CN105653026A - 触觉控制器 - Google Patents

Abstract

提供一种触觉控制器，并且提供一种高级触觉游戏盘。提供一种控制器，具有多个表面以及位于其外壳中并耦合于位于该多个表面之一的隔离可变形区域的触觉输出设备。该隔离可变形区域响应于该触觉输出设备而扩展和收缩。此外，提供了一种控制器，具有多个隔离表面区域和位于其外壳中并耦合于对应隔离表面区域的多个触觉输出设备。每个隔离表面区域配置为提供局部化触觉效果。

Description

触觉控制器

优先权申请

本申请要求于2014年11月12日提交的美国临时专利申请62/078,502的权益，其通过引用整体结合于此。

技术领域

实施例总体上涉及电子设备，更特别地，涉及生成触觉效果的电子设备。

背景技术

视频游戏和视频游戏系统变得极其受欢迎。视频游戏设备或控制器典型地使用可视和可听提示来为用户提供反馈。在某些接口设备中，动觉反馈(例如，主动力和阻力反馈)和/或触觉反馈(例如，振动，纹理，温度变化等)可提供至用户。总体上，该反馈统称“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈提供了增强并简化用户与视频游戏控制器或其他电子设备的交互的提示。例如，触觉效果可提供提示至视频游戏控制器或其他电子设备的用户，警告用户特定事件或提供真实感反馈以在仿真或虚拟环境中建立更大的感官沉浸感。

用户与用户输入元件交互以产生动作的其他设备还可受益于触觉反馈或触觉效果。例如，这种设备可包括医疗设备，自动控制，远程控制和其他相似设备。

发明内容

本发明的实施例涉及电子设备，该电子设备被配置为生成在实质改进相关技术的触觉效果。

该实施例的特征和优点在该描述中提出，其遵循或将从该描述显而易见或可从本发明的实践中学到。

在一个示例，提供了一种控制器，具有多个表面以及位于其外壳中并耦合于位于该多个表面之一的隔离可变形区域的触觉输出设备。示例的隔离可变形区域可响应于该触觉输出设备而扩展和/或收缩。

在另一示例，提供了一种控制器，具有多个隔离表面区域以及位于其外壳中并耦合于相应隔离表面区域的多个触觉输出设备。每个示例的隔离表面区域可配置为提供局部化触觉效果。

应当理解，在前的总体描述和如下详细描述为示例性和说明性的，而非意图将本发明限制于描述的示例。

附图说明

进一步实施例，细节，优点和修改将结合附图采用从优选的实施例的如下详细描述而显而易见。

图1示出根据本发明的示例实施例的系统框图。

图2示出根据本发明的示例实施例的控制器的功能框图。

图3示出根据本发明的示例实施例的触觉效果软件栈的框图。

图4A和4B示出根据本发明的示例实施例的控制器的不同的视图。

图5示出根据本发明的另一示例实施例的控制器。

图6示出根据本发明的示例实施例的可变形表面结构的详细视图。

图7A和7B示出根据本发明的另一示例实施例的控制器的不同视图。

图8A示出根据本发明的另一示例实施例的控制器。

图8B示出根据本发明的示例实施例的可选的隔离触控板表面。

图9示出根据本发明的另一示例实施例的触觉鼠标。

图10示出根据本发明的另一示例实施例的触觉运动控制器。

具体实施方式

现将详细参考实施例，其示例在附图中示出。在如下详细描述中，多个特定细节被提出以提供对本发明的全面理解。然而，将对本领域普通技术人员显而易见的是，本发明可在没有该特定细节时实现。在其它实例，熟知的方法，过程，组件和电路未被详细描述，以避免不必要地混淆实施例的诸方面。在可能时，相同参考数字将用于相同元素。

在多种实施例，描述了用于利用设备的多种用户接口和方法。在某些实施例，设备为便携式电子设备(例如，游戏控制器，控制台，移动电话，智能电话，平板等)。然而，应当理解，用户接口和相关方法可应用于多个其他设备，诸如个人计算机，医学设备，膝上型计算机等，其可包括一个或多个其他物理用户接口设备，诸如键盘，鼠标，触控球，操纵杆，运动和方向感测设备等。

图1示出根据本发明的示例实施例的系统100的框图。

系统100可包括通信设备110，配置为向远程源发送数据和/或从其接收数据。通信设备110可通过编码要从处理器120通过网络(未示出)发送到另一设备的数据并且为处理器120解码通过网络接收自另一系统的数据而实现处理器120和其他设备之间的连接。

例如，通信设备110可包括网络接口卡，其配置为提供无线网络通信。多种无线通信技术可被使用，包括红外，无线电，蓝牙，Wi-Fi和/或蜂窝通信。可选地，通信设备110可配置为提供有线网络连接，诸如以太网连接。

处理器120可包括一个或多个通用或专用处理器，以执行系统100的计算和控制功能。处理器120可包括单个集成电路，诸如微处理设备，或可包括多个集成电路设备和/或电路板，它们协同工作以实现处理器120的功能。此外，处理器120可执行计算机程序，诸如存储于存储器140的操作系统141、隔离触觉模块142和其它应用143。

系统100可包括存储器140，用于存储由处理器120执行的信息和指令。存储器140可包含多种组件，用于检索，呈现，修改和存储数据。例如，存储器140可存储软件模块，其当由处理器120执行时提供功能。模块可包括操作系统141，其为系统100提供操作系统功能。模块可进一步包括隔离触觉模块142，其修改在控制器150的隔离表面区域体验的触觉效果。在特定实施例，隔离触觉模块142可包括多个模块，其中每个模块提供特定的单独功能，用于修改在隔离表面区域体验的触觉效果。系统100还可包括一个或多个附加的应用模块143，其包括附加的功能，诸如外围固件，配置为提供外围设备的控制功能，诸如控制器150(例如，游戏盘)。

非瞬态存储器140可包括多种计算机可读介质，其可由处理器120访问。在多种实施例，存储器140可包括易失性和非易失性介质，可移除和非可移除介质。例如，存储器140可包括随机存取存储器(“RAM”)，动态RAM(DRAM)，静态RAM(SRAM)，只读存储器(“ROM”)，闪存，高速缓存存储器和/或其他任何类型的非瞬态计算机可读介质的任何组合。

尽管示出为单个系统，系统100的功能可实现为分布式系统。例如，存储器140和处理器120可分布于多个不同的计算机中，其共同包括系统100。在一个实施例，系统100可为设备(例如，个人计算机，控制台，视频游戏控制台等)的一部分，而系统100为设备提供隔离触觉效果功能。在另一实施例，系统100可独立于设备，并且可为设备远程提供前述功能。

系统100可操作地连接于控制器150。控制器150可为外围设备，配置为提供输入至系统100。控制器150利用无线连接或有线连接可操作地连接于系统100。控制器150还可包括本地处理器，配置为利用无线连接或有线连接与系统100通信。可选地，控制器150可配置为不包括本地处理器，而与控制器150相关联的所有输入信号和/或输出信号可由系统100的组件处理。

控制器150可进一步包括一个或多个数字按钮，一个或多个模拟按钮，一个或多个减震器，一个或多个方向键，一个或多个模拟或数字杆，一个或多个驱动轮和/或可与用户交互并且可提供输入至系统100的一个或多个用户输入元件。控制器150还可包括一个或多个模拟或数字触发按钮(或“触发器，，)，其可进一步与用户交互，并可进一步提供输入至系统100。如以下更详细地描述，控制器150可进一步包括马达或另一类型的致动器或触觉输出设备，配置为在控制器150的至少一个触发器上施加双向推力/拉力。

控制器150还可包括一个或多个致动器或其他类型的触觉输出设备。控制器150的本地处理器或在控制器150不包括本地处理器的实施例中的处理器120，可发送关联于触觉效果的触觉信号至控制器150的至少一个致动器。响应于触觉信号，致动器进而输出触觉效果，诸如振动触觉效果，动觉触觉效果或变形触觉效果。触觉效果可在控制器150的用户输入元件(例如，数字按钮，模拟按钮，减震器，方向键，模拟或数字杆，驱动轮或触发器)处体验。可选地，触觉效果可在控制器150的外表面体验。

致动器可为，例如，电动马达，电磁致动器，音圈，形状记忆合金，电活性聚合物，螺线管，偏心旋转质量电机(“ERM”)，谐波ERM电机(“HERM”)，线性共振致动器(“LRA”)，压电致动器，高带宽致动器，电活性聚合物(“EAP”)致动器，静电摩擦显示器或超声振动生成器。在某些实例，致动器可包括致动器驱动电路。

在某些实施例，致动器设计可配置为建立方向惯性触觉效果，诸如沿轴生成的触觉效果。这里，多个磁组件可悬停在胶体中，使得两组磁体可使磁组件沿两个独立方向移动。

致动器为触觉输出设备的示例，其中触觉输出设备是配置为响应于驱动信号输出触觉效果的设备，诸如振动触觉触觉效果，静电摩擦触觉效果，温度变化和/或变形触觉效果。在可选实施例，控制器150中的一个或多个致动器可由某些其他类型的触觉输出设备替换。在某些实施例，位于控制器150等中的扬声器可配置为触觉输出设备。在某些可选的实施例，触觉输出设备可配置为提供音频和振动输出。

控制器150可进一步包括一个或多个扬声器。控制器150的本地处理器或在控制器150不包括本地处理器的实施例中的处理器120，可发送音频信号至控制器150的至少一个扬声器，扬声器进而输出音频效果。扬声器可为，例如，动态扬声器，电动力扬声器，压电扬声器，磁致伸缩扬声器，静电扬声器，带状和平面磁扬声器，曲波扬声器，平面板扬声器，海尔空动换能器(heilairmotiontransducer)，等离子弧扬声器(plasmaarcspeaker)和数字扬声器。

控制器150可进一步包括一个或多个传感器。传感器可配置为检测能量形式或其他物理属性，诸如，但不限于，声音，移动，加速度，生物信号，距离，流，力/压力/应力/弯曲，湿度，线性位置，取向/倾斜，射频，旋转位置，旋转速度，切换操作，温度，振动或可见光强。传感器可进一步配置为将所检测的能量或其他物理属性，转换为电信号或表示虚拟传感器信息的任何信号，而控制器150可发送经转换的信号至控制器150的本地处理器或在控制器150不包括本地处理器的实施例中的处理器120。

图2示出根据本发明的示例实施例的控制器200的功能框图。

如图2所示，控制器200可包括多种用户输入元件的一个或多个。用户输入元件可指代用户所操作的以与主计算机204交互的任何接口设备。示例用户输入元件包括模拟或数字操纵杆210，按钮214，触发器218等。如本领域普通技术人员所理解，各个用户输入元件中的一个或多个可包括于控制器200。例如，触发器218的当前描述不将控制器200限于单个触发器。类似地，本领域技术人员理解，多个模拟或数字杆，按钮和其它用户输入元件可被使用。

控制器200可包括本地处理器208。本地处理器208可经由连接205与主计算机204交换命令和数据。连接205可为有线或无线连接，利用本领域技术人员已知的一个或多个通信协议。在某些实例，控制器200可选地配置为不包括本地处理器208。这里，来自控制器200的输入/输出信号可直接由主计算机204处理和应对。主计算机204可为游戏设备控制台，而显示器设备206可为可操作地耦合于游戏设备控制台的屏幕。在某些实例，主计算机204和显示器设备206可合并为单个设备。

控制器200可包括用于直接驱动其每个用户输入元件的专用致动器212，216，220(例如，马达)以及在用户的手大致所在的位置可操作地耦合于外壳202的一个或多个通用或振动致动器222，224。更特别地，模拟或数字杆210包括可操作地与其耦合的专用致动器或马达212，按钮214包括可操作地与其耦合的专用致动器或马达216，而触发器218包括可操作地与其耦合的专用致动器或马达220。除多个专用致动器外，控制器200包括位置传感器，位置传感器可操作地耦合于其每个用户输入元件。更特别地，模拟或数字杆210包括可操作地与其耦合的位置传感器211，按钮214包括可操作地与其耦合的位置传感器215，而触发器218包括可操作地与其耦合的位置传感器219。本地处理器208分别可操作地耦合于专用致动器212，216，220以及模拟或数字杆210、按钮214和触发器218的位置传感器211，215，219。响应于接收自位置传感器211，215，219的信号，本地处理器208指示专用致动器212，216，220直接分别提供指向性或针对性的动觉效果至模拟或数字杆210，按钮214和触发器218。该针对性动觉效果与通用致动器222，224沿整个控制器主体生成的通用或振动触觉效果可辨别或可区分。由于多个模式被同时引入(例如，视频，音频和触觉)，总体的触觉效果为用户提供更好的游戏沉浸感。

图3示出根据本发明的示例实施例的触觉效果软件栈300的框图。如图3所示，软件栈300包括设备模块310，外围固件模块320，控制器模块330，驱动模块340和振动驱动模块350。触觉效果软件栈300实现于系统上，诸如图1的系统100。

设备模块310可包括多种模块，诸如输入管理代码311，外围输入应用编程接口(“API”)312，振动API313，隔离触觉效果API314，直接回放/交叉器315，隔离表面引擎316，空间化引擎317和编码器318。

输入管理代码311可包括计算机可读指令集，其管理在游戏应用或执行于设备的其他类型的应用的环境下由控制器330提供的输入。

外围输入API312可包括计算机可读函数或例程集，其使游戏输入管理代码311能够与外围固件320交互，以接收并管理由控制器330提供的输入。

振动API313可包括计算机可读函数或例程集，其使输入管理代码311能够与外围固件320交互，以发送振动指令至控制器330的一个或多个振动马达或振动致动器(例如，图3的振动马达L和R)。此外，振动指令可使控制器330的振动马达或振动致动器生成通用或振动触觉效果。

隔离触觉效果API314(在图3标识为“API”)可包括计算机可读函数或例程集，其对输入管理代码311而言可访问并且使输入管理代码311能够与外围固件320交互以发送触觉指令至控制器330。示例指令包括对控制器330的一个或多个隔离表面的触觉指令。此外，触觉指令可使控制器330的一个或多个专用马达或专用致动器在控制器330的一个或多个用户输入元件处生成触觉效果。

隔离触觉效果API314还可存储一个或多个触觉效果定义。触觉效果定义为一种数据结构，其包括触觉数据，诸如触觉信号，被预定义并且可存储于存储中(诸如触觉文件或触觉流)，还可发送至一个或多个振动马达，振动致动器，专用马达或专用致动器，以在控制器330的组件或用户输入元件处生成触觉效果。触觉数据可包括对应触觉效果的一个或多个属性，其中属性可存储为参数。触觉效果定义的示例参数可包括振幅参数，频率参数，波形参数，包络参数，幅度(或强度)参数和持续时间参数。

隔离触觉效果API314可使游戏输入管理代码311能够与直接回放/交叉器315，触发引擎316和空间化引擎317交互，并且可进一步根据游戏输入管理代码311调用的请求来管理直接回放/交叉器315，触发引擎316和空间化引擎317。进一步，隔离触觉效果API314可存储用于与外围固件320通信以及用于生成一个或多个隔离触觉效果的数据。

直接回放/交叉器315可接收触觉数据作为输入，生成触觉数据作为输出，并且发送触觉数据至控制器330的一个或多个专用马达或专用致动器(例如，图3的马达L和R)。在某些实施例，直接回放/交叉器315可直接地输出所输入的触觉数据，而不修改输入触觉数据格式。这导致输入触觉数据的“现状，，回放。在其它实施例，直接回放/交叉器315可将所输入的触觉数据从第一格式转换到第二格式，并且可进一步输出经转换的触觉数据。根据回放类型，直接回放/交叉器315可选地使用可编程交叉以转换触觉数据。通过转换触觉数据，设备模块可解构触觉效果并且在多个致动器回放触觉效果。

触觉数据的格式可为触觉基本流(“HES”)格式。HES格式是用于表示可流入设备的触觉数据的文件或数据格式。触觉数据可以以与未压缩声音如何表示相同或类似的方式来表示，但触觉数据可加密在HES格式中。

隔离表面引擎316可接收触觉数据，诸如隔离表面触觉效果定义，并且可基于用户输入数据，诸如触发数据323，修改触觉数据。触发数据为包括一个或多个参数的数据，该参数表示控制器330的一个或多个触发器(例如，图3的触发器L和R)的位置和/或范围。隔离表面316可进一步发送触觉指令至控制器330。例如，隔离表面引擎316可发送触觉指令至控制器330的多种用户输入元件和/或隔离表面。如先前描述，触觉指令可使控制器330的一个或多个专用马达或专用致动器在控制器330的一个或多个用户输入元件和/或隔离表面处生成触觉效果。

空间化引擎317可接收触觉数据，诸如隔离表面触觉效果定义，并可基于空间化数据修改触觉数据。空间化数据可包括指示触觉效果的希望方向和/或流的数据，诸如触觉效果在各个用户输入元件和/或隔离表面上的排序。在特定实施例，空间化引擎317可从输入管理代码311接收空间化数据，其包括方向和/或流。

空间化引擎317可修改触觉数据以使触觉效果(诸如触发器触觉效果)针对控制器330的一个或多个振动马达或振动致动器(例如，图3的振动马达L和R)进行缩放，并且使得该触觉效果还针对控制器330的一个或多个专用马达或专用致动器(例如，马达L和R，如图3所示)进行缩放。换言之，空间化引擎317可修改发送至每个马达或致动器的触觉数据，并且因此，修改在每个马达或致动器处体验的触觉效果，以传递总体触觉效果的方向和流的感觉。例如，为强调在马达或致动器处体验的触觉效果，空间化引擎317可对触觉效果的一个或多个部分进行缩放。例如，空间化引擎317可缩放发送至使触觉效果被体验的马达或致动器的触觉数据，使触觉效果更加显著(例如，增加幅度，持续时间等)。附加地，空间化引擎317可缩放要发送至其他马达或致动器的触觉数据，使在其他马达或致动器处体验的其他触觉效果不显著(例如，减少幅度，持续时间等)。在某些实施例，空间化引擎317可实时修改触觉数据。进一步，在某些实施例，空间化引擎317可在输入和马达或致动器的输出之间具有非线性关系，以夸大总体触觉效果。

编码器318将接收自直接回放/交叉器315，隔离表面引擎316和/或空间化引擎317的触觉数据编码成格式。在一个实施例，格式可为HES格式。编码器318可发送经编码触觉数据至外围固件320。

外围固件320是用于一个或多个外围设备(例如，控制器)的固件。外围固件320可包括多种模块，诸如解码器和交叉器321，触发控制322，触发数据323，其他功能324和振动控制325。

解码器和交叉器321可从编码器318接收编码触觉数据并且解码经编码的触觉数据。在某些实施例，解码器和交叉器321计算可编程交叉以解码经编码的触觉数据。解码器和交叉器321可实时计算可编程交叉。

触发控制322为低级控制API，用于控制器330的一个或多个专用马达或专用致动器(例如，图3的马达L和R)。触发控制322可接收触发指令并可转换触发指令为低级触发指令，用于控制器330的指定专用马达或专用致动器，并可发送低级触发指令至控制器330的指定的专用马达或专用致动器。低级触发指令可使指定的专用马达或专用致动器在控制器330的指定触发器处生成触发触觉效果。

触发数据323，如先前描述，为包括指示控制器330的一个或多个触发器(例如，图3的触发器L和R)的位置和/或范围的一个或多个参数的数据。触发数据323可由外围固件320接收自控制器330。外围固件320可进一步存储触发数据323，并可进一步发送触发数据323至设备模块310。

其它游戏盘功能324可以是由外围固件320管理的控制器330的功能。该功能可包括以下功能，如有线/无线通信，输入报告，协议实现，电源管理等。

振动控制325为低级控制API，用于控制器330的一个或多个振动马达或振动致动器(例如，图3的振动马达L和R)。振动控制325可接收振动指令，可转换振动指令为低级振动指令，用于控制器330的指定振动马达或振动致动器，并可发送低级触发指令至控制器330的指定振动马达或振动致动器。

控制器330可包括触发器L和R。控制器330可进一步包括变速箱L和R以及马达L和R。马达L和变速箱L可操作地耦合于控制器330中的触发器L。同样地，马达R和变速箱R可操作地耦合于控制器330中的触发器R。当马达L接收到触发指令时，马达L和变速箱L可共同使触发触觉效果在触发器L处体验。同样地，当马达R接收到触发指令时，马达R和变速箱R可共同使触发触觉效果在触发器R处体验。外围固件320可利用驱动电子器件340发送触发指令至控制器330的马达L和R。

控制器330可进一步包括电位计L和R。电位计L可检测触发器L的位置和/或范围，并可进一步发送检测的触发器L的位置和/或范围至外围固件320作为触发数据。同样地，电位计R可检测触发器R的位置和/或范围，并可进一步发送检测的触发器R的位置和/或范围至外围固件320作为触发数据。

控制器330可进一步包括振动马达L和R。当振动马达L接收振动指令时，振动马达L使触觉效果沿控制器330的左组件体验。同样地，当振动马达R接收到振动指令时，振动马达R使触觉效果沿控制器330的右组件被体验。外围固件320可利用振动驱动电子器件350发送振动指令至振动马达L和R。

图4A和4B示出根据本发明的示例实施例的控制器400的不同视图。如图4A和图4B所示，控制器400可包括多种组件诸如外壳402，模拟或数字操纵杆410，按钮414，触发器418和振动致动器422与424。

外壳402的形状便于用户握持控制器400。控制器400为控制器的示例实施例，并且本发明的实施例完全可应用于其他控制器形状。

图5示出根据本发明的另一示例实施例的控制器500。如图5所示，控制器500可包括多种组件诸如外壳502，模拟或数字操纵杆510，按钮514和一个或多个隔离表面532。

隔离表面532可使控制器500的隔离部分能够通过扩展和/或收缩而变形。尽管变形触觉效果被描述，实施例不限于此。多个其他触觉效果可选地或附加地应用于隔离表面532。示例触觉效果包括扩展，收缩，振动，纹理，温度变化，震动等。

隔离表面532的使用与先前的控制器相比较提供了优点。这里，触觉效果可隔离于控制器500的特定部分(例如，左或右侧)以使用户仅在隔离表面532感受到触觉效果(即，并非整个控制器或并非整个控制器外壳502)。例如，隔离表面532的使用可提供更宽范围的触觉效果。在另一示例，隔离表面532的使用提供改进的空间化。这里，局部化触觉效果和传递方向感觉的触觉效果均可被提供至用户(例如，接触到球的更真实效果)。在另一示例，隔离表面532的使用可在隔离表面532可扩展和收缩的表面处提供动觉的可编程触觉。

图6A，6B，6C和6D示出根据本发明的示例实施例的隔离表面结构600的可选详细视图。正如所示，隔离表面结构600可包括多种组件诸如外壳602，悬置弯曲件611，612，浮动部620和马达630。

隔离表面结构600的多种组件可配置为从外壳602隔离触觉效果(例如，应用于浮动部620的振动和/或变形)。因此，浮动部620间接地由悬置弯曲件611，612耦合于外壳602。当触觉效果应用于浮动部620时，悬置弯曲件611，612基本抑制触觉效果，以使其不应用于外壳602。附加地或可选地，橡胶环或垫圈(未示出)可围绕浮动部620以抑制触觉效果。

马达630可驱动多个触觉组件631，632，以应用触觉效果至浮动部620。在某些实施例，马达630可配置为驱动沿浮动部630定位的多个针脚(未示出)。这里，触觉组件631，632或针脚可独立驱动以提供大范围的触觉效果。

此外，马达630可包括多种马达类型。为在控制器600使用，马达630优选地为小型，低功率和重量轻。典型地，隔离表面结构600(包括马达630)重量轻(例如，近似35克或更低)。

示例电动马达可包括电磁致动器，音圈，形状记忆合金，电活性聚合物，螺线管，偏心旋转质量电机(“ERM”)，共振ERM电机(“HERM”)，线性共振致动器(“LRA”)，压电致动器，高带宽致动器，电活性聚合物(“EAP”)致动器，静电摩擦显示器，超声振动生成器等。

图6D示出隔离表面结构600的可选的详细视图，其被配置为提供变形，诸如扩展和收缩。如图6D所示，线性致动器640可用于横向移动隔离浮动部620或其部分。例如，线性致动器640可横向移动整个浮动部620或可仅横向移动浮动部620的上部或下部。如上所讨论，隔离表面结构可进一步包括多种组件诸如外壳602，悬置弯曲件，橡胶环或垫圈等。

在某些实例，马达630和/或致动器640可放置在隔离浮动部620。隔离浮动部620可经由本文描述的悬置机构或抑制触觉效果的其他机构连接于外壳，以使触觉效果不施加于外壳602。马达630和/或致动器640生成触觉效果并可直接耦合于隔离浮动部620。

尽管图6示出示例隔离表面结构600，其他配置也是可行的。例如，类似铰链和凸轮的设计可被使用。在另一示例，隔离区域的数量，大小和形状可以变化。此外，隔离表面结构600可配置为提供多种触觉效果，包括扩展，收缩，振动，纹理，温度变化，震动等。

图7A和7B示出根据本发明的另一示例实施例的控制器700的不同的视图。除结合图4A，4B和5描述的外壳，模拟或数字杆，按钮和振动致动器外，控制器700包括多个隔离区域711，712，713，714，715和716。每个隔离区域711-716可被独立地(即，分离地)配置为提供一个或多个触觉效果(例如，扩展，收缩，振动，纹理，温度变化，震动等)。

通过利用控制器700的可独立操作以提供一个或多个触觉效果的离散局部化区域，增强的和全面的空间化可被提供。控制器700可生成空间化触觉效果，其中局部化触觉反馈可由用户体验。例如，用户可感受在控制器700的一个或多个局部化区域711-716处提供的局部化触觉效果。该局部化触觉效果可区别于直接施加于控制器外壳的通用触觉效果。在另一示例，触觉效果可应用于局部化区域711-716的子集，以向用户传递方向的感觉(如左或右感觉)。

此外，触觉效果可通过将化身(例如，游戏角色)所发生的内容映射至控制器700的对应局部化区域711-716而应用于局部化区域711-716的子集。例如，如果化身在左上被撞击，则控制器700可在左上局部化区域具有对应触觉效果。在另一示例，左侧被撞击的用户可感觉到左侧的局部化区域处的触觉效果，诸如局部化区域711，714和716。在另一示例，上部右侧被撞击的用户的船可感觉到局部化区域713处的触觉效果。

在某些实施例，隔离区域711-716可机械地排列以使控制器700的每个部分可独立振动。这里，控制器700的多个或所有隔离区域711-716可配置为应用触觉效果，而不仅是特定区域。隔离区域711-716还可锁定在一起，以使触觉效果可应用于作为一个单元的区域子集。此外，控制器外壳可与不同硬度属性的多种材料共同成形，以隔离至每个部分的振动。在某些实例，独立的用户元件(诸如操纵杆，按钮等)还可与游戏手柄外壳的不同部分隔离。

在某些实施例，控制器700可机械地划分为隔离部分。例如，控制器700可划分为8个振动隔离部分或八分体。在该示例中，触觉效果可应用于上部左八分体并可基本与其他八分体隔离。这里，隔离部分或八分体可由具有可调整硬度的活动悬挂(suspension)互连以互连隔离部分。换言之，隔离部分可在其之间具有可变抑制装置，以隔离控制器700的特定部分的触觉效果。硬度可增加以有效地将控制器的两个或多个相邻隔离部分耦合为单个部分。

图8A示出根据本发明的另一示例实施例的控制器800。如图8A所示，控制器800可包括一个或多个隔离触控板821，822作为用户输入设备。每个触控板821，822的表面可包括隔离和/或可变形表面，如先前描述。

图8B示出可选的隔离触控板表面825，826，827，与根据本发明的示例实施例的控制器800共同使用。此外，隔离触控板821，822的表面可包括多种结构，诸如平面结构825，凸面结构826和凹面结构827，如图8B所示。

隔离触控板821，822的使用动态地改变触控板的感觉和目的。此外，隔离触控板821，822的使用增强人体工程学并更好地实现压感应用。

图9示出根据本发明的另一示例实施例的触觉鼠标900。除外壳902和旋转轮903外，触觉鼠标900包括多个隔离区域911，912，913，914和915。隔离区域911-915的每一个可独立(即，单独)配置为提供一个或多个触觉效果(例如，扩展，收缩，振动，纹理，温度变化，震动等)。此外，隔离区域可配置为对应于触觉鼠标900的其他部分，诸如旋转轮903和/或小键盘904。

图10示出根据本发明的另一示例实施例的触觉运动控制器1000。除外壳1002外，触觉运动控制器可包括一个或多个隔离区域，诸如隔离区域1020。在某些实例，在该实施例和其它实施例的隔离区域的表面可被纹理化，并且包括一个或多个曲线，波纹，脊线等。这里，隔离区域1020被示为具有多个纹理1022。此外，隔离区域1020可独立(即，单独)配置为提供一个或多个触觉效果(例如，扩展，收缩，振动，纹理，温度变化，震动等)。附加的隔离区域还可配置为对应于运动控制器1000的其他部分。

因此，增强的触觉效果可通过采用多种本发明的实施例来提供。例如，提供响应于触觉输出设备而扩展和收缩的隔离可变形区域。在另一示例，还描述了隔离表面区域可配置为提供局部化触觉效果。因此，提供了经由可独立振动的控制器(例如，游戏手柄)的多个离散区域的改进的空间化。

本领域普通技术人员将完全理解，如上所讨论的本发明可利用在不同顺序的步骤和/或利用不同于所公开的配置的元素实现。因此，尽管本发明基于该优选的实施例描述，对本领域技术人员显而易见的是，特定修改，变化和可选的构造是显而易见的，同时落在在本发明的精神和范围中。因此，为确定本发明的度量和边界，应当参考所附权利要求。

Claims (19)

1.一种用于控制触觉设备的方法，所述方法包括：

单独地控制设置于所述触觉设备的外壳上的至少两个表面，每个对应表面具有至少一个隔离表面区域；以及

单独地控制位于所述外壳中并耦合于对应隔离表面区域的多个触觉输出设备的每一个，

其中所述隔离表面区域的每一个配置为提供局部化触觉效果。

2.如权利要求1所述的方法，其中多个悬置弯曲件配置为间接地将所述隔离表面区域耦合于所述外壳。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述多个悬置弯曲件的每一个抑制对应触觉输出设备对所述外壳的输出。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述触觉输出设备包括线性致动器，所述线性致动器配置为驱动导致沿所述隔离表面区域的扩展和收缩变形的多个变形组件。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述触觉输出设备包括致动器，所述致动器配置为在所述隔离表面区域之一上导致振动触觉效果。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述隔离表面区域提供附加的触觉效果，包括振动、纹理、温度变化或震动效果之一。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述隔离表面区域为触控板。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述触觉设备为游戏盘、控制台、移动电话、平板、运动控制器或触觉鼠标之一。

9.一种控制器，包括：

外壳，具有多个表面，所述表面的至少两个具有对应的隔离表面区域；以及

多个触觉输出设备，位于所述外壳中并耦合于对应的隔离表面区域，

其中所述隔离表面区域的每一个配置为提供局部化触觉效果。

10.如权利要求9所述的控制器，其中每个隔离表面区域进一步包括多个悬置弯曲件，所述悬置弯曲件配置为间接地将所述隔离表面区域耦合于所述外壳。

11.如权利要求10所述的控制器，其中所述多个悬置弯曲件的每一个抑制其对应的触觉输出设备对所述外壳的输出。

12.如权利要求9所述的控制器，其中所述局部化触觉效果包括扩展、收缩、振动、纹理、温度变化和震动效果的一个或多个。

13.如权利要求9所述的控制器，其中局部化触觉效果仅应用于所述隔离表面区域之一。

14.如权利要求9所述的控制器，其中局部化触觉效果应用于所述隔离表面区域的子集以向用户传递方向的感觉。

15.如权利要求9所述的控制器，其中所述隔离表面区域的至少一个为触控板。

16.如权利要求9所述的控制器，其中触觉效果应用于配置为组的所述隔离表面区域的子集。

17.如权利要求9所述的控制器，其中所述控制器为游戏盘、控制台、移动电话、平板、运动控制器或触觉鼠标之一。

18.一种非瞬态计算机可读存储介质，存储配置为由处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，用于：

单独地控制设置于所述触觉设备的外壳上的至少两个表面，每个对应表面具有至少一个隔离表面区域；以及

单独地控制位于所述外壳中并耦合于对应的隔离表面区域的多个触觉输出设备，

其中所述隔离表面区域的每一个配置为提供局部化触觉效果。

19.一种控制器，包括：

外壳，具有多个表面，所述表面之一具有隔离表面区域；以及

触觉输出设备，位于所述外壳中并耦合于所述隔离表面区域，

其中所述隔离表面区域配置为提供局部化触觉效果。