[发明专利]在自由空间中提供方向性力反馈

说明书

技术领域

本发明涉及自由空间中提供方向性力反馈的技术。

背景技术

用户在处理设备上控制的应用以音频、视觉和感觉的形式向用户提供传感反馈。应用可使用反馈来提供指令和信息，或作为导航辅助。娱乐领域中的诸如游戏之类的应用力求改善用户的真实地处于计算机生成的现实中的体验。例如，使用加速计和其他传感器的手持设备允许用户的物理运动被转换到游戏应用中，并基于游戏中事件提供振动反馈。

在诸如游戏中所使用的虚拟现实环境中，用户可通过诸如化身之类的用户的屏幕上表示来与虚拟环境交互。游戏中发生的事件可被转换成对控制设备的反馈。例如，当用户使用基于控制器的移动击打网球时，控制器可振动。

发明内容

提出了用于在自由空间中向用户生成方向性力反馈的技术。该技术使用可绕可移动的轴旋转的质量块。可移动的轴可绕与该可移动的轴正交的轴转动，或者可耦合到将该可移动的轴定位在绕枢轴移动的范围内的轴结构和横臂。质量块和可移动的轴响应于控制信号生成三维空间中具有方向和大小的力矢量，以向用户提供反馈。力矢量是响应于在处理设备中执行的应用中的事件而产生的。力矢量表示关于应用中的事件的反馈。

该事件使得生成物在应用的上下文中有意义。例如，所生成的力可表示对用户的消息。在某些示例中，消息的含义可以是对用户的问题或动作的指令或物理响应。在另一示例中，所生成的力可对应于指向应用的上下文中的虚拟对象的虚拟力矢量，该虚拟对象对应于用户手持的且反馈设备所附连的物理对象。当方向性反馈设备生成力矢量时，手持附连于反馈设备的物体的用户或设备本身将感受到力。

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下的具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

参考附图进一步描述根据本说明书的用于在自由空间中提供方向性力反馈的方向性反馈设备的系统、方法和计算机可读介质。

图1A和1B示出可生成表示向用户的力的力矩的关系的一个实施例。

图2示出整装的方向性力反馈设备的实施例。

图3描绘了包括自由空间方向性反馈设备的实施例的物理对象的玩具剑示例。

图4示出了用于由执行中的应用确定物理力矢量的计算环境的示例实施例。

图5A和5B示出方向性力反馈设备的控制系统的实施例。

图6是为方向性力反馈设备定义力矢量的方法实施例的流程图。

图7是参考设备的原位置生成力的方法实施例的流程图。

图8A示出自由空间方向性反馈设备的实施例。

图8B示出方向性反馈设备的另一实施例。

图9A示出容纳在图8B的一个附连结构中的短轴型电动机系统。

图9B示出容纳在图8B的另一附连结构中的另一短轴型电动机系统。

图10A示出方向性反馈设备的另一实施例，其中在基于无刷DC电动机的布置中的磁体绕轴结构旋转质量块。

图10B示出用于绕轴结构旋转质量块的磁体的不同布置中的方向性反馈设备的另一实施例。

图11A示出容纳在图10A和10B的附连结构之一中的电磁体。

图11B示出容纳在图10A和10B的另一附连结构中的电磁体。

图12A示出方向性反馈设备的又一实施例。

图12B示出在不同于原位置的位置中图12A的实施例。

图13A示出可充当用户输入设备的方向性反馈设备。

图13B示出用于传感导电胶中的变化的示例构造。

图14A示出方向性反馈设备的另一实施例，该方向性反馈设备还可使用至少一个指定压力点而用作用户输入设备。

图14B和14C示出了在具有图14A的指定压力点的情况下，用于传感导电胶中的变化的另一示例构造。

图15示出了用于处理来自自由空间方向性反馈设备的用户输入的方法的实施例的流程图。

图16示出了用户玩剑击游戏软件应用的目标识别、分析和跟踪系统的配置的示例实施例。

图17是能在目标识别、分析和跟踪系统中工作的用于在自由空间中提供传感方向性反馈的方法的实施例的流程图。

图18A示出可用于类似于图16中的游戏控制台的计算环境的实施例的详细示例，其中用于在自由空间中提供方向性反馈的一个或多个实施例可工作。