[发明专利]自由空间方向性力反馈装置

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

各种输入和输出设备可与处理设备一起使用来为用户控制的应用提供反馈。娱乐领域中的诸如游戏之类的应用使用这些控制器来改善用户参与计算机生成的现实的体验。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

简要描述的该技术包括用于在自由空间中生成方向性力反馈的方向性力反馈设备。该设备包括力生成结构，该力生成结构包括在三维空间中产生物理力矢量的可旋转的质量块。该设备包括无线通信设备和与无线通信设备和力生成系统耦合的控制系统。控制系统从通信上耦合的设备中执行的应用接收要生成的物理力矢量的定义。控制系统向力生成系统提供生成物理力矢量的指令。力生成系统、无线通信设备和控制系统被封装在外壳中。

在一个实施例中，质量块被支承在可旋转的轴上以便绕第一轴旋转，所述轴被支承在一支承结构中以便绕与第一轴正交的第二轴旋转。在另一实施例中，该质量块被支承在可旋转的轴上以便绕第一轴旋转，一轴结构支承该轴。在该实施例中，轴具有耦合到偏转臂的第一端的第一端，所述偏转臂具有附连到所述轴结构的第二端。偏转臂在一范围内倾斜所述轴结构。

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

参考附图来进一步描述根据本说明书的用于在自由空间中生成方向性力反馈的系统、方法和计算机可读介质，在附图中：

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。

图18B示出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的计算环境的另一示例实施例。

图18C示出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的联网计算环境的示例实施例。