[發明專利]具有聚酰亞胺襯底的力感測電阻器(FSR)、系統和其方法

有效

• 申請號: 201980033009.3
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN112219246B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: I·坎貝爾;C·T·尤;L·楊;J·W·穆哈
• 申請（專利權）人: 威爾烏集團
• 主分類號: H01C10/10
• 分類號: H01C10/10;G01L1/20;G06F3/045;A63F13/218
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 韓宏

一種力感測電阻器(FSR)，其構造為具有由聚酰亞胺制成的第一襯底，所述第一襯底安置在具有電阻性和柔性的第二襯底下方。一種用于電子系統的手持控制器可以包含具有由聚酰亞胺制成的第一襯底的所述FSR。所述FSR可以安裝在控制器主體內的結構的平面表面上，所述結構如安裝在所述控制器主體的手柄內的結構，和/或安裝在包含在所述控制器主體的頭部上的至少一個拇指操作的控件下方的結構。所述FSR可以被配置成測量電阻值，所述電阻值對應于施加到所述手柄的外表面上的力的量和/或施加到所述至少一個拇指操作的控件上的力的量。

相關申請的交叉引用

本申請是要求于2018年5月18日提交的題為“具有聚酰亞胺襯底的力感測電阻器(FSR)、系統和其方法(FORCE SENSING RESISTOR (FSR)WITH POLYIMIDE SUBSTRATE,SYSTEMS,AND METHODS THEREOF)”的美國專利申請序列號15/984,231的優先權的PCT申請，所述申請作為部分繼續申請要求于2017年12月7日提交的題為“具有手指感測和可調節手保持器的電子控制器(ELECTRONIC CONTROLLER WITH FINGER SENSING AND ANADJUSTABLE HAND RETAINER)”的未決的美國專利申請序列號15/834,372的優先權，所述未決的美國專利申請本身作為部分繼續申請要求于2017年8 月17日提交的題為“具有手保持器和手指運動感測的電子控制器 (ELECTRONIC CONTROLLER WITH HAND RETAINER ANDFINGER MOTION SENSING)”的美國專利申請序列號15/679,521的優先權，所述美國專利申請本身作為部分繼續申請要求于2016年10月11日提交的美國專利申請序列號29/580,635的優先權并且要求于2017年6月16 日提交的美國臨時專利申請62/520,958的優先權，所述專利申請全都特此通過引用整體并入。

背景技術

視頻游戲產業已經變得龐大且重要，并且已經在軟件和相關硬件兩者中產生了許多創新。已經針對各種游戲應用設計、制造和銷售了各種手持式視頻游戲控制器。這些創新中的一些創新在視頻游戲產業之外具有適用性，如用于工業機器的控制器、防御系統、機器人技術等。虛擬現實(VR)系統是在視頻游戲產業之內和之外均受到現代人廣泛關注并具有快速技術進步的應用。用于VR系統的控制器必須執行若干不同的功能，并且通常在優化某些期望的特性(如易用性等)的同時滿足嚴格的(并且有時相互矛盾的)設計約束。

VR系統中使用的控制器的一個示例目標是盡可能多地模擬自然交互，如抓握、投擲、緊握等。為了滿足這個目標，已經利用各種類型的傳感器，其中包含力感測電阻器(FSR)，所述力感測電阻器使用可變電阻來測量施加到FSR上的力的量。然而，具有FSR的現有控制器往往由于在構造時使用的材料而表現出相當粗略的響應曲線(例如，力與電阻響應曲線)，從而使得現有控制器僅可用于二進制(例如，接通/斷開) 開關。這在VR系統中是不期望的。另外，基于聚酯薄膜的FSR需要大且笨重的排針連接器(header connector)，這意味著FSR消耗大的占用空間，難以小型化并且不能直接焊接到其它組件。在FSR的構造中使用聚酯薄膜的又另一個缺點是其不能忍受回流爐的高溫，這限制了可以降低基于聚酯薄膜的FSR的制造成本的方式。代替將聚酯薄膜用于底部襯底，還已知用印刷電路板(PCB)作為底部襯底來構造FSR。然而， PCB襯底也表現出粗略(并且有時非單調的)的響應曲線，從而致使這些類型的FSR不適合于VR應用。因此，在本領域中需要可以改進VR 系統和/或更好地促進用戶操作的改進的控制器設計。

發明內容