CN104635952A - 个人计算机与鼠标之间产生回馈的方法以及相关鼠标 - Google Patents

个人计算机与鼠标之间产生回馈的方法以及相关鼠标 Download PDF

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Abstract

本发明公开了个人计算机与鼠标之间产生回馈的方法以及相关鼠标。所述个人计算机与鼠标之间产生回馈的方法包括：在所述鼠标中提供一传感器；利用所述传感器来从所述个人计算机接收信号；在所述鼠标上定义可提供回馈响应的多个区域；以及转译来自所述个人计算机的信号以启动所述区域中至少一区域的回馈响应。本发明使得个人计算机与鼠标之间产生回馈，因而可提供触觉回馈以模拟游戏中的一些动作以及事件，进而提升玩家的游戏体验。

Description

个人计算机与鼠标之间产生回馈的方法以及相关鼠标
技术领域
本发明是关于一种手持式鼠标，尤指一种可在所述手持式鼠标与一个人计算机（personal computer,PC）之间提供回馈的手持式鼠标，其中所述手持式鼠标作为一输入设备。
背景技术
近年来，随着科技日新月异，各领域的技术都有着卓越的进步，例如高科技（hi-tech）安全系统、运输以及工业应用等，当然娱乐应用上的技术亦不例外。计算机游戏对许多人来说，是一种流行的娱乐，从计算机版的单人游玩的经典游戏，例如单人纸牌游戏（solitaire），到可同时让全球不同位置的一大群人一起游玩的网络游戏，例如魔兽世界（World of Warcraft,WOW），都属于计算机游戏的范畴。
由于市面上已经有各式各样的计算机游戏，因此，游戏开发亟需寻找能够区别目前市面上的游戏的要素，尤其，由于现代的计算机游戏着重于仿真真实世界的环境，图像质量以及声音质量的提升便是极大的卖点。
当玩家使用电竞鼠标来游玩计算机游戏时，玩家是通过移动鼠标来对应地对鼠标产生控制动作。流行的第一人称（first-person）游戏，例如“反恐精英（Counter Strike,CS）”以及“侠盗列车手（Grand Theft Auto,GTA）”，就是以玩家的视野角度来呈现游戏图像，以提供玩家有若身处真实世界的感受。虽然上述在图像质量及声音质量上的进步对于玩家体验真实世界的感受已经有很大的提升，但玩家在触觉上的感受仍然十分缺乏，导致使用者体验仍有所局限。
发明内容
针对上述问题，本发明公开一种电竞鼠标，其可使个人计算机与鼠标之间产生回馈（feedback）。
本发明的第一实施例公开一种用于从一个人计算机提供回馈至一鼠标的方法，所述方法包括：在所述鼠标中提供一传感器；利用所述传感器来从所述个人计算机接收信号；在所述鼠标上定义可提供回馈响应的多个区域；以及转译来自所述个人计算机的信号以启动所述区域中至少一区域的回馈响应。
本发明的第二实施例公开一种鼠标，其用于从一个人计算机接收回馈，所述鼠标包括多个区域以及一第一传感器。所述多个区域用于提供回馈响应。所述第一传感器是用于从所述个人计算机接收信号，以及转译来自所述个人计算机的信号以启动所述区域中至少一区域的回馈响应。
本发明的第三实施例公开一种利用一鼠标来提供回馈至一个人计算机的方法，所述方法包括：在所述鼠标中提供一传感器；利用所述传感器根据所述鼠标的参数来采集信息；将采集到的所述信息转译为一指令；以及将所述指令传送至所述个人计算机。其中利用所述传感器根据所述鼠标的参数来采集信息的步骤包括：在一预定时间内采集一预定数目的样本；以及对在所述预定时间内所采集到的样本进行平均。
本发明的第四实施例公开一种鼠标，其用于对一个人计算机提供回馈，所述鼠标包括一传感器以及一处理器。所述传感器是用于根据所述鼠标的参数来采集信息。所述处理器是耦接于所述传感器，且所述处理器是用于将采集到的所述信息转译为一指令以及将所述指令传送至所述个人计算机。
本发明公开双向回馈鼠标传感器系统，使得个人计算机与鼠标之间产生回馈，因而可提供触觉回馈以模拟游戏中的一些动作以及事件，进而提升玩家的游戏体验。
附图说明
图1是本发明的设有多个被定义来提供回馈的区域的鼠标的一实施例的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1～5      区域
100       鼠标
具体实施方式
本发明的目的在于公开一种鼠标，其可提供触觉回馈以模拟游戏中的一些动作以及事件，以提升玩家的游戏体验。本发明的一运行原则是：游戏中一些特征会影响玩家，并使用这些特征作为鼠标的输入，譬如个人计算机会提供回馈至鼠标。举例来说，若玩家在游戏中被杀害，之后鼠标的动作将无法影响屏幕上的图像。本发明的另一运行原则则是：在进行游戏时，鼠标的动作将影响到屏幕的图像，举例来说，当玩家把鼠标移至左侧，图像也会对应移动，此方法通过鼠标的动作来控制游戏中的一些动作，譬如鼠标会提供回馈至正在执行游戏的个人计算机。
为了达到上述效果，鼠标需要处理游戏期间的实时（real time）信息，而本发明公开许多技术来进行上述处理。
本发明的电竞鼠标包括一鼠标传感器，用以纪录鼠标的动作(motion)以提供回馈至个人计算机，以及用以从个人计算机采集信息以提供触觉回馈给玩家。鼠标传感器除了包括已存在于传统鼠标传感器中的多个缓存器之外，还包括四个额外新增的缓存器。
第一缓存器R1是用以回报计算机游戏中的事件（event）的四个主要方向（major direction），并且在玩家正在操作鼠标时传送至鼠标。事件可通过敌人从某一方向的攻击或来自某一方向的警报来定义。一般来说，游戏需要对应的设计以提供传感器所需的实时回馈。然后，事件所产生的信号可被转译（translate）为鼠标的回馈(例如鼠标外壳上的震动（vibration）或是一发光二极管（LED）的发光指示)，以作为提供给用户的触感特征(haptic feature)。所提出的第一缓存器R1举例说明如下：
R1：
位 7 6 5 4 3 2 1 0
方向 Down1 Down0 Up1 Up0 Right1 Right0 Left1 Left0
缓存器类型(Register type)：位（bit）形式
重置(Reset)：0x00
存取(Access)：写入/只读（write/read only）
数据流向（Data flow）：个人计算机至鼠标
上述第一缓存器设计包括四个主要方向，且默认值（default value）全部设为0来指示没有活动（no activity）的情况。被计算机游戏触发的一活动中方向（active direction）会基于在一特定时间内的强度大小(intensity level)而通过一微控制器（Micro Controller Unit, MCU）执行一序列周边接口（SerialPeripheral Interface, SPI）写入，而变成1、2或3。
鼠标传感器中的第一缓存器是用以采集来自个人计算机的回馈，并提供一刺激(stimulus)给使用者，而所述刺激的类性可例如是震动或是LED闪光。举例来说，若鼠标上的一些面板(panel)有被定义，则所述面板中每一面板可提供对应发生在游戏中一特定类型的动作的触觉回馈。所谓特定类型的动作可包括(但不限定于)：从左侧被攻击、从右侧被攻击、死亡以及用不同速度移动。例如，若从右侧被攻击时，鼠标上的右侧面板（right-hand panel）可对应地震动一段时间；类似地，若从左侧被攻击时，鼠标上的左侧面板（right-handpanel）可对应震动一段时间；若玩家在游戏中死亡，则整个鼠标会震动；若用不同速度移动时，鼠标会对应不同强度大小而以不同频率震动。
请参考图1，图1描述一震动器通过所述的新增缓存器来进行触觉回馈的范例。如图1所示，鼠标100上的区域1～5可对玩家提供触觉回馈。请注意，回馈区域可以为LED光源。鼠标上的回馈区域是对应于第一缓存器R1中特定被启动的位，并且通过一查找表（look-up table,LUT）而被映像至缓存器位。所述查找表如下所示。
震动区域(Vibrator point) 要被致能的位点(Bit point to enable)
区域1 位[5:4]以及位[1:0]
区域2 位[5:4]以及位[3:2]
区域1以及区域2 位[5:4]
区域3 位[7:6]
区域4 位[1:0]
区域5 位[3:2]
区域3以及区域4 位[1:0]以及位[7:6]
区域3以及区域5 位[3:2]以及位[7:6]
区域1～5 抬起鼠标（lifted mouse）
在游戏时，若发生基地（base）被从左侧攻击的事件（event）（在魔兽争霸3（Warcraft III）中此为经常发生的事件），一左侧信号将会传至传感器以触发一组位[1:0]，故区域4将会被震动一段时间以警示玩家，其中震动强度可为1、2或3。在查找表中，除了包括上述第一缓存器R1中被攻击方向的参数，还包括角度变动、速度以及加速度等参数，而这些参数则会被鼠标中其他三个新增的缓存器来决定。
第二缓存器R2是用以将角度变动从个人计算机回报给鼠标或从鼠标回报给个人计算机，并举例如下。
R2:
位 7 6 5 4 3 2 1 0
角度变化 保留 保留 保留 保留 360° 180° 360° 180°
缓存器类型：字节（byte）
重置：0x00
存取：只读（read only）
数据流向：个人计算机至鼠标/鼠标至个人计算机
鼠标的旋转移动可通过量测一段时间的角度变化来决定，其中角度可通过撷取X轴以及Y轴的目前动作回报而被连续地取得/计算。举例来说，若角度是于一特定时间内由0度增加至180度，则可得知鼠标已经被旋转了半圈，且第二缓存器R2会被设置在位[0]以使个人计算机端得以读取信息。若角度是于一特定时间内由0度增加至360度，接着再变回0度，则可得知到鼠标已经被旋转了一整圈，此时第二缓存器R2则会被设置在位[1]。从个人计算机至鼠标的旋转信息则可通过位[3]以及位[2]来储存。
第三缓存器R3是一速度回报缓存器，用以从传感器回报鼠标目前的物理移动以及速度，并且将上述信息传至计算机游戏。计算机游戏需要被设计来处理从鼠标采集来的速度信息。鼠标移动的速度可通过利用储存于鼠标传感器中的信息来决定，例如X轴以及Y轴方向上的计数。第三缓存器R3列举如下。
R3:
位 7 6 5 4 3 2 1 0
速度 SP7 SP6 SP5 SP4 SP3 SP2 SP1 SP0
缓存器类型：字节
重置：0x00
存取：只读
第三缓存器R3可用以代表速度指针，其中最小值是0，且最大值是255。此外，也可导入算法并基于游戏规范的吋/秒（inches per second（IPS））为单位来处理目前的移动速度。
于每一预定时间间隔中，可使用一预定数量的样本(sample)来采集X向量以及Y向量，以得到一平均方向。举例来说，所有的未处理的（raw）动作样本可于每1毫秒（ms）中被采集至5个最近(most recent)使用的特征标记储存器（tab storage），接着再决定出一回报平均速度。此外，可导入一算法来储存5个最近侦测到的速度量测值。
以下说明为应用上的范例：一互动孩童游戏（interactive kids’game）具有一彩色LED，其对应至设置于鼠标外壳上方的速度缓存器，以便在玩家移动鼠标时提供闪光效果。同时，可通过前述的特定缓存器来将速度数据（以吋/秒为单位）传送至计算机，以通过此一缓存器而在游戏中产生额外的响应（response）。
第四缓存器R4是一加速度回报缓存器，用以回报鼠标目前的物理加速度移动（以IPS/秒为单位）。上述信息是由鼠标传送至计算机游戏，且鼠标移动的加速度可由第三缓存器R3来决定。加速度可表示为：（最终速度–初始速度）/时间。第四缓存器R4的范例如下。
R4：
位 7 6 5 4 3 2 1 0
加速度 AC7 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0
缓存器类型：字节
重置：0x00
存取：只读
上述加速度算法是相似于用在第三缓存器R3中的速度算法，且可用以储存5笔最近采集到的加速度值，其中每1毫秒会采集这些样本。
上述所有信息可被转译为特定指令并且作为给个人计算机的回馈。例如，鼠标的旋转可对应一第一人称射击游戏中的开枪动作。此功能也可延伸作为非游戏的应用，例如鼠标的旋转可对应一常用的功能的快捷方式（shortcut），如打印显示在计算机屏幕上的内容。如果已经有一不同的指令被用以执行所述功能，则特定的鼠标动作也可被允许来覆盖所述指令。
通过上述第一缓存器R1的应用，可在游戏期间，采集对应玩家控制鼠标移动的信息，以及将采集到的信息转译为各种可被个人计算机执行的物理指示码（physical indicator）。尤其是，指令是用以执行各种功能或关于计算机游戏中的动作，以使鼠标传给个人计算机的回馈可被个人计算机用来影响/改变游戏中的特定参数。
综上所述，本发明公开了一种双向回馈鼠标传感器系统，请注意，上述的实施方式是仅用作为举例的目的。此外，本发明双向回馈鼠标可作多方面的应用，而作为电竞鼠标仅为一较佳实施例。再者，鼠标的回馈响应并不局限于震动或是LED闪光，任何可被使用者感受到的响应（例如声音）皆属于本发明将来自个人计算机的信号转译为鼠标的回馈响应的范畴。
上述的本发明系统以及方法不只在玩家游玩计算机游戏时通过三维（three-dimensional（3D））回馈鼠标来提供玩家更贴近真实世界的体验，当玩家要作其他应用时，也可提供玩家更多元化的方式来通过鼠标将用户输入传递至个人计算机。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种个人计算机与鼠标之间产生回馈的方法其特征在于，包括：
在所述鼠标中提供一传感器；
利用所述传感器来从所述个人计算机接收信号；
在所述鼠标上定义可提供回馈响应的多个区域；以及
转译来自所述个人计算机的信号以启动所述区域中至少一区域的一回馈响应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个区域是震动面板，以及所述回馈响应是一触感响应。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个区域分别包括多个发光二极管，以及所述回馈响应包括所述多个发光二极管的闪光。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个区域分别对应多个方向，以及所述方法还包括：
利用所述个人计算机来游玩一第一人称游戏；
当一非玩家控制动作出现于所述第一人称游戏时，转译来自所述个人计算机的信号以决定所述非玩家控制动作的一方向；以及
启动对应于所转译的所述方向的一区域的回馈响应。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述鼠标的移动可被直接利用来启动所述多个区域中至少一区域的回馈响应。
6.一种鼠标，用于从一个人计算机接收回馈，其特征在于包括：
多个区域，用于提供回馈响应；以及
一第一传感器，用于从个人计算机接收信号，以及转译来自所述个人计算机的信号以启动所述个区域中至少一区域的一回馈响应。
7.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述多个区域是震动面板，以及所述回馈响应是一触感响应。
8.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述多个区域分别包括多个发光二极管，以及所述回馈响应包括所述多个发光二极管的闪光。
9.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述多个区域分别对应多个方向；所述个人计算机被利用来游玩一第一人称游戏；当一非玩家控制动作出现于所述第一人称游戏时，所述第一传感器转译来自所述个人计算机的信号以决定所述非玩家控制动作的一方向；以及对应于所转译的所述方向的一区域的回馈响应会被启动。
10.如权利要求6所述的鼠标，其特征在于，还包括：
一第二传感器，用以直接启动所述多个区域中至少一区域的回馈响应。
11.一种个人计算机与鼠标之间产生回馈的方法，其特征在于，包括：
在所述鼠标中提供一传感器；
利用所述传感器根据所述鼠标的参数来采集信息，此步骤包括：
在一预定时间内，采集一预定数量的样本；以及
对在所述预定时间内所采集到的样本进行平均；
将采集到的信息转译为一指令；以及
将所述指令传送至所述个人计算机。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，采集到的所述信息包括所述鼠标的平均方向、速度以及加速度中至少其一。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述鼠标是用以在所述个人计算机中游玩一游戏，以及所述指令是用以在所述游戏中执行一特定操作。
14.一种鼠标，用于对一个人计算机提供回馈，其特征在于包括：
一传感器，用于根据所述鼠标的参数来采集信息；以及
一处理器，耦接于所述传感器，所述处理器是用于将采集到的所述信息转译为一指令，以及将所述指令传送至所述个人计算机。
15.如权利要求14所述的鼠标，其特征在于，所述传感器是通过在一预定时间内采集一预定数量的样本并对在所述预定时间内所采集到的样本进行平均，来采集所述信息。
16.如权利要求14所述的鼠标，其特征在于，采集到的所述信息包括所述鼠标的平均方向、速度以及加速度中至少其一。
17.如权利要求14所述的鼠标，其特征在于，所述鼠标是用以在所述个人计算机中游玩一游戏，以及所述指令是用以在所述游戏中执行一特定操作。
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