[发明专利]触觉启用的控制器装置中终点止动减弱解决方案的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月15日申请的美国临时申请号62/363,003的优先权，该申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明在用户界面、游戏电子器件、消费型电子器件以及虚拟现实和增强现实应用方面都有应用。

背景技术

视频游戏和视频游戏系统由于对休闲玩家的营销和由此致使休闲玩家的参与而变得更加受欢迎。控制器装置(例如，视频游戏装置或控制器)可以使用视觉和听觉线索向用户提供反馈。在一些接口装置中，还向用户提供动觉反馈(诸如有源和阻力反馈)和/或触觉反馈(诸如振动、纹理和热)，更一般地统称为“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈可以提供增强和简化用户界面的线索。具体地说，振动效果或振动触觉的触觉效果可用于向电子装置的用户提供线索以提醒用户特定事件，或提供真实反馈以在模拟或虚拟环境中创建更佳的感官沉浸。

诸如医疗装置、汽车控制、远程控制和其它类似装置等的其它装置，也受益于触觉反馈或触觉效果，其中用户与用户输入元件交互以引起动作。例如但不限于，医疗装置上的用户输入元件可以由用户在医疗装置的近侧部分处在患者身体外部操作，以在医疗装置的远侧端部处在患者的身体内引起动作。可以在装置中采用触觉反馈或触觉效果来提醒用户特定事件，或者在医疗装置的远侧端部处向用户提供关于医疗装置与患者的交互的真实反馈。

触觉反馈系统可以向用户输入元件提供动觉触觉效果。动觉触觉效果可以与沿着控制器装置的整个主体产生的一般触觉效果辨别或区分开来。

发明内容

以下详细描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本发明或本申请以及本发明的使用。此外，不希望受先前的技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中提出的任何表达或暗示的理论限制。

本文中的实施方案的一个方面涉及一种触觉启用的控制器装置，包括控制器主体、用户输入元件、触觉致动器和传动部件。用户输入元件附接到控制器主体并且相对于所述控制器主体具有从第一位置延伸到终点止动位置的运动范围。触觉致动器位于控制器主体内，并配置成输出力或扭矩。传动部件连接到触觉致动器和用户输入元件。传动部件配置成当用户输入元件处于第一位置时以第一倍增因数将力或扭矩从触觉致动器传递到用户输入元件，并且当用户输入元件处于终点止动位置时以第二倍增因数将力或扭矩从触觉致动器传递到用户输入元件，其中第二倍增因数大于第一倍增因数。

在实施方案中，传动部件包括第一臂，用户输入元件具有第二臂，第二臂连接到第一臂，使得当用户输入元件处于终点止动位置时相比于当用户输入元件处于其运动范围的第一位置时，第一臂的纵向轴线和第二臂的纵向轴线更为对准。

在实施方案中，第一臂包括枢轴点，第一臂在枢轴点处附接到触觉致动器，其中第一臂还通过第二臂的连接元件连接到第二臂，并且其中第二臂和第一臂的连接方式是，使得从枢轴点到连接元件的长度随着用户输入元件从第一位置移动到终点止动位置而减小。

在实施方案中，用户输入元件例如是可相对于控制器主体从第一位置旋转/平移到终点止动位置的触发器、按钮、摇杆、操纵杆。

在实施方案中，触觉启用的控制器装置还包括在触发器和终点止动位置之间延伸的弹簧，其中第一位置对应于弹簧的平衡位置。

在实施方案中，第一臂具有沿着其纵向轴线延伸的狭槽，并且其中第二臂的连接元件是插入穿过狭槽的销，并且配置成随着用户输入元件朝向终点止动位置旋转而在狭槽内朝向枢轴点滑动。

在实施方案中，触觉致动器配置成输出力或扭矩的马达，其中力或扭矩配置成沿第一方向旋转第一臂，并且沿第二且相反方向旋转用户输入元件。

本文中的实施方案的一个方面涉及一种触觉启用的控制器装置，包括控制器主体、用户输入元件组件和触觉致动器。在实施方案中，用户输入元件组件具有壳体，所述壳体设置在控制器主体内或经由可弹性变形的元件附接到控制器主体，所述可弹性变形的元件允许用户输入元件组件的壳体可相对于控制器主体移动。用户输入元件组件具有附接到用户输入元件组件的壳体的用户输入元件。用户输入元件相对于壳体具有从第一位置延伸到终点止动位置的运动范围。触觉致动器配置成在用户输入元件组件上输出力或扭矩，其中可弹性变形的元件促使力或扭矩使用户输入元件组件的壳体相对于控制器主体移动。

在实施方案中，可弹性变形的元件是弹簧悬挂或形成弹簧悬挂。