[发明专利]可程序控制的触感外围设备

说明书

一种系统，包括：主机、处理器以及触感外围设备。所述触感外围设备包括操作器、惯性触感输出设备以及触感输出设备，所述操作器可以以至少一个自由度移动。所述惯性触感输出设备联接至所述操作器，且被配置为接收来自所述处理器的控制信号，并响应于来自所述处理器的所述控制信号而向操作器输出瞬时触感效果。所述触感输出设备被配置为接收来自处理器的控制信号，并响应于来自所述处理器的所述控制信号而调节所述操作器的僵硬度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月15日提交的、申请号为61/789,566的美国临时申请的优先权。通过引用，该申请的全部内容被包含入本申请中。

技术领域

本发明的多种实施方式通常涉及与计算机设备交互的外围设备，更具体地，涉及用于向这些外围设备提供触感效果或反馈的系统和方法。

背景技术

由于针对休闲玩家的市场营销以及因此带来的休闲玩家的参与，视频游戏和虚拟现实系统变得日益流行。在典型的实例中，计算机系统在显示设备上对用户显示视觉环境。用户可以通过由接口设备输入命令或数据而与所显示的环境交互。计算机响应于用户对移动的操作器（manipulandum）（如操纵杆等）的操作而更新环境，并通过使用显示屏向用户提供视觉反馈。

传统的视频游戏设备或控制器使用视觉或听觉提示向用户提供反馈。在一些接口设备中，动觉（kinesthetic）反馈（如主动式的或阻力式的触感反馈等）和/或触觉反馈（如振动、质感和热度等）也可以被提供至用户，通常被总体地称为“触感反馈”或“触感效果”。触感反馈可以提供加强或简化用户接口的提示。例如，振动效果或触觉振动触感效果可以被使用于向电子设备的用户提供提示，以提醒该用户特殊事件，或提供现实的反馈以创造在模拟的或虚拟的环境中的更强的感官沉浸。传统的用于游戏或其它设备的触感反馈系统一般包括用于产生触感反馈的附接至控制器/外围设备壳体的促动器。更特别地，接口设备的电机或其它促动器被封装在控制器中，且被连接至控制计算机系统。该计算机系统接收来自接口设备的传感器信号，并向该促动器发出适当的触感反馈控制信号。该促动器随后向控制器提供触感反馈。这样该计算机系统能够连同其它视觉的和听觉的反馈一起向用户传达物理感受。

发生在商业上可行的触感反馈设备的实例中的一个问题是：由于这样的设备使用大型电机且需要大电源来运转，该设备非常笨重。这些特征使得难以将强力的触感反馈整合在小型接口设备（如，手持的游戏手柄、操纵杆、遥控器或其它设备）中。但是，对于多种系统，尤其是家用视频游戏机，这些控制器为优选的输入设备，并且对于许多消费者，这些控制器同样为优选的。本发明的多种实施方式涉及将触感反馈整合至小型接口设备（如游戏系统的手持外围设备等）中。

发明内容

本发明的多种实施方式涉及一种触感外围设备，所述触感外围设备包括操作器、可调缓冲器以及联接至所述可调缓冲器的触感输出设备。所述操作器可以以至少一个自由度移动。所述触感输出设备被配置为接收来自处理器的控制信号，且被配置为相对于所述操作器移动所述可调缓冲器，以响应于来自所述处理器的所述控制信号而调节所述操作器的僵硬度。

本发明的多种实施方式涉及一种游戏系统，所述游戏系统包括主机、处理器以及触感外围设备。所述触感外围设备包括操作器、惯性触感输出设备以及触感输出设备，所述操作器可以以至少一个自由度移动。所述惯性触感输出设备联接至所述操作器，且被配置为接收来自所述处理器的控制信号，并响应于来自所述处理器的所述控制信号而向操作器输出瞬时触感效果。所述触感输出设备被配置为接收来自处理器的控制信号，并响应于来自所述处理器的所述控制信号而调节所述操作器的僵硬度。

本发明的多种实施方式涉及一种提供触感反馈的方法。所述方法包括下列步骤：在触感外围设备接收第一控制信号，其中所述触感外围设备包括操作器和触感输出设备，所述操作器可以以至少一个自由度移动。第一控制信号被传输至所述触感输出设备。所述操作器的僵硬度被响应于所述第一控制信号而调节。