトム又はアラートイベントに関連付けられたアトムの種類を特定するとともに、各アトムの所望の再生長さ（例えばＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄ）、再生時の強度レベル及び／又はアトムが再生されるべき時期も同様に特定する。強度レベルは既定の強度レベルのパーセンテージであってもよい。既定の強度レベルは、各アトムの最大振幅、各アトムの既定の振幅、又は、例えば１ワットの所与のパーセンテージ又は分数などの既定の電力出力に基づいていてもよい。触覚出力を生成するために低い強度、少ない電力を用いて、一実施形態では、強度レベルは、デバイスによる電力使用量を示すか又は電力使用量に対応する。したがって、「強度」は、振幅及び／又は電力使用量を含むか、又は、振幅及び／又は電力使用量に対応するが、これには限定されない。したがって、アラートイベントが受信されるか又は特定されたら、シンセサイザエンジンは、上記のパラメータを用いて入力波形を決定及び／又は生成し、生成された入力波形又は関連する命令を下記のように触覚アクチュエータに提供するよう構成されてもよい。
フローは、動作１６３０に進み、動作１６３０では、シンセサイザエンジンがアトムの種類、各アトムの所望の再生長さ、各アトムの電力パーセンテージ、各アトムの初期再生の時期、及び任意のエフェクタに基づいて入力波形を生成し、電子デバイスの触覚アクチュエータに入力波形を提供する。一部の実施形態では、シンセサイザエンジンは、受信又は特定したアラートイベントに基づいて必要となるアトム及びエフェクタを含む命令を電子デバイスのプロセッサ又は他のモジュールから受信するよう構成されてもよい。したがって、アトムは電子デバイス１３００の別構成要素によって特定されるので、シンセサイザエンジンはどのアトムが再生されるべきかを決定しなくてもよい。
とにかく、入力波形を生成する際には、シンセサイザエンジンは、その後に触覚アクチュエータに提供される入力波形を生成するよう構成されてもよい。上記で説明したように、シンセサイザエンジンは、単一のアトム、アトムのシークエンス、エフェクタ、オーディオ出力（又はオーディオ出力のための命令）、及びこれらの任意の組み合わせのために入力波形を生成してもよい。一部の実施形態では、シンセサイザエンジンは、上記で説明したように触覚言語の１つ以上の語句又は単語を生成するよう構成されてもよい。
シンセサイザエンジンは、入力波形が生成されるときに各入力波形に割り当てられる時間フレームを決定するか、及び／又は、備えるよう構成されてもよい。すなわち、シンセサイザエンジンは、所望の期間（Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄ）に基づいて、アクチュエータのために各アトム波形のアクティブ期間（Ｔａｃｔｉｖｅ）を決定するよう構成されてもよい。上記で説明したように、Ｔａｃｔｉｖｅは、触覚アクチュエータがＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄによって特定された時間フレームにおいて出力し得るＮ回の完全なサイクルで構成される。例えば、Ｔｓｐｅｃｉｆｉｅｄの値は２秒であるが、Ｔａｃｔｉｖｅの値が１．８秒である場合には、アクチュエータは０．２秒の他の全サイクル（ＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄとＴａｃｔｉｖｅとの間の違いを表す）を再生することができない。
シンセサイザエンジンが入力波形を生成したら、フローは動作１６４０へ進み、入力波形は電子デバイスの触覚アクチュエータに供給される。入力波形を受信したら、触覚アクチュエータは、入力波形を再生し、その後、受信した入力波形に基づいて触覚出力を提供する。シンセサイザエンジン又はプロセッサは、対応するオーディオ出力を出力するためにスピーカ又は他の出力デバイスに命令も提供する。
本明細書に開示された様々な種類の電子デバイスは、１つ以上のアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩｓ）を用いる構成されてもよい。ＡＰＩは、プログラムコード構成要素又はハードウェア構成要素（以下、「ＡＰＩ実装構成要素」）によって実装されるインターフェースであり、ＡＰＩ実装構成要素は、異なるプログラムコード構成要素又はハードウェア構成要素（以下、「ＡＰＩ呼び出し構成要素」）が、ＡＰＩ実装構成要素によって提供される１つ以上の関数（例えば触覚アラート関数）、メソッド、プロシージャ、データ構造、クラス、及び／又は他のサービスにアクセスしてこれらを使用することができるようにする。ＡＰＩは、ＡＰＩ呼び出し構成要素とＡＰＩ実装構成要素との間で受け渡される１つ以上のパラメータを定義することができる。
ＡＰＩにより、ＡＰＩ呼び出し構成要素の開発者（サードパーティーの開発者であってもよい）は、ＡＰＩ実装構成要素によって提供される特定の機能を活用することができる。１つのＡＰＩ呼び出し構成要素又は複数のＡＰＩ呼び出し構成要素が存在する。ＡＰＩは、アプリケーションからのサービスの要求をサポートするためにコンピュータシステム又はプログラムライブラリが提供するソースコードインタフェースであり得る。オペレーティングシステム（ＯＳ）は複数のＡＰＩを有し、そのＯＳ上で動作するアプリケーションがそれらのＡＰＩのうちの１つ以上を呼び出すことを可能にすることができ、サービス（プログラムライブラリ等）は複数のＡＰＩを有し、そのサービスを利用するアプリケーションがそれらのＡＰＩのうちの１つ以上を呼び出すことを可能にすることができる。ＡＰＩは、アプリケーションの構築時に解釈実行又はコンパイルすることができるプログラミング言語において指定することができる。
例えば、一部の実施形態では、ＡＰＩは、アラートイベントに応答してライブラリ内のどのアトムが再生され、配列され、又は触覚アクチュエータに供給されるべきかを開発者又は他のユーザが特定することを可能にする。すなわち、開発者は、アラートイベントが受信された又は引き起こされた際に、アトム、アトムのシークエンス、エフェクタ、及び／又は供給されるべきオーディオ出力を決定し、生成し、又は創作するためにＡＰＩを用いることができる。
例えば、一部の実施形態では、シンセサイザエンジン又はプロセッサは、ＡＰＩ（又はＡＰＩによって促進された関数呼び出し）から命令を受信するようにもなっており、これらの命令に基づいて、触覚アクチュエータに供給するためにアトムの種類又はアトムを決定する。一部の実施形態では、開発者は、触覚アクチュエータに供給すべきアトムの種類、及び、アトムの種類に関連付けられるアラートイベントを関数呼び出しにおいて特定又は創作してもよい。これに加えて、開発者は、各アトムの所望の再生長さ（例えばＴｓｐｅｃｉｆｉｅｄ）、再生中の強度レベル、及び／又はアトムが再生される時期を特定してもよい。強度レベルは、既定の強度レベルのパーセンテージ又は分数であり得る。既定の強度レベルは、各アトムの最高振幅、又は、例えば１ワットの所与のパーセンテージなどのように既定の電力のパーセンテージ又は分数としても表されるアトムの既定の振幅のパーセンテージ又は分数に基づいてもよい。触覚出力を生成するために低い強度、少ない電力が用いられたら、ある実施形態では、強度レベルは、デバイスによる電力使用量を示すか又は電力使用量に対応する。
ＡＰＩは、開発者が新しいオーディオ波形、及び、触覚言語の新しい単語又は語句を生成又は創造することも可能にする。例えば、開発者は、特定のアラートイベントとともに提供される触覚出力を修正する、変更する、又はアップデートするために様々なアトムを一緒に配列することが可能である。したがって、開発者又はユーザは、自らのプリファレンスに基づいて各アラートイベントに対して固有のアラートを有してもよい。上記に加えて、開発者は、ＡＰＩを通じて、開発者によって生成されたアトム又はアトムのシークエンスの信号を結合するために、もしあるならどのエフェクタを用いるかを特定することができる。
一部の実施形態では、ＡＰＩ実装構成要素は、ＡＰＩ実装構成要素によって実装される機能性の異なる態様にアクセスする異なる観点又は異なる態様をそれぞれ提供する１より多くのＡＰＩを提供してもよい。例えば、ＡＰＩ実装構成要素の１つのＡＰＩは、第１の組の関数を提供することができ、サードパーティー開発者に開示され、ＡＰＩ実装構成要素の他のＡＰＩは、隠されており（開示されない）、第１の組の関数のサブセットを提供することができるとともに、第１の組の関数に含まれていないテスト又はデバッグ関数のような他の組の関数を提供することもできる。
他の実施形態では、ＡＰＩ実装構成要素は、基本ＡＰＩを介して１つ以上の他の構成要素を呼び出すので、したがって、ＡＰＩ呼び出し構成要素であり、ＡＰＩ実装構成要素でもあり得る。
ＡＰＩは、ＡＰＩ実装構成要素の特定の機能にアクセスして使用する際に、ＡＰＩ呼び出し構成要素が用いる言語及びパラメータを定義する。例えば、ＡＰＩ呼び出し構成要素は、ＡＰＩによって公開される（例えば関数又はメソッド呼び出しによって具体化される）１つ以上のＡＰＩ呼び出し又は起動を通じてＡＰＩ実装構成要素の指定された機能にアクセスし、ＡＰＩ呼び出し又は起動を介してパラメータを用いてデータ及び制御情報を渡す。ＡＰＩ実装構成要素は、ＡＰＩ呼び出し構成要素からのＡＰＩ呼び出しに応じてＡＰＩを通じて値を返してもよい。ＡＰＩはＡＰＩ呼び出しの構文及び結果（例えば、どのようにＡＰＩ呼び出しを起動するのか、及びＡＰＩ呼び出しは何をするのか）を定義するが、ＡＰＩは、ＡＰＩ呼び出しはどのようにＡＰＩ呼び出しによって指定された関数を完遂するのかは明らかにしなくてもよい。呼び出し（ＡＰＩ呼び出し構成要素）とＡＰＩ実装構成要素との間では、１つ以上のアプリケーションプログラミングインタフェースを介して種々のＡＰＩ呼び出しが転送される。
ＡＰＩ呼び出しの転送は、発行、開始、起動、呼び出し、受信、返信、又は関数呼び出し若しくはメッセージへの応答を含み得る。言い換えれば、転送は、ＡＰＩ呼び出し構成要素又はＡＰＩ実装構成要素のいずれかによるアクションとして説明することができる。ＡＰＩの関数呼び出し又はその他の起動は、パラメータリスト又はその他の構造を通じて１つ以上のパラメータを送信するか又は受信してもよい。パラメータは、定数、キー、データ構造、オブジェクト、オブジェクトクラス、変数、データ型、ポインタ、配列、リスト、あるいはＡＰＩを介して渡されるデータ若しくはその他の項目を参照するための関数若しくはメソッド又は別の手段へのポインタであり得る。
更に、データ型又はクラスがＡＰＩによって提供され、ＡＰＩ実装構成要素によって実装されてもよい。それゆえ、ＡＰＩ呼び出し構成要素は、ＡＰＩ内で提供される定義を利用することによって、このような型若しくはクラスの変数を宣言するか、定数値へのポインタを用いるか、定数値を使用するか、又はインスタンス生成してもよい。
一般的に、ＡＰＩは、ＡＰＩ実装構成要素によって提供されるサービス又はデータにアクセスするため、あるいはＡＰＩ実装構成要素によって提供される演算又は計算の実行を開始するために用いることができる。例として、ＡＰＩ実装構成要素及びＡＰＩ呼び出し構成要素はそれぞれ、オペレーティングシステム、ライブラリ、デバイスドライバ、ＡＰＩ、アプリケーションプログラム、又はその他のモジュールのうちのいずれかのものであってもよい（ＡＰＩ実装構成要素及びＡＰＩ呼び出し構成要素は、互いに同じ又は異なる種類のモジュールであってもよいことを理解されたい）。ＡＰＩ実装構成要素は、場合によっては、ファームウェア、マイクロコード、又はその他のハードウェア論理の形で少なくとも部分的に具体化されてもよい。実施形態によっては、ＡＰＩは、クライアントプログラムが、ソフトウェア開発キット（ＳＤＫ）ライブラリによって提供されるサービスを利用することを可能としてもよい。他の実施形態では、アプリケーション又はその他のクライアントプログラムは、アプリケーションフレームワークによって提供されるＡＰＩを利用してもよい。これらの実施形態では、アプリケーション又はクライアントプログラムは、ＳＤＫによって提供され、ＡＰＩによって提供される関数又はメソッドに対する呼び出しを組み込むか、あるいはＳＤＫ内で定義され、ＡＰＩによって提供されるデータ型又はオブジェクトを利用してもよい。
これらの実施形態では、アプリケーションフレームワークが、フレームワークによって定義される種々のイベントに応答するプログラムのためのメインイベントループを提供してもよい。ＡＰＩは、アプリケーションがアプリケーションフレームワークを利用して、イベント、及びイベントへの応答を特定することを可能にする。実装形態によっては、ＡＰＩ呼び出しは、入力能力及び状態、出力能力及び状態、処理能力、電力状態、記憶容量及び状態、通信能力等の側面に関するものを含む、ハードウェアデバイスの能力又は状態をアプリケーションに報告することができ、ＡＰＩは、ファームウェア、マイクロコード、又はハードウェア構成要素上で部分的に実行するその他の低レベル論理によって部分的に実装されてもよい。
ＡＰＩ呼び出し構成要素は、ローカル構成要素（すなわち、ＡＰＩ実装構成要素と同じデータ処理システム上にある）、又はＡＰＩを介してネットワークを通じてＡＰＩ実装構成要素と通信するリモート構成要素（すなわち、ＡＰＩ実装構成要素と異なるデータ処理システム上にある）であってもよい。ＡＰＩ実装構成要素はまたＡＰＩ呼び出し構成要素の役割も果たしてよく（すなわち、それは、異なるＡＰＩ実装構成要素によって公開されたＡＰＩへのＡＰＩ呼び出しを行ってもよい）、ＡＰＩ呼び出し構成要素はまた、ＡＰＩを実装することによって、異なるＡＰＩ呼び出し構成要素に公開されたＡＰＩ実装構成要素の役割も果たしてよいことを理解されたい。
ＡＰＩによって、異なるプログラミング言語で書かれている複数のＡＰＩ呼び出し構成要素は、ＡＰＩ実装構成要素と通信することができるが（したがって、ＡＰＩは、ＡＰＩ実装構成要素とＡＰＩ呼び出し構成要素との間で呼び出しと戻りを翻訳するための機能を備えることができる）、ＡＰＩは、特定のプログラミング言語に関して実装されてもよい。ＡＰＩ呼び出し構成要素は、一実施形態では、あるＡＰＩのセットはオペレーティングシステム提供者から、かつ別のＡＰＩのセットはプラグイン提供者から、かつ別のＡＰＩのセットは別の提供者（例えばソフトウェアライブラリの提供者）又は別のＡＰＩのセットの作成者からなどの、異なる提供者からのＡＰＩを呼び出すことができる。
図１７は、本開示の一部の実施形態において用いられ得る、例示のＡＰＩアーキテクチャを示すブロック図である。図１７に示すように、ＡＰＩアーキテクチャ１７００は、ＡＰＩ１７２０を実装するＡＰＩ実装構成要素１７１０（例えば、オペレーティングシステム、ライブラリ、デバイスドライバ、ＡＰＩ、アプリケーションプログラム、ソフトウェア、又は他のモジュール）を備える。ＡＰＩ１７２０は、ＡＰＩ呼び出し構成要素１７３０によって用いられ得るＡＰＩ実装構成要素の１つ以上の関数、メソッド、クラス、オブジェクト、プロトコル、データ構造、フォーマット、及び／又は他の機能を指定する。ＡＰＩ１７２０は、ＡＰＩ実装構成要素の関数がＡＰＩ呼び出し構成要素からパラメータをどのように受け取るか、及び関数がＡＰＩ呼び出し構成要素に結果をどのように返すかを指定する少なくとも１つの呼び出し規約を指定することができる。ＡＰＩ呼び出し構成要素１７３０（例えば、オペレーティングシステム、ライブラリ、デバイスドライバ、ＡＰＩ、アプリケーションプログラム、ソフトウェア、又は他のモジュール）は、ＡＰＩ１７２０を通じてＡＰＩ呼び出しを実行して、ＡＰＩ１７２０によって指定されているＡＰＩ実装構成要素１７１０の機能にアクセスし、使用する。ＡＰＩ実装構成要素１７１０は、ＡＰＩ呼び出しに応答して、ＡＰＩ呼び出し構成要素１７３０にＡＰＩ１７２０を通じて値を返すことができる。
ＡＰＩ実装構成要素１７１０は、追加の関数、メソッド、クラス、データ構造、及び／又はＡＰＩ１７２０を通じて指定されておらずＡＰＩ呼び出し構成要素１７３０から利用できない他の機能を備え得ることが理解されるであろう。ＡＰＩ呼び出し構成要素１７３０は、ＡＰＩ実装構成要素１７１０と同じシステム上にあるか、又は遠隔に配置することができ、ネットワークを経由してＡＰＩ１７２０を使用してＡＰＩ実装構成要素１７１０にアクセスする。図１７は、ＡＰＩ１７２０と相互に作用する単一のＡＰＩ呼び出し構成要素１７３０を示しているが、ＡＰＩ呼び出し構成要素１７３０と異なる言語（又は同じ言語）で書くことが可能な他のＡＰＩ呼び出し構成要素もＡＰＩ１７２０を用いることができることは理解されるであろう。
ＡＰＩ実装構成要素１７１０、ＡＰＩ１７２０、及びＡＰＩ呼び出し構成要素１７３０は、機械可読媒体に格納することができ、これは機械（例えば、コンピュータ又は他のデータ処理システム）によって読み取ることができる形式で情報を格納するための任意のメカニズムを備える。例えば、機械可読媒体として、磁気ディスク、光ディスク、ランダムアクセスメモリ、読出し専用メモリ、フラッシュメモリデバイスなどが挙げられる。
図１８は、アプリケーション、サービス、及び関連するＡＰＩのサンプルセットを示し、ＡＰＩの動作を示すために用いられてもよい。図１８に示すように、アプリケーション１８７０、１８８０は、複数のサービスＡＰＩ１８４０、１８５０、１８６０を用いてサービスＡ１８３０又はサービスＢ１８３５を呼び出すことができ、そして、複数のＯＳ ＡＰＩ１８１０、１８２０を用いてオペレーティングシステム（ＯＳ）１８００を呼び出すことができる。サービスＡ１８３０及びサービスＢ１８３５は、複数のＯＳ ＡＰＩ１８１０、１８２０を用いてオペレーティングシステム１８００を呼び出すことができる。
サービス２ １８３５は、２つのＡＰＩ１８５０、１８６０を有しており、そのうちの一方（サービス１のＡＰＩ１８５０）は、アプリケーション１ １８７０から呼び出しを受け取り、アプリケーション１ １８７０に値を返し、他方（サービス２のＡＰＩ１８６０）は、アプリケーション２ １８８０から呼び出しを受け取り、アプリケーション２ １８８０に値を返す。サービス１ １８３０（例えば、ソフトウェアライブラリとすることができる）は、ＯＳＡＰＩ１ １８１０に対して呼び出しを行い、ＯＳＡＰＩ１ １８１０から返却値を受け取り、サービス２（例えば、ソフトウェアライブラリとすることができる）は、ＯＳＡＰＩ１とＯＳＡＰＩ２ １８２０の両方に対して呼び出しを行い、ＯＳＡＰＩ１とＯＳＡＰＩ２ １８２０の両方から返却値を受け取る。アプリケーション２ １８８０は、直接又はオペレーティングシステム１８００を介して、ＯＳ２ＡＰＩ１８８０に呼び出しを行い、ＯＳ２ＡＰＩ１８８０から返却値を受け取る。
様々な実装において、本明細書に記載された実施形態は、ＡＰＩによって利用することができ、又はＡＰＩとして実装される。例えば、ホストは、例えば特定の又は所望の触覚出力を生成するために入力アトムのライブラリにアクセスすることによって、触覚出力を直接設定又は変更するために１つ以上のＡＰＩを利用する１つ以上のアプリケーションを提供することができる。
しかしながら、一部のケースでは、ホストは、１つ以上のアプリケーションがそのような方法で触覚アクチュエータを直接制御することを許容しない。そのようなケースでは、ホストは、触覚アクチュエータに対する全ての実際の制御を保持するが、アプリケーションがホストに対してそのような動作を実行するよう要求することができる１つ以上のＡＰＩを利用する１つ以上のアプリケーションを提供することができる。この方法において、アプリケーションは、そのような関数を実行するために１つ以上のＡＰＩにアクセスすることができるが、ホストはそのような動作が実際に実行されるか否かについて、なお制御を保持することができる。
本発明の実施形態は、触覚出力を提供する構成された電子デバイスを対象としている。一部の実施形態では、電子デバイスは、処理ユニット、メモリ、及び触覚アクチュエータを備える。入力波形が触覚アクチュエータに供給されたら、触覚アクチュエータは、入力として供給された複数の入力波形に応答して移動する。さらに、各入力波形は、入力として供給されたときに他の入力波形とは異なるように触覚アクチュエータを移動させるよう動作する。上記に加えて、処理ユニットは、異なるアラート状態のために複数の入力波形の異なる組み合わせを触覚アクチュエータに供給するよう動作する。一部の実施形態では、複数の入力波形の異なる組の少なくとも１つの組は、２つ以上の入力波形を含む。
１つ以上の処理ユニットと、メモリと、触覚アクチュエータとを備える電子デバイスも開示されている。メモリは、触覚アクチュエータを駆動するために複数の入力波形を生成するための命令を格納する。さらに、触覚アクチュエータは、触覚アクチュエータに入力として供給された複数の入力波形に応答して移動するよう動作可能である。例えば、各入力波形は、他の入力波形の変位プロフィールとは異なる変位プロフィールにしたがって触覚アクチュエータを移動させるように動作可能である。さらに、処理ユニットは、複数の入力波形から第１のアラート状態に応答して入力波形の第１の組み合わせを選択するよう動作可能である。処理ユニットはまた、複数の入力波形から第２のアラート状態に応答して入力波形の第２の組み合わせを選択するよう動作可能である。実施形態では、入力波形の第１の組み合わせと入力波形の第２の組み合わせは、処理ユニットによってメモリから選択される。さらに、入力波形の第２の組み合わせは、入力波形の第１の組み合わせと異なる。
触覚出力を生成するための方法もまた記述される。この方法によれば、第１のアラート状態が特定される。第１のアラート状態を特定することに応答して、典型的態様では非一時的な媒体に格納された複数の入力波形から第１及び第２の入力波形が特定される。方法はまた、選択された第１及び第２の入力波形のアプリケーションを触覚アクチュエータへの電気的入力として有効にする。その結果、触覚アクチュエータは第１の触覚出力を生成するために移動する。
本発明の他の実施形態は、第１の組の特性を有する第１の波形に対応する第１のアトム、第２の組の特性を有する第２の波形に対応する第２のアトム、及び第３の組の特性を有する第３の波形に対応する第３のアトム、を格納するコンピュータ読み取り可能な媒体を対象としている。一部の実施形態では、第１、第２、及び第３のアトムのそれぞれは、アクチュエータへ入力として供給されたら、アクチュエータを移動させる。さらに、第１、第２、及び第３の波形は、触覚アクチュエータへの入力を変化させるために組み合わせて使用可能である。
電子デバイスもまた、本明細書において記述される。電子デバイスは、他の構成要素の中で特に、アクチュエータ質量体及び少なくとも１つの起電構成要素を有する触覚アクチュエータを備える。一部の実施形態では、少なくとも１つの起電構成要素は、３回又はそれより少ない回数ゼロ交差する間にアクチュエータ質量体の運動量を略ゼロの運動量から出力運動量波形におけるピーク強度まで増加させる。
１つ以上の処理ユニットと、メモリと、アクチュエータ質量体及び少なくとも１つの起電構成要素を有する触覚アクチュエータと、を備える電子デバイスもまた開示される。一部の実施形態では、触覚アクチュエータは、入力電圧波形を受信するよう構成される。入力電圧波形は、起電構成要素に、出力速度波形にしたがってアクチュエータ質量体を移動させる。さらに、入力電圧波形は、入力電圧波形のピーク入力電圧の２周期以内に出力速度波形において触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の速度を略ゼロからピーク強度に変化させる。
一部の実施形態では、電子デバイスは、１つ以上の処理ユニットと、メモリと、触覚アクチュエータと、を備えることができる。メモリは、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を移動させるための命令を格納するよう動作可能である。一部の実施形態では、命令は、触覚アクチュエータが受信した入力電圧波形に応じて、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を出力変位波形及び出力運動量波形にしたがって移動させる。出力変位波形及び出力運動量波形は、ピーク変位強度又は振幅、及び、ピーク運動量強度又は振幅をそれぞれ有する。さらに、ピーク変位強度又は振幅、及び、ピーク運動量強度又は振幅には、入力電圧波形が最初に触覚アクチュエータに供給されたときから３回又はそれより少ない回数ゼロ交差する間に到達する。
本発明のさらなる実施形態は、触覚出力を提供するための方法を対象としている。本方法は、入力電圧波形を触覚アクチュエータに供給することによって触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の移動を開始することを含む。入力電圧波形は、出力運動量波形にしたがってアクチュエータ質量体を移動させるようになっている。さらに、入力電圧波形は、３回又はそれより少ない回数のゼロ交差の間に略ゼロの運動量からピーク強度又はピーク振幅までの運動量の変化が生じるように、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体の運動量を略ゼロの運動量から出力運動量波形におけるピーク強度又はピーク振幅に変化させる。
さらなる実施形態は、１つ以上の処理ユニットと、メモリと、アクチュエータ質量体及び少なくとも１つの起電構成要素を有する触覚アクチュエータと、を備える電子デバイスを対象としている。触覚アクチュエータは、入力電圧波形を受信するようになっており、入力電圧波形は、少なくとも１つの起電構成要素に、１）第１の期間の間にアクチュエータ質量体の運動量を略ゼロの第１の運動量から出力運動量波形におけるピーク運動量強度まで増加させ、及び２）第２の期間の間にアクチュエータ質量体の運動量をピーク運動量強度から出力運動量波形における第２の運動量強度まで減少させる。一部の実施形態では、第１の期間と第２の期間の合計時間は、約６ミリ秒～約４０ミリ秒である。
１つ以上の処理ユニットと、メモリと、アクチュエータ質量体を有する触覚アクチュエータと、を備える電子デバイスも開示される。この実施形態では、触覚アクチュエータは、入力電圧波形を受信するようになっており、入力電圧波形は、アクチュエータ質量体の運動量を略ゼロの第１の運動量から出力運動量波形におけるピーク強度まで増加させ、アクチュエータ質量体の運動量をピーク強度から出力運動量波形における第２の強度まで減少させる。一部の実施形態では、運動量の増加及び運動量の減少は、２．５サイクル～３サイクルの間に生じる。
触覚出力を提供するための方法もまた開示される。一部の実施形態では、この方法は、アクチュエータ質量体を備える触覚アクチュエータに入力電圧波形を供給して、アクチュエータ質量体の運動量を実質的にゼロからピーク強度へ増加させることを含む。さらに、実質的にゼロからピーク強度への運動量の増加は、約３ミリ秒～約２０ミリ秒の第１の期間の間に生じる。さらに、第１の期間は、入力電圧が触覚アクチュエータに最初に供給されたときに開始する。
触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体を移動させる方法もまた開示される。この実施形態では、入力アトムが触覚アクチュエータに供給される。入力アトムは、触覚アクチュエータのアクチュエータ質量体をアトムにしたがって移動させるよう構成され、さらに、約３ミリ秒～約２０ミリ秒の第１の期間にアクチュエータ質量体の運動量を出力運動量波形における実質的にゼロの第１の運動量から出力運動量波形における約１５００ｇ・ｍｍ／ｓ以上のピーク強度に増加させるよう構成される。
さらに他の実施形態では、電子デバイスが開示される。電子デバイスは、１つ以上の処理ユニットと、メモリと、触覚アクチュエータとを備える。１つ以上の処理ユニットは、アラートイベント又は通知を受信又は特定するようになっており、さらに、アラートイベント又は通知に基づいて、触覚アクチュエータに供給する１つ以上の触覚入力の種類を決定するようになっている。この決定がなされたら、１つ以上の処理ユニットは、１つ以上のパラメータに基づいて、触覚入力の各種類を生成する。これらのパラメータは、再生の長さ、再生の間の強度レベル、及び、触覚アクチュエータによって各触覚入力が再生される期間、を含んでいてもよい。
他の実施形態では、１つ以上の処理ユニットと、メモリと、触覚アクチュエータと、を備える電子デバイスは、電子デバイスの定められた状態に基づいて入力波形を生成するよう構成されてもよい。このような実施形態では、入力波形は、入力波形と関連付けられた出力波形にしたがって触覚アクチュエータを移動させるようになっている。さらに、入力波形は、再生の長さ、再生の間の強度レベル、及び、触覚アクチュエータによって各触覚入力が再生される期間、を含んでいてもよい。
触覚出力を生じさせるための方法もまた開示される。この方法によれば、アラートイベントが受信される。アラートイベントが受信されたら、触覚アクチュエータに供給される入力アトムの種類の決定がなされる。触覚入力の第１の種類が続いて生成される。触覚入力の第１の種類は、再生の長さ、再生の間の強度レベル、及び、触覚アクチュエータによって各触覚入力が再生される期間、に関する情報を含んでいる。
１つ以上の処理ユニットと、触覚アクチュエータと、１つ以上の処理ユニットに結合されたメモリと、を備える電子デバイスもまた開示される。メモリは、命令を格納しており、命令は、１つ以上の処理ユニットによって実行されたら、１つ以上の処理ユニットに、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を生成するための動作を実行させ、ＡＰＩは、ＡＰＩ呼び出し構成要素がアラートイベント又は通知に基づいて触覚アクチュエータに供給する１つ以上の触覚入力の種類を決定することを可能にする。一部の実施形態では、各触覚入力は、再生の長さ、再生の間の強度レベル、及び、触覚アクチュエータによって各触覚入力が再生される期間、を含む１つ以上のパラメータに基づいて定義される。
データ処理システムもまた開示される。一部の実施形態では、データ処理システムは、命令を実行する１つ以上の処理ユニットと、プロセッサに結合され命令を格納するメモリと、を備えており、命令は、１つ以上の処理ユニットによって実行されたら、１つ以上の処理ユニットに、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）実装構成要素を生成するための動作を実行させ、ＡＰＩ実装構成要素は、１つ以上の関数をＡＰＩ呼び出し構成要素に開示するＡＰＩを実行する。この実施形態では、ＡＰＩは、アラートイベント又は通知に基づいて触覚アクチュエータに供給する１つ以上の触覚入力の種類を定義する触覚アラート関数を含む。さらに、１つ以上の触覚入力の種類の各触覚入力は、再生の長さ、再生の間の強度レベル、及び、触覚アクチュエータによって各触覚入力が再生される期間、を含む１つ以上のパラメータに基づいて定義される。
前述の説明では、記述する実施形態の完全な理解をもたらすために、説明を目的として特定の専門用語を使用した。しかし、記述する実施形態を実践するために、特定の詳細が必要とされないことが当業者には明らかであろう。よって、本明細書に記述する具体的な実施形態の前述の説明は、例示及び説明を目的として提示される。これらの説明は、網羅的であることも、又は開示する厳密な形態に実施形態を限定することも、目的としていない。上記の教示を考慮すれば、多くの変更及び変形が可能であることが当業者には明らかであろう。
さらに、本明細書で示され記述された構成が組み合わせ又は別々に示され記述されているか否かにかかわらず、構造的構成及び方法的構成を含む様々な構成は、実施形態を製造するために構成の特定の組を選択的に含まれ又は省略されることを意図している。本出願の説明及び例示の提供によって、本技術分野の当業者は、請求された実施形態の広い範囲から離れることなく本明細書に記載された実施形態の精神及び広い見地にしたがって実施形態の変形、変更、代替を想定することができる。
本発明の開示の実施形態は、ブロック図及び方法の動作例などに参照符号をつけて上記に記述される。記述された動作は、図面のいずれかに示すように順不同で生じてもよい。さらに、１つ以上の動作は、削除されるか又は実質的に同時に実行されてもよい。例えば、連続して示された２つのブロックは実質的に同時に実行されてもよい。さらに、ブロックは逆順に実行されてもよい。さらに、１つの入力又は出力波形に関して開示された１つ以上の処置又は改良は、記述されたように他の入力又は出力波形に提供されてもよい。

Claims (14)

  1. 電子デバイスであって、
    処理ユニットと、
    メモリと、
    触覚出力を生成するための、アクチュエータ質量体を備える触覚アクチュエータと、
    を備え、
    前記メモリは、前記触覚アクチュエータを駆動する複数の入力波形を生成するための命令を格納するよう動作可能であり、
    前記アクチュエータ質量体は、前記触覚アクチュエータに入力として供給された前記複数の入力波形に応答して移動するよう動作可能であり、
    各入力波形は、前記処理ユニットから受信された命令に応答して前記触覚アクチュエータへの入力として供給されたときに前記触覚アクチュエータに個々の触覚出力を生成させるよう動作可能であり、
    前記処理ユニットは、異なるアラート状態のために前記複数の入力波形の異なる組み合わせを前記触覚アクチュエータに供給するよう動作可能であり、
    前記複数の入力波形の組み合わせのうちの少なくとも一つの組み合わせは、
    第１の駆動期間及び第１の制動期間を含む第１の入力波形及び当該第１の入力波形に続き、第１の入力波形とは異なる、第２の駆動期間及び第２の制動期間を含む第２の入力波形を含み、
    前記第１の駆動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体を移動させる第１の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定し、
    前記第１の制動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体の移動に抵抗する第２の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定し、
    前記第２の駆動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体を移動させる第３の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定し、
    前記第２の制動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体の移動に抵抗する第４の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定する、
    電子デバイス。
  2. 前記複数の入力波形は、所定の入力波形のライブラリから選択される、請求項１に記載の電子デバイス。
  3. 前記第１の駆動期間及び前記第１の制動期間は順次組み合わせられ、前記第２の駆動期間及び前記第２の制動期間は順次組み合わせられる、請求項１に記載の電子デバイス。
  4. 前記第１の駆動期間及び前記第１の制動期間は第１の時間遅延が後に続き、前記第２の駆動期間及び前記第２の制動期間は第２の時間遅延が後に続く、請求項３に記載の電子デバイス。
  5. 前記第１及び第２の時間遅延はそれぞれ、前記駆動期間又は前記制動期間のタイプに少なくとも一部関連する、請求項４に記載の電子デバイス。
  6. 電子デバイスであって、
    １つ以上の処理ユニットと、
    メモリと、
    触覚出力を生成するための、アクチュエータ質量体を備える触覚アクチュエータとを備え、
    前記メモリは、前記触覚アクチュエータを駆動する複数の入力波形を生成するための命令を格納するよう動作可能であり、
    前記アクチュエータ質量体は、前記１以上の処理ユニットから受信された命令に応答して前記触覚アクチュエータに入力として供給された前記複数の入力波形に応答して移動するよう動作可能であり、
    各入力波形は、前記複数の入力波形における他の入力波形のものとは異なる変位プロフィールにしたがって前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体を移動させるよう動作可能であり、
    前記１以上の処理ユニットは、前記複数の入力波形から第１のアラート状態に応答して入力波形の第１の組み合わせを選択するよう動作可能であり、入力波形の前記第１の組み合わせは、前記１以上の処理ユニットによって前記メモリから選択され、
    前記１以上の処理ユニットは、前記複数の入力波形から前記第１のアラート状態とは異なる第２のアラート状態に応答して入力波形の第２の組み合わせを選択するよう動作可能であり、入力波形の前記第２の組み合わせは、前記１以上の処理ユニットによって前記メモリから選択され、前記入力波形の第１の組み合わせと異なり、
    前記入力波形の第１の組み合わせ又は前記入力波形の第２の組み合わせのうちの少なくとも１つは第１の駆動期間の及び第１の制動期間を含む第１の入力波形及び当該第１の入力波形に続き、第１の入力波形とは異なる、第２の駆動期間及び第２の制動期間を含む第２の入力波形を用いて形成され、
    前記第１の駆動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体を移動させる第１の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定し、
    前記第１の制動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体の移動に抵抗する第２の波形部を前記触覚アクチュエータへの適用を規定し、
    前記第２の駆動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体を移動させる第３の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定し、
    前記第２の制動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体の移動に抵抗する第４の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定する、
    電子デバイス。
  7. 前記１以上の処理ユニット、前記メモリ、及び前記触覚アクチュエータを取り囲む筐体をさらに備え、
    前記アクチュエータ質量体の動きは、前記筐体の動きを引き起こす、請求項６に記載の電子デバイス。
  8. 前記複数の入力波形から選択された入力波形に適用されるよう動作可能であり、前記入力波形の強度を制限するか、前記入力波形の振幅を修正するためのスケーリング関数を定めるエフェクタをさらに備え、
    前記１以上の処理ユニットは、少なくとも部分的に前記エフェクタの角度又は曲率に基づく前記触覚アクチュエータへの入力を生成するために前記エフェクタを前記入力波形に適用するよう動作可能である、請求項６に記載の電子デバイス。
  9. 前記アクチュエータ質量体に対する前記変位プロフィールは、出力運動量波形に関連付けられている、請求項６に記載の電子デバイス。
  10. 前記アクチュエータ質量体に対する前記変位プロフィールは、所定の持続時間内に前記アクチュエータ質量体が移動する距離、及び、
    前記所定の持続時間内に前記アクチュエータ質量体が到達する運動量
    の少なくとも１つを含む、請求項６に記載の電子デバイス。
  11. 触覚出力を生成するための方法であって、
    第１のアラート状態を特定することと、
    前記第１のアラート状態を特定することに応答して、非一時的な媒体に典型的態様で格納された複数の入力波形から第１の入力波形及び当該第１の入力波形とは異なる第２の入力波形を選択することと、
    前記選択された第１の入力波形及び前記第２の入力波形を第１の電気的入力としてアクチュエータ質量体を有する触覚アクチュエータへ順次供給することと、
    を含み、
    各入力波形は、前記複数の入力波形における他の入力波形の変位プロフィールとは異なる各変位プロフィールにしたがって前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体を移動させるよう動作可能であり、
    前記第１の入力波形及び前記第２の入力波形の前記変位プロフィールにしたがう前記アクチュエータ質量体の移動が第１の触覚出力を生成し、
    前記第１の入力波形は第１の駆動期間及び第１の制動期間を含み、前記第２の入力波形が続き、
    前記第２の入力波形は第２の駆動期間及び第２の制動期間を含み、
    前記第１の駆動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体を移動させる前記第１の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定し、
    前記第１の制動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体の移動に抵抗する前記第２の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定し、
    前記第２の駆動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体を移動させる第３の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定し、
    前記第２の制動期間は、前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体の移動に抵抗する第４の波形部の前記触覚アクチュエータへの適用を規定する、
    方法。
  12. 前記方法は、
    第２のアラート状態を特定することと、
    前記第２のアラート状態を特定することに応答して、前記非一時的な媒体に典型的態様で格納された前記複数の入力波形から少なくとも２つの入力波形を特定することと、
    第２の触覚出力を生成するために前記触覚アクチュエータが前記アクチュエータ質量体を移動させるように前記少なくとも２つの入力波形を第２の電気的入力として前記触覚アクチュエータへ供給することと、
    をさらに備え、
    前記少なくとも２つの入力波形のうちの少なくとも１つは、前記第１の入力波形又は前記第２の入力波形のいずれかであり、
    前記少なくとも２つの入力波形のうちの少なくとも１つは、第３の入力波形であり、
    前記第２の触覚出力は、前記第１の触覚出力と異なる、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記複数の入力波形のそれぞれは、最大許容振幅及び持続時間を規定し、
    前記第２の触覚出力の形状は、順次取り込まれた前記第１の入力波形及び前記第２の入力波形の形状とは異なっている、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記第１のアラート状態は、第１の電子デバイスから第２の電子デバイスへの通信を含み、
    前記第２の電子デバイスは、前記触覚アクチュエータを収容する、請求項１１に記載の方法。
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