用于控制触觉信号的系统及方法技术方案

用于控制触觉输出设备的系统和方法包括：处理器；触觉外围设备，其包括触觉输出设备；以及传感器，其与所述触觉输出设备耦合。该触觉输出设备配置为，接收来自处理器的控制信号，且响应于来自处理器的控制信号而将具有一分布曲线的触觉效果输出到触觉外围设备。该传感器配置为感测触觉输出设备的当前操作状况。处理器配置为，根据包括期望的触觉效果波形的多个输入以及从传感器接收到的信号来生成用于触觉输出设备的控制信号。输入还可以包括触觉输出设备的至少一个参数。如此，控制信号使触觉效果的分布曲线基本上匹配期望的触觉效果波形。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求递交于2014年12月4日的美国临时专利申请序号62/087,752的权益，该申请的全文为所有目的通过引用方式合并于此。
本专利技术的实施例一般地涉及具有触觉输出设备的设备，更特别地涉及用于控制触觉输出设备的系统及方法。
技术介绍
视频游戏和视频游戏系统由于朝向临时游戏者的市场趋势以及因此由于临时游戏者的参与而日趋流行。常规的视频游戏设备或控制器利用视觉和听觉提示来为用户提供反馈。在一些接口设备中，还为用户提供动觉反馈(诸如作用力反馈和抵制力反馈)和/或触反馈(诸如振动、纹理和热)，更一般地统称为“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈能够提供增强且简化用户接口的提示。具体地，振动效果或振触触觉效果可用于为电子设备的用户提供提示以警告用户特定事件，或者提供现实反馈以在模拟或虚拟环境内产生更大的沉浸感。在诸如医疗设备、汽车控件、远程控制器以及其他类似设备的其他设备中，用户与用户输入元件交互而产生动作，这些也得益于触觉反馈或触觉效果。例如，不是通过限制的方式，医疗设备上的用户输入元件可以通过患者体外的用户在医疗设备的近侧部操作，而在医疗设备的远侧端处的患者体内产生动作。设备可以利用触觉反馈或触觉效果来警告用户特定事件，或者为用户提供关于医疗设备与医疗设备远侧端处的患者的交互的真实反馈。常规的用于游戏和其他设备的触觉反馈系统通常包括一个或多个执行器，这些执行器附接到壳体，用于产生触觉反馈。然而，一些执行器在制动时需要大量的时间来减速和/或需要大量的时间来起动。因此，由执行器输出或输送的触觉效果的分布曲线可能与期望的触觉效果波形不匹配。更特别地，如图1所示，期望的触觉效果波形130具有对应的或匹配的控制信号132。还显示出响应于控制信号132而输出的触觉效果134。触觉效果134的分布曲线既不严格地匹配或跟随控制信号132，也不严格地匹配或跟随期望的触觉效果波形130。本专利技术的实施例涉及提高执行器实现期望的触觉分布曲线或波形的能力的方法和系统。专利技术概述本专利技术的实施例涉及一种控制触觉输出设备的方法。接收包含期望的触觉效果波形的第一输入。期望的触觉效果波形包括至少一个强度增加或强度减小。接收来自传感器的第二输入。该第二输入包括触觉输出设备的当前操作状况。经由使用第一输入和第二输入两者的算法来生成控制信号。该控制信号应用于触觉输出设备以指示触觉输出设备输出具有一分布曲线的触觉效果。控制信号使触觉效果的分布曲线包括，分别与期望的触觉效果波形的强度增加或强度减小基本上匹配的强度增加或强度减小。本专利技术的实施例还涉及一种用于控制触觉输出设备的系统。在实施例中，该系统包括处理器、具有触觉输出设备的触觉外围设备、以及与触觉输出设备耦合的传感器。触觉输出设备配置为，接收来自处理器的控制信号，且响应于来自处理器的控制信号而将具有一分布曲线的触觉效果输出到触觉外围设备。传感器配置为感测触觉输出设备的当前操作状况。处理器配置为，根据包括期望的触觉效果波形的多个输入、从传感器接收到的信号、和触觉输出设备的至少一个参数来生成用于触觉输出设备的控制信号。因此，控制信号使所述触觉效果的分布曲线基本上匹配期望的触觉效果波形。根据本专利技术的另一实施例，该系统包括处理器、具有触觉输出设备的触觉外围设备、以及与触觉输出设备耦合的传感器。该触觉输出设备是具有内部控件的无刷DC电动机，所述内部控件自动起动和制动电动机。触觉输出设备配置为，接收来自处理器的控制信号，且响应于来自处理器的控制信号而将具有一分布曲线的触觉效果输出到触觉外围设备。传感器配置为感测触觉输出设备的位置、速度或加速度。处理器配置为，根据包括至少一个强度增加或强度减小的期望的触觉效果波形以及根据从传感器接收到的信号，改变用于触觉输出设备的控制信号。因此，控制信号使所述触觉效果的分布曲线包括与期望的触觉效果波形的强度增加或强度减小基本上匹配的强度增加或强度减小。触觉外围设备可以是游戏控制器、平板式设备、电话机、个人数字助理(PDA)、计算机、游戏外围设备、鼠标、可佩戴式用户物件、或包括用于输出触觉效果的触觉输出设备的其他设备。处理器可布置在主计算机或触觉外围设备中。附图说明本专利技术的前述的以及其他的特征和优点将从如附图中所示的其实施例的以下说明中显而易见。并入此处且构成说明书的一部分的附图进一步用来解释本专利技术的原理，且使本领域技术人员能够实现和利用本专利技术。附图不是按比例绘制的。图1是期望的触觉效果波形、控制信号、和响应于控制信号而输出的触觉效果的示意图。图2A是触觉外围设备或控制器的实施例的示意图。图2B是图2A的触觉外围设备或控制器的另一视图的示意图。图3是图2A的触觉外围设备或控制器与主计算机和显示器相结合的框图。图4是示出根据本专利技术实施例的、用于控制由触觉输出设备输出的触觉效果的方法的流程图，其中所述方法包括生成对触觉输出设备的当前操作状况相关的传感器信息进行补偿的控制信号。图5是期望的触觉效果波形、修正之前的第一控制信号、根据图4的流程图修正之后的第二控制信号、以及响应于第二或修正的控制信号而输出的触觉效果的示意图。图6是示出根据本专利技术另一实施例的、用于控制由触觉输出设备输出的触觉效果的方法的流程图，其中该方法包括生成，对触觉输出设备的当前操作状况相关的传感器信息以及触觉输出设备的参数或性质进行补偿的控制信号。专利技术详述现在参考附图来描述本专利技术的具体实施例，其中相同的附图标记表示相同或功能上相似的元件。下面的详细说明本质上仅为示例性的，不旨在限制本专利技术或者本专利技术的应用和用途。此外，不意在为前面的
、
技术介绍
、专利技术概述或下面的专利技术详述中提供的任何明示的或暗示的理论所约束。此外，虽然下面的说明涉及到游戏设备和用于游戏设备的控制器，本领域技术人员将认识到，下面的说明同样适用于具有触觉输出设备的其他设备。本专利技术的实施例涉及用于控制触觉输出设备的系统和方法。触觉输出设备布置在触觉外围设备内或触觉外围设备上。触觉外围设备可以是例如用于游戏系统的手持式游戏触觉外围设备100，如图2A-2B所示，或者包括用于输出触觉效果的触觉输出设备的其他设备，诸如但不限于电话机、个人数字助理(PDA)、平板式设备、计算机、游戏外围设备、计算机鼠标、可佩戴式用户物件、医疗设备、汽车控件、远程控制器、触摸屏或类似物。触觉外围设备100通常可与游戏系统联用，游戏系统可以连接到计算机、移动电话、电视机或其他类似的设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制触觉输出设备的方法，所述方法包括以下步骤：接收包括期望的触觉效果波形的第一输入，其中所述期望的触觉效果波形包括至少一个强度增加或强度减小；接收来自传感器的第二输入，所述第二输入包括所述触觉输出设备的当前操作状况；经由使用所述第一输入和第二输入两者的算法来生成控制信号；以及将所述控制信号应用于所述触觉输出设备以指示所述触觉输出设备输出具有分布曲线的触觉效果，其中所述控制信号使所述触觉效果的分布曲线包括与所述期望的触觉效果波形的强度增加或强度减小分别基本上匹配的强度增加或强度减小。

【技术特征摘要】
2014.12.04 US 62/087,752;2015.11.24 US 14/950,7971.一种控制触觉输出设备的方法，所述方法包括以下步骤：
接收包括期望的触觉效果波形的第一输入，其中所述期望的触觉效果波形包括至少一
个强度增加或强度减小；
接收来自传感器的第二输入，所述第二输入包括所述触觉输出设备的当前操作状况；
经由使用所述第一输入和第二输入两者的算法来生成控制信号；以及
将所述控制信号应用于所述触觉输出设备以指示所述触觉输出设备输出具有分布曲
线的触觉效果，其中所述控制信号使所述触觉效果的分布曲线包括与所述期望的触觉效果
波形的强度增加或强度减小分别基本上匹配的强度增加或强度减小。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述触觉输出设备是无刷DC电动机。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：
接收包括所述触觉输出设备的至少一个参数的第三输入，
其中经由算法来生成所述控制信号的步骤包括使用所述第一输入、第二输入和第三输
入。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个参数选自由类型、特性和过去经历组成
的组。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述传感器配置为感测所述触觉输出设备的位置、速
度或加速度。
6.如权利要求1所述的方法，其中生成所述控制信号的步骤包括，经由所述算法来修改
基础控制信号，使得所述控制信号包括与所述基础控制信号不同的波形。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述触觉效果的分布曲线的强度增加或强度减小具
有与所述期望的触觉效果波形的强度增加或强度减小相同的幅值，并且所述触觉效果的分
布曲线的强度增加或强度减小与所述期望的触觉效果波形的强度增加或强度减小同时发
生。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述控制信号包括多个阶跃和制动，从而使所述触觉
效果的分布曲线包括基本上匹配所述期望的触觉效果波形的强度减小的强度减小。
9.一种用于控制触觉输出设备的系统，所述系统包括：
处理器；
触觉外围设备，其包括触觉输出设备，其中所述触觉输出设备配置为，接收来自所述处
理器的控制信号，并且响应于来自所述处理器的控制信号而将具有分布曲线的触觉效果输
出到所述触觉外围设备；以及
传感器，其与所述触觉输出设备耦合，其中所述传感器配置为感测所述触觉输出设备
的当前操作状况，
其中所述处理器配置为，根据多个输入来生成所述触觉输出设备的控制信号，使得所
述控制信号使所述触觉效果的分布曲线基本上匹配期望的触...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·沙，
申请(专利权)人：伊默森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US