[發明專利]觸覺啟用的控制器裝置中終點止動減弱解決方案的方法和設備

在審

• 申請號: 201710573715.X
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107621873A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: D·A·格蘭特;W·S·林恩;S·福雷斯特;S·D·蘭克;N·T·奧里恩
• 申請（專利權）人: 意美森公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙)44240
• 代理人: 金輝

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年7月15日申請的美國臨時申請號62/363,003的優先權，該申請的全部內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明在用戶界面、游戲電子器件、消費型電子器件以及虛擬現實和增強現實應用方面都有應用。

背景技術

視頻游戲和視頻游戲系統由于對休閑玩家的營銷和由此致使休閑玩家的參與而變得更加受歡迎。控制器裝置(例如，視頻游戲裝置或控制器)可以使用視覺和聽覺線索向用戶提供反饋。在一些接口裝置中，還向用戶提供動覺反饋(諸如有源和阻力反饋)和/或觸覺反饋(諸如振動、紋理和熱)，更一般地統稱為“觸覺反饋”或“觸覺效果”。觸覺反饋可以提供增強和簡化用戶界面的線索。具體地說，振動效果或振動觸覺的觸覺效果可用于向電子裝置的用戶提供線索以提醒用戶特定事件，或提供真實反饋以在模擬或虛擬環境中創建更佳的感官沉浸。

諸如醫療裝置、汽車控制、遠程控制和其它類似裝置等的其它裝置，也受益于觸覺反饋或觸覺效果，其中用戶與用戶輸入元件交互以引起動作。例如但不限于，醫療裝置上的用戶輸入元件可以由用戶在醫療裝置的近側部分處在患者身體外部操作，以在醫療裝置的遠側端部處在患者的身體內引起動作。可以在裝置中采用觸覺反饋或觸覺效果來提醒用戶特定事件，或者在醫療裝置的遠側端部處向用戶提供關于醫療裝置與患者的交互的真實反饋。

觸覺反饋系統可以向用戶輸入元件提供動覺觸覺效果。動覺觸覺效果可以與沿著控制器裝置的整個主體產生的一般觸覺效果辨別或區分開來。

發明內容

以下詳細描述本質上僅是示例性的，并且不旨在限制本發明或本申請以及本發明的使用。此外，不希望受先前的技術領域、背景技術、發明內容或以下具體實施方式中提出的任何表達或暗示的理論限制。

本文中的實施方案的一個方面涉及一種觸覺啟用的控制器裝置，包括控制器主體、用戶輸入元件、觸覺致動器和傳動部件。用戶輸入元件附接到控制器主體并且相對于所述控制器主體具有從第一位置延伸到終點止動位置的運動范圍。觸覺致動器位于控制器主體內，并配置成輸出力或扭矩。傳動部件連接到觸覺致動器和用戶輸入元件。傳動部件配置成當用戶輸入元件處于第一位置時以第一倍增因數將力或扭矩從觸覺致動器傳遞到用戶輸入元件，并且當用戶輸入元件處于終點止動位置時以第二倍增因數將力或扭矩從觸覺致動器傳遞到用戶輸入元件，其中第二倍增因數大于第一倍增因數。

在實施方案中，傳動部件包括第一臂，用戶輸入元件具有第二臂，第二臂連接到第一臂，使得當用戶輸入元件處于終點止動位置時相比于當用戶輸入元件處于其運動范圍的第一位置時，第一臂的縱向軸線和第二臂的縱向軸線更為對準。

在實施方案中，第一臂包括樞軸點，第一臂在樞軸點處附接到觸覺致動器，其中第一臂還通過第二臂的連接元件連接到第二臂，并且其中第二臂和第一臂的連接方式是，使得從樞軸點到連接元件的長度隨著用戶輸入元件從第一位置移動到終點止動位置而減小。

在實施方案中，用戶輸入元件例如是可相對于控制器主體從第一位置旋轉/平移到終點止動位置的觸發器、按鈕、搖桿、操縱桿。

在實施方案中，觸覺啟用的控制器裝置還包括在觸發器和終點止動位置之間延伸的彈簧，其中第一位置對應于彈簧的平衡位置。

在實施方案中，第一臂具有沿著其縱向軸線延伸的狹槽，并且其中第二臂的連接元件是插入穿過狹槽的銷，并且配置成隨著用戶輸入元件朝向終點止動位置旋轉而在狹槽內朝向樞軸點滑動。

在實施方案中，觸覺致動器配置成輸出力或扭矩的馬達，其中力或扭矩配置成沿第一方向旋轉第一臂，并且沿第二且相反方向旋轉用戶輸入元件。

本文中的實施方案的一個方面涉及一種觸覺啟用的控制器裝置，包括控制器主體、用戶輸入元件組件和觸覺致動器。在實施方案中，用戶輸入元件組件具有殼體，所述殼體設置在控制器主體內或經由可彈性變形的元件附接到控制器主體，所述可彈性變形的元件允許用戶輸入元件組件的殼體可相對于控制器主體移動。用戶輸入元件組件具有附接到用戶輸入元件組件的殼體的用戶輸入元件。用戶輸入元件相對于殼體具有從第一位置延伸到終點止動位置的運動范圍。觸覺致動器配置成在用戶輸入元件組件上輸出力或扭矩，其中可彈性變形的元件促使力或扭矩使用戶輸入元件組件的殼體相對于控制器主體移動。

在實施方案中，可彈性變形的元件是彈簧懸掛或形成彈簧懸掛。