本发明专利技术公开了一种具有触觉操作杆的电子装置，该触觉操作杆具有：在ＸＹ平面中的力传感阻抗层（１２０）围绕至少一部分力传感阻抗层（１２０）的柔性模（１１５）；连接到柔性模（１１５）的柱塞（１９０），垂直于ＸＹ平面安装；和布置得邻近于柱塞（１９０）的顶表面（１３５）和底表面（１３３）之一的触觉圆顶（１１０）。此外，本发明专利技术公开了一种使用触觉装置实现功能的方法，包括：通过施加力致动触觉圆顶（６０５）；确定在力传感阻抗层中的多个部分中力的分布（６１０）；以及实现功能（６３０，６３５）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有用于导航和选择功能的操纵杆的电子装置。
技术介绍
随着技术的发展，电子装置变得日益先进并且能执行多种任务。电子装置的用户期望在电子装置中提供附加的和更复杂的功能性的同时保持装置紧凑。随着电子装置中可用功能性的增加，导航并且访问可用于用户的多种选项和功能的能力变得更加重要。操纵杆是一种使用户能够通过例如电视游戏控制台或者移动电话的电子装置容易地导航并且访问不同可用功能的解决方案。现今的操纵杆经常使用独立的按钮来实现“选择”功能并且用以控制屏幕上光标的移动。在游戏操纵杆的情况下，使用手柄来完成在屏幕上的导航，并且经常单独的按钮用来“选择”。单独按钮的使用对用户来说极端不便。通常，例如移动电话的电子装置的键盘，在键盘上的键被按下从而确认选择时，为用户提供触觉反馈。但是操纵杆经常缺少这种“硬”(crisp)触觉反馈。这样，存在对通过在XY平面360度移动而有助于屏幕上光标导航的具有触觉反馈的操纵杆的需求。用户执行的操纵杆移动应该被屏幕上的指针精确地复制，并且当用户执行选择时也能为用户提供硬触觉反馈。附图说明附图和下面的详细说明一起合并在说明书中，并形成说明书的一部分，用来说明多种实施例并且解释根据本专利技术的各种原理和优点。图1示出了根据本专利技术实施例的操纵杆。图2示出了根据本专利技术实施例的在刚性定位器上具有弹簧锁的操纵杆。图3示出了根据本专利技术实施例的操纵杆的透视图。图4示出了根据本专利技术另一个实施例的操纵杆。图5示出了描述力传感阻抗层的实施例。图6是描述由根据本专利技术实施例的操纵杆实现的功能的流程图。图7是由描述根据本专利技术实施例的操纵杆实现的“选择”功能的实现过程流程图。图8示出了用在本专利技术实施例中的力对阻抗的图。图9示出了用在本专利技术实施例中的力对电压的图。具体实施例方式本专利技术可以以几种形式和方式实现。下面提供的说明和附图示出了本专利技术的示例性实施例。本领域技术人员将意识到，本专利技术可以以下面没有示出的其它的形式和方式来实现。本专利技术应该具有权利要求的全部范围并且不受限于下面所示出的实施例。电子装置具有提供屏幕上光标导航控制并且在执行“选择”功能时也提供触觉反馈的操纵杆。该电子装置可以实现为数种装置中的一种，例如移动电话装置、远程控制器、游戏控制器、个人数字助理(PDA)、便携式计算机和其它的电子装置。依赖于实现方案，操纵杆既能在XY平面的所有方向移动(水平移动)也能在Z方向移动(垂直移动)。所述的操纵杆具有几个优点。一个优点是当操纵杆中的触觉圆顶被压时用户接收到触觉反馈。当用户使用操纵杆在电子装置上作出选择时，他感受到确认选择的触觉反馈。触觉圆顶，在被压得超过临界点时，产生负责为操纵杆的用户提供硬触觉反馈的“崩塌”(snap)。操纵杆的设计使“选择”功能和导航功能一体化而不使用附加的按钮。当用户在Z方向对操纵杆施力时“选择”功能被激活，其执行屏幕上应用程序、屏幕上的超链接或者非屏幕功能例如电视游戏中的“开火”的选择。当用户在XY平面移动操纵杆时导航功能被激活，它在计算设备上移动屏幕上的光标到特定的位置，滚动显示等等。在所示的实施例中，触觉反馈操纵杆具有配置来接收来自致动装置的外力的力传感阻抗层。力传感阻抗层具有多个接收外力的传感元件。当在力传感阻抗层的所有传感元件中力的分布大体上相等时，力传感阻抗层给处理器发送“选择”信号。替换地，触觉圆顶的“崩塌”产生阻抗和电压的改变，其也能被识别为“选择”功能。如果发生特定传感元件中力变大的情况(有或者没有圆顶的“崩塌”)，力传感阻抗层给处理器发送“方向”信号以使能够在由该特定传感元件传感经受的外力的方向移动。图1示出了根据本专利技术实施例的操纵杆。在图1所示出的特定实施例中，操纵杆100是能用来移动屏幕上光标的导航装置。例如，在移动电话的情况下，用户能使用操纵杆选择屏幕上的图标或者滚动屏幕上可用的各种选项。典型地，用户可以向上、向下、向左或向右滚动，并然后作出他希望在移动电话上使用的软件应用程序的选择。在其它情况中，操纵杆能控制网页上的光标。在一个实施例中，操纵杆100包括在XY平面的力传感阻抗层120，围绕至少一部分力传感阻抗层120的柔性模115，垂直于XY平面安装的柱塞190，连接到柱塞190和柔性模115的刚性定位器105，和布置在刚性定位器105与柱塞190的底表面133之间的触觉圆顶110。上面描述的整个设备安装在电子装置中的基底125上，例如印刷电路板(“PCB”)上。柱塞190可以是一种具有顶表面135的手柄，顶表面135被设计用来容纳人的手指以施加外力。柱塞190被部分地装入在刚性定位器105中，并且与触觉圆顶110接触，以使触觉圆顶110在不存在施加在柱塞190上的外力时处于松弛状态。触觉圆顶110装在柱塞190的底表面133和刚性定位器105之间柱塞的底表面133具有突起130，以在柱塞190被以特定最小量的垂直力(Z方向)压下时，向触觉圆顶110的凸表面145提供力。这种类型的触觉圆顶110为柱塞突起130提供目标区域(“甜区”)。“甜区”是当被致动时给用户提供最大触觉反馈的区域。当柱塞190接收外力时，触觉圆顶110能在垂直方向(例如在“甜区”)或者在力方向(例如，偏斜地)被按下。当它在”甜区”接收到预定量的力时触觉圆顶110塌陷，并且当力移走时回弹，这样给用户提供硬触觉反馈。在另一个实施例中(未示出)，代替设置突起130，触觉圆顶110在触觉圆顶110的中心设置有凸起的凹座。具有凸起的凹座的触觉圆顶的优点是柱塞190不需要被精确地置于中心来使触觉圆顶110塌陷。这样，具有平坦底表面的柱塞能首先接触到凸起的凹座，并且借助凸起的凹座在中心推动触觉圆顶。操纵杆使用户能导航电子装置的屏幕上的光标。这通过使用力传感阻抗层120来完成。根据实施例，刚性定位器105是这样的组件，当外力被柱塞190接收到时，其建立与力传感阻抗层120接触。刚性定位器105的凸起底表面150，在不存在外力时，保持稍微在力传感阻抗层120之上，以使当在柱塞190上接收到基本垂直的外力时，刚性定位器的底表面150恢复与力传感阻抗层接触。柱塞190接收到的力通过刚性定位器105递给力传感阻抗层120。柔性模115为刚性定位器105提供向上和向下的活动性，同时维持在力传感阻抗层120之上的刚性定位器105的相对的标定的XY位置。图2示出了操纵杆200装配有位于刚性定位器205之上的卡锁(snap lock)298的实施例。卡锁298被提供来使柱塞290和刚性定位器205保持在一起。柱塞290具有顶表面235和底表面233。柱塞290的底表面233具有突起230，用于当柱塞290被以特定最小量的垂直力(Z方向)压下时向触觉圆顶210的凸表面245提供力。柱塞290的顶表面235被设计用来容纳人的手指以施加外力。柱塞290垂直于XY平面安装并且连接到刚性定位器205。刚性定位器205保持柱塞290垂直于XY平面，并且其连接到柔性模215上。柔性模215安装在电子装置中的基底225例如PCB的上。在一个实施例中，刚性定位器205的凸底表面250与力传感阻抗层220接触，以传递通过柱塞290传递给具有突起230的底表面233的、在柱塞290的顶表面235上接收到的力。当本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有触觉操纵杆的电子装置，包括：在ＸＹ平面中的力传感阻抗层；围绕至少一部分力传感阻抗层的柔性模；连接到柔性模的柱塞，其垂直于ＸＹ平面安装；和设置得邻近于柱塞的顶表面和底表面之一的触觉圆顶。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-1-4 11/028,4151.一种具有触觉操纵杆的电子装置，包括在XY平面中的力传感阻抗层；围绕至少一部分力传感阻抗层的柔性模；连接到柔性模的柱塞，其垂直于XY平面安装；和设置得邻近于柱塞的顶表面和底表面之一的触觉圆顶。2.如权利要求1的电子装置，其中触觉圆顶能够接触力传感阻抗层以指示光标移动。3.如权利要求1的电子装置，其中使柱塞的顶表面接收基本上垂直的力。4.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：特奥多雷R阿内松，罗赫尔W阿迪，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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