[發明專利]基于視角和/或接近度修改觸覺強度的可編程觸覺設備和方法

在審

• 申請號: 201510313633.2
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN105278676A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: W·瑞恩
• 申請（專利權）人: 伊默森公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 郝文博

技術領域

本申請要求遞交于2014年6月9日的美國臨時專利申請序號62/009,898以及2014年11月6日遞交的美國專利申請序號14/534,398的權益，該申請的全部內容因所有目的合并于此。

技術領域

本發明的實施例涉及用于提供觸覺效果或反饋的系統和方法。

背景技術

由于市場趨向，以及由于偶然游戲者的參與，視頻游戲和虛擬現實系統已經變得愈加流行。在典型的實施方案中，計算機系統在顯示設備上向用戶顯示可視或圖形環境。用戶能夠通過從接口設備輸入命令或數據來與被顯示的環境交互。計算機響應于用戶對諸如操縱桿手柄的移動操縱物的操縱而更新環境并且利用顯示屏向用戶提供可視反饋。

常規的視頻游戲設備或控制器使用可視提示和可聽提示來向用戶提供反饋。在一些接口設備中，還向用戶提供動覺反饋(諸如主動和有阻力的觸覺反饋)和/或觸反饋(諸如振動、紋理和熱)，更一般地統稱為“觸覺反饋”或“觸覺效果”。觸覺反饋能夠提供增強并簡化用戶接口的提示。例如，振動效果或振觸觸覺效果可用于向電子設備的用戶提供提示以針對具體事件警告用戶，或者提供現實反饋以在模擬或虛擬環境內產生更大的感覺沉浸感。常規的游戲用觸覺反饋系統和其他設備通常包括用于產生觸覺反饋的致動器，致動器附接到控制器/外圍設備的殼體上。更特別地，接口設備的電動機或其他致動器被容置在控制器內且連接到控制用計算機系統。計算機系統接收來自接口設備的傳感器信號且將適當的觸覺反饋控制信號發送給致動器。然后，致動器將觸覺反饋提供給控制器。計算機系統因此能夠與其他可視和可聽反饋相結合地將物理感覺傳送給用戶。

對提供觸覺效果變化的觸覺反饋系統存在需求，該系統能夠提供之前不能為用戶提供的更有沉浸感和可享受的體驗。

發明概述

本發明的實施例涉及一種系統，包括：主計算機，其被配置為在顯示器上向用戶產生虛擬環境；處理器；以及觸覺外圍設備。該觸覺外圍設備包括致動器，其中所述致動器被配置為接收來自處理器的控制信號且響應于來自處理器的控制信號而向觸覺外圍設備輸出觸覺效果。處理器被配置為根據虛擬環境的虛擬照相機的變焦狀態來改變用于致動器的控制信號，從而第一變焦狀態使得所述致動器產生并施加第一觸覺效果，第二變焦狀態使得所述致動器產生并施加第二觸覺效果。與在第一變焦狀態下相比在第二變焦狀態下虛擬對象表現為更近，第一觸覺效果比第二觸覺效果更弱。

本發明的實施例還涉及一種系統，包括主計算機，其被配置在顯示器上向用戶產生虛擬環境；觸覺外圍設備；以及處理器。觸覺外圍設備包括致動器，其中所述致動器被配置為接收來自處理器的控制信號且響應于來自處理器的控制信號而向觸覺外圍設備輸出觸覺效果。處理器被配置為根據虛擬環境內虛擬照相機的視角來改變用于致動器的控制信號，從而第一視角使得所述致動器產生并施加第一觸覺效果，第二視角使得致動器產生并施加第二觸覺效果，第一觸覺效果不同于第二觸覺效果。

本發明的實施例還涉及一種系統，包括：主計算機，其被配置為在顯示器上向用戶產生虛擬環境；觸覺外圍設備；以及處理器。觸覺外圍設備包括致動器，其中致動器被配置為接收來自處理器的控制信號且響應于來自處理器的控制信號而向觸覺外圍設備輸出觸覺效果。處理器被配置為根據虛擬環境的虛擬照相機的變焦狀態來改變用于致動器的控制信號，從而第一變焦狀態使得致動器產生并施加第一觸覺效果，第二變焦狀態使得致動器產生并施加第二觸覺效果。與第一變焦狀態相比，在第二變焦狀態下虛擬對象表現為更近。處理器還被配置為根據虛擬環境內虛擬照相機的視角來改變用于致動器的控制信號，從而第一視角使得致動器產生并施加第三觸覺效果，第二視角使得所述致動器產生并視角第四觸覺效果。第一觸覺效果、第二觸覺效果、第三觸覺效果和第四觸覺效果彼此不同。

附圖說明

通過如附圖所示的本發明實施例的詳細說明，本公開的前述特征和優點以及其它特征和優點將變得更加清晰。并入說明書并構成本發明的一部分的附圖用于解釋本發明的原理且使所屬領域技術人員能夠實現和利用本發明。附圖不是按比例繪制的。

圖1是根據其實施例的用于向觸覺外圍設備提供觸覺反饋的系統的框圖。

圖2是圖1的系統的示意圖，其中觸覺外圍設備是觸覺操縱桿。

圖3和圖4是根據其實施例的觸覺外圍設備的立體圖，其中觸覺外圍設備是手持式游戲控制器。

圖5示出了圖3和圖4的游戲控制器的框圖。