[发明专利]具有多个可变形膜的触觉外围设备

说明书

技术领域

于此的实施方式涉及触觉效果，更特别地涉及具有多个可变形膜以向用户提供触觉效果的触觉外围设备。

背景技术

视频游戏和视频游戏系统已经由于市场导向变得更流行，由此得到了休闲玩家的参与。传统视频游戏设备或控制器使用视觉和听觉的提示来向用户提供反馈。在一些接口设备中，动觉反馈(诸如主动力反馈和阻力反馈)和/或可触知反馈(诸如振动、纹理和热量)也提供给用户，更一般地共同称为“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈可以提供加强和简化用户接口的提示。特别地，振动效果或可触知振动的触觉效果在向电子设备的用户提供提示以警告用户特别事件或提供真实反馈以在模拟的或虚拟的环境中建立感官陷入是有帮助的。

用户与用户输入元件交互以引起动作的诸如医疗设备、汽车控制、远程控制和其他类似设备也受益于触觉反馈或触觉效果。例如，并且不是通过显示的方式，医疗设备上的用户输入元件可以由患者身体之外的用户在医疗设备的最接近的部分进行操作以在医疗设备的末端引起患者身体内的动作。触觉反馈或触觉效果可以由设备采用以向用户警告特定事件，或向用户提供与医疗设备与患者在医疗设备的末端交互有关的真实反馈。

传统用于游戏、虚拟现实及其他设备的触觉反馈一般包括一个或多个致动器，一个或多个致动器附连至产生触觉反馈的控制器/外围设备的外壳或包含在产生触觉反馈的控制器/外围设备的外壳内。在触觉反馈设备的商业可用实现中出现的一个问题是设备非常巨大，因为此类设备采用大的电机并需要大电源进行操作。这些特征使其很难集成强制性的触觉反馈至较小的接口设备，诸如手持型游戏控制器、操纵杆、远程控制或其他设备。但是，这些控制器对于许多类型的系统特别是家用视频游戏控制台来说是优选的输入设备，并且也是由消费者优选的。

其中的实施方式涉及触觉反馈系统，触觉反馈系统经由较小的接口设备提供了失真触觉效果，较小的接口设备诸如用于游戏或虚拟现实系统的手持型外围设备。

发明内容

于此的实施方式针对一种触觉外围设备，包括外壳、多个可变形膜和触觉输出设备，触觉输出设备布置在外壳内并耦合至多个可变形膜。外壳包括具有多个固定间隔的窗口的框架。每一个可变形膜定位在框架的多个固定间隔的窗口中的一者内。触觉输出设备包括电机、耦合至电机并具有通过其限定的多个轨道的凸轮板、多个滚轴和多个径向延伸的销。每一个滚轴可滑动地定位在所述凸轮板的所述多个轨道中的一者。每一个径向延伸的销具有附连至多 个轨道中的一者的第一端部和附连至可变形膜中的一者的第二相对的端部。电机被配置为从处理器接收控制信号并被配置为响应于来自处理器的控制信号相对于外壳旋转凸轮板。凸轮板的旋转移动多个滚轴和多个径向延伸的销，从而相对于外壳径向延伸可变形膜并向触觉外围设备的用户提供触觉效果。

根据于此的另一实施方式，一种触觉外围设备，包括外壳、多个可变形膜和触觉输出设备，触觉输出设备布置在外壳内并耦合至多个可变形膜。外壳包括具有多个固定间隔的窗口的框架。每一个可变形膜定位在框架的多个固定间隔的窗口中的一者内。触觉输出设备包括电机、转化器和多个径向延伸的销。转化器在电机与多个径向延伸的销之间延伸。每一个径向延伸的销具有附连至转化器的第一端部和附连至可变形膜中的一者的第二相对的端部。电机被配置为从处理器接收控制信号并被配置为响应于来自处理器的控制信号相对于外壳旋转。转化器将所述电机的旋转运动转化为线性运动以移动多个径向延伸的销，从而相对于外壳径向延伸可变形膜并向触觉外围设备的用户提供触觉效果。

根据于此的另一实施方式，一种游戏系统，包括主计算机、处理器和触觉外围设备。触觉外围设备包括外壳、多个可变形膜和触觉输出设备，触觉输出设备布置在外壳内并耦合至多个可变形膜。外壳包括具有多个固定间隔的窗口的框架。每一个可变形膜定位在框架的多个固定间隔的窗口中的一者内。触觉输出设备包括电机、转化器和多个径向延伸的销。转化器在电机与多个径向延伸的销之间延伸。每一个径向延伸的销具有附连至转化器的第一端部和附连至可变形膜中的一者的第二相对的端部。电机被配置为从处理器接收控制信号并被配置为响应于来自处理器的控制信号相对于外壳旋转。转化器将电机的旋转运动转化为线性运动以移动所述多个径向延伸的销，从而相对于外壳径向延伸可变形膜并向触觉外围设备的用户提供触觉效果。

附图说明