CN109478099B - 操作装置及操作装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种操作装置，包括能够在第一位置和第二位置之间移动的可动部，所述操作装置被用户握住并且可动部由用户的手指操作。操作装置还包括：调节部，其调节可动部可移动的范围；和控制单元，其确定可动部能够运动的范围的调节程度，并且使用所确定的调节程度，向调节部输出调节可动部能够运动的范围的指令。

Description

操作装置及操作装置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种操作装置及用于控制该操作装置的方法。
背景技术
家用游戏机设有操作装置，该操作装置检测用户的动作，比如按钮按下和装置晃动，并将表示这样检测到的用户动作的信息发送给游戏机的主体。一些操作装置设计成通过致动器为用户提供触力觉。
发明内容
技术问题
表现出触力觉的上述现有操作装置的缺点是不能表现出用户在玩游戏时用手握住的物体的质感，比如硬度。
鉴于前述内容完成了本发明。因此，本发明的目的是提供一种操作装置及用于控制该操作装置的方法，该操作装置能够向用户表现出用户在玩游戏时用手握住的物体的质感。
问题的解决方案
为了解决上述相关技术主题，操作装置包括能够在第一位置和第二位置之间移动的可动部，其中可动部能够由握住操作装置的用户的手指操作。操作装置包括调节部和控制部，调节部调节可动部可移动的范围，控制部确定可动部可移动的调节量并且向调节部提供调节范围的指令，其中可动部可以根据已经确定的调节量移动。
本发明的有益效果
根据本发明的控制装置允许用户在玩游戏时感受到用户虚拟握住的物体的质感。
附图说明
图1是从根据本发明的一个实施例的操作装置的前面观看的透视图。
图2是从根据本发明的一个实施例的操作装置的后面观看的透视图。
图3是描绘根据本发明的一个实施例的操作装置的电路单元的示例的框图。
图4是描绘根据本发明的一个实施例的操作装置的可动部的示例的示意图。
图5是描绘在本发明的一个实施例中臂如何相对于按钮盖移动的示意图。
图6是描绘根据本发明的一个实施例的操作装置的功能单元的框图。
图7是描绘根据本发明的一个实施例的操作装置的工作的流程图。
图8是描绘根据本发明的一个实施例的操作装置的工作的曲线图。
图9是描绘根据本发明的一个实施例的操作装置如何以第一模式工作的曲线图。
图10是描绘根据本发明的一个实施例的操作装置如何以第二模式工作的曲线图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的一个实施例。所示部件及其尺寸、比例和布置仅仅是示例，并不旨在限制本发明的范围。
根据本发明的一个实施例的操作装置10通过有线或无线电路连接到家用游戏机等的主单元20。操作装置10向主单元20发送用户指示的操作内容。操作装置10还接收从主单元20输入的指令，以便它控制各个部件。稍后将更详细地描述操作装置10的动作。
根据本发明的一个实施例的操作装置10是在假设它将由用户的左手或右手握住的情况下设计的。操作装置10的示例在图1和图2中示出。图1是操作装置10的前透视图，图2是操作装置10的后透视图。
操作装置10包括握持部21(以由用户握住)和操作部22。握持部21基本上成形为多边形柱状。操作部22形成为从握持部21延伸。在图1和图2所示的情况下，操作部22在其前侧上具有传感器部221和按钮控制部222。另外，操作部22在操作装置10的后侧上具有手指传感器223和摇动按钮224(其为可动部)。操作装置10在其主体中具有电路部100，如图3所示。电路部100包括控制部11、存储部12、接口部13、通信部14和电源部15。
控制部11是诸如微计算机的程序控制设备，并且它根据存储在存储部12中的程序工作。控制部11如后所述地工作。存储部12是保存要由控制部11执行的程序的存储设备。存储部12还用作控制部11的工作存储器。
接口部13连接到操作部22中的各个部分，以便它接收各种信号(比如从传感器部221和按钮控制部222输入的用户指令)并将它们输出到控制部11。另外，接口部13接收从控制部11输入的指令，并将它们输出到操作部22中的各个部分。
通信部14包括无线通信接口(比如蓝牙(注册商标))和有线通信接口(比如通用串行总线(USB)和有线局域网(LAN))。通信部14还连接到主单元20，使得它向主单元20发送信号和从主单元20接收信号。包括二次电池的电源的电源部15向操作装置10中的各个部分供电。当操作装置10被供以外部电力时，可以对电源部15的二次电池充电。由于充电可以通过任何已知方法完成，因此这里不给出充电方法的详细描述。
根据本实施例，操作装置10具有固定到其右侧或左侧的紧固装置。紧固装置可以是圆形柔性带。用户握住操作装置10，其中他或她的除拇指之外的四个手指穿过紧固装置并且他或她的拇指接头压靠在操作装置10的主体上。图1和2描绘了由用户固定的操作装置10，其右侧被用户的手掌按压。
操作装置10应具有适于用户用他或她的手指穿过紧固装置而紧贴地握住它的尺寸，并且应该足够大以使用户的拇指尖在用户握住它时到达其前侧上的按钮控制部222。也就是说，在这里提到的实施例的情况下，握持部21设计成使得握住它的用户的手指到达操作部22上的至少一些按钮(包括摇动按钮224)。
换句话说，握持部21设计成允许用户自然地把持操作装置10以使他或她的食指触摸摇动按钮224并使他或她的手掌、中指、第三指和小指握住握持部21。以这种方式把持防止操作装置10在用户打开他或她的手时跌落，因为它固定在用户的手上。
摇动按钮224对应于本发明中的可动部。它是能够在第一位置(其朝向操作装置10的后侧突出)和第二位置(其被压入操作装置10的主体)之间移动的按钮。摇动按钮224可被用户的食指按压到第二位置，并且当用户从其释放他或她的手指时可以恢复到第一位置(因为它被激励(energize))。
根据本发明的实施例，操作装置10使摇动按钮224给予用户的手指触觉，从而表现出用户虚拟握持的物体的质感。更具体地，摇动按钮224在其旋转轴上设置有电机，使得电机产生与抵抗用户按压摇动按钮224的按压力相对应的反作用力的扭矩，其中反作用力对应于虚拟物体的硬度。当然，为了实现上述目的，需要提供诸如电机的驱动元件，其能够在与用户施加到摇动按钮224的按压力相对应的宽范围内线性地产生扭矩，并且这个要求很难通过小型电机实现。这种情况应对本发明的一个实施例，其中改变摇动按钮224的可移动范围而不是直接施加反作用力。以这种方式，可以表现出用户虚拟握持的虚拟物体的质感。
具体而言，这里提到的实施例的特征在于，摇动按钮224(图4中所示)包括按钮盖224b、按钮盖支撑件30、用于检测用户施加以进行按压的力的大小的力传感器31、以及允许摇动按钮在特定范围内移动的调节部32。调节部32包括作为驱动装置的电机321、控制驱动装置的控制电路322以及作为由驱动装置驱动的调节构件的臂323。图4是按钮盖224b、操作装置10的主体(部分)和按钮盖支撑件30的局部剖视图。
力传感器31位于摇动按钮224的与用户手指接触的那一侧。它以指定的间隔重复检测用户施加到摇动按钮224的力的大小，并且其还输出检测结果。具体而言，该力传感器31可以是基于应变传感器的任何已知的力传感器。用于检测的间隔(或定时)可以是约40Hz至1kHz。
按钮盖224b是本发明中的可动部之一，并且其具有将被用户手指按压的面。按钮盖支撑件30具有固定到操作装置10的主体的铰链。该铰链支撑按钮盖224b，以允许其在第一位置和第二位置之间的特定角度范围内绕其自身旋转。按钮盖支撑件30由诸如弹簧的弹性体激励，以使按钮盖224b朝向第一位置移动。该机构允许按钮盖224b移动到第一位置，同时用户的手指保持远离按钮。在本实施例的情况下，通过弹性体实现激励。
按钮盖224b停留在第一位置(其朝向操作装置10的后侧突出)和第二位置(其朝向操作装置10的主体被按压)之间的某处，使得它可被按压到其与臂323接触的位置(该位置将称为接触位置)。因此，当用户握住操作装置10的主体并用他或她的食指按下按钮盖224b时，按钮盖224b移动到接触位置而不施加任何实质性的抵抗力(仅由于来自按钮盖支撑件30的激励力而存在阻力)。因此，按钮盖224b在接触位置处与臂323接触，从而允许用户感觉好像他或她已经触摸到了硬物。
如果用户继续用超过接触位置的增大的力握住，从而增强了按下按钮盖224b的力，则电机321旋转，以便将臂323拉回到操作装置10的主体。这个动作给用户触感，该触感使用户感觉到物体已经被用户的抓握力变形。如果用户根据按钮盖224b被按下的力改变电机321的旋转速度，则他或她也可以感觉到硬度的差异。
附接到调节部32的电机321是伺服电机或步进电机，其能够控制旋转角度。电机321可以是具有集成齿轮头部的齿轮电机。电机321借助于从控制电路322提供的电流工作。
用于电机321的控制电路322向电机321提供根据从控制部11输入的扭矩控制值τ而发生强度变化的电流。电机321产生与电流强度成比例的扭矩，从而激活臂323，使得其端部(该端部与按钮盖224b接触)向按钮盖224b移动。该扭矩通过施加到按钮盖224b的按压力被抵消(该按压力作为与电机321的旋转方向相反的方向上的旋转力从臂323传递)。结果，按钮盖224b以等于按压力超过扭矩的差的速率向第二位置移动。如果在按压力和扭矩之间存在平衡，则按钮盖224b在平衡位置处变得稳定。
另外，控制电路322可以从控制部分11接收关于旋转角度θ的输入来代替扭矩控制值τ。该角度θ表示臂323的端部(与按钮盖224b接触)移动的范围。限定移动范围，使得“0”表示按钮盖224b离初始位置(没有力施加到按钮盖224b上)最远的位置的角度，并且“正方向”表示按钮盖224b接近其初始位置的角度。在这种情况下，控制电路322调节电机321以旋转通过已经输入的旋转角度，使得电机旋转通过一定角度(相当于角度θ)，足以使臂323的端部朝向按钮盖224b移动。顺便提及，这里没有给出关于使电机旋转通过预定角度并使其停止的方法的详细描述，因为这是公知常识。
臂323对应于本发明中的调节构件。它附接到电机321的旋转轴，以便它根据电机321的旋转角度θ调节按钮盖224b的移动范围。在本实施例的情况下，具体地说，臂323(如图4所示)布置在按钮盖224b的后侧上或者在操作装置10的主体上(或在按钮盖224b沿其移动的轨迹上)。臂323包括臂构件323a和盘状臂本体323c。在图4中描绘的情况下，盘状臂本体323c的中心固定在电机321的旋转轴上。臂构件323a与臂本体323c一体地构成，臂本体323c具有在周向切线方向上突出的部分。
在图4中描绘的情况下的臂323工作成使得臂构件323a的端部(接触部)响应于电机321的旋转角度在按钮盖224b的移动范围内移动。结果，按钮盖224b可以移动到臂构件323a与之接触的部分。也就是说，在本实施例的情况下，调节构件可以通过彼此协同工作的控制部11、控制电路322和电机321移动。
图5是描绘如图4所示的臂323和按钮盖224b之间的关系的概念图。如图5所示，只要臂构件323a的纵向方向(突出方向)与按钮盖224b的移动方向之间的角度为钝角(等于或大于90度)，臂323就不会调节按钮盖224b的移动范围。因此，在这种情况下按钮盖224b可以在第一位置(在图5(A)中用X表示)和第二位置(在图5(A)中用Y表示)之间自由移动。该运动仅受到按钮盖支撑件30的激励力的抵抗。
在另一种情况下，即臂323通过电机321旋转通过一定角度θ，使得臂构件323a(沿纵向方向或突出方向)与按钮盖224b的移动方向之间的角度
Figure BDA0001949382370000061
变为锐角(小于90度)，臂构件323a的端部位于按钮盖224b的移动轨迹中。当角度
Figure BDA0001949382370000062
接近“0”时，臂构件323a和按钮盖224b的接触位置(由图5(B)中的Y'表示)接近按钮盖224b的第一位置(由图5(B)中的X表示)。这调节按钮盖224b可被按下的范围。
顺便提及，该实施例的调节部32不限于图4所示的电机321和臂323。调节部32可以由能够限定按钮盖224b的移动范围的任何驱动装置代替。这种装置的例子包括线性致动器和螺线管，它们在按钮盖224b的运动方向上线性移动并允许其端部与按钮盖接触，从而调节按钮盖224b的移动范围。
下面描述在本发明的实施例中使用的控制部11。如图6所示，控制部11包括操作发送部51、按压力信息接收部52、设置接收部53、调节量确定部54和指令部55。
操作发送部51接收表示用户在操作装置10的操作部22上执行的操作的信号，并且其通过通信部14将它们发送到主单元20。
按压力信息接收部52通过接口部13接收力传感器31已经检测到的信息，然后将该信息发送到调节量确定部54。该信息包括用户手指已施加到摇动按钮224的力的大小。
设置接收部53通过通信部14从主单元20接收信息。该信息包括要呈现的虚拟物体的硬度。该信息可以用表示数值方面的硬度的信息代替。设置接收部53将所接收的信息(用于设置)发送到调节量确定部54。
调节量确定部54处理从按压力信息接收部52输入的信息和从设置接收部53输入的设置信息，从而确定摇动按钮224(作为可动部)可以移动的范围，随后它将得到的信息发送到指令部55。具体地说，调节量确定部54处理从设置接收部53输入的设置信息(表示要呈现的硬度)，从而确定比率r＝τ/F，其中F表示用户施加到摇动按钮224的力的大小，τ表示要输出到电机321的扭矩控制值。另外，调节量确定部54基于与用户施加到摇动按钮224的力F的大小有关的比率τ(如上所述确定)和信息(从按压力信息接收部52输入)获得扭矩控制值τ用于输出。调节量确定部54将扭矩控制值τ(作为与调节量有关的信息)输出到指令部55。
指令部55将扭矩控制值τ(作为与从调节量确定部54输入的调节有关的信息)输出到电机321的控制电路322。这使得电机321旋转，这又引起臂323旋转，从而调节摇动按钮224可以移动的范围。
(在调节量确定部输出旋转角度作为与调节量有关的信息的情况下)
调节量确定部54还可以输出旋转角度θ来代替扭矩控制值τ，作为与调节量有关的信息。在这种情况下，调节量确定部54根据从设置接收部53输入的信息确定比率r'＝v/F，其中F表示用户施加到摇动按钮224的力的大小，v表示在电机321的旋转角度θ内的每单位时间的可变速度(例如测量力F的频率)。另外，调节量确定部54从与用户施加到摇动按钮224的力F的大小有关的信息(其中该信息从压力信息接收部52输入)和如上所述确定的比率r'来获得每单位时间的可变速度v。此外，调节量确定部54通过将可变速度v与电机321的当前旋转角度θ相加来获得要输出的旋转角度θ。
在另一种情况下，代替使用可变速度v，根据从设置接收部53输入的设置信息，调节量确定部54确定比率r”＝θ/F，其中F表示用户施加到摇动按钮224的力的大小，θ表示电机的旋转角度。然后，基于与用户施加到摇动按钮224的力F的大小有关的信息(其中该信息从压力信息接收部52输入)和如上所述确定的比率r”，调节量确定部54获得要输出的旋转角度θ。
最后，调节量确定部54向指令部55给出与如上所述获得的旋转角度θ相关的信息(用于调节)。
在这种情况下，指令部55将旋转角度θ(作为与从调节量确定部54输入的调节量有关的信息)输出到电机321的控制电路322。因此，控制电路322使得电机321旋转通过该旋转角度θ，使得臂323旋转以改变摇动按钮224的可移动范围内的接触位置。
顺便提及，前述调节中的比率r和r'可以以这样的方式建立：当根据这种比率控制电机321时，通过电机321的旋转动作推回摇动按钮224的力f不超过用户施加的力F。可替代地，它们可以以这样的方式建立：通过电机321的旋转动作推回摇动按钮224的力等于或大于用户施加的力F。
(动作)
根据本发明实施例的操作装置10基本上如上所述构造，并且其功能如下。如图7所示，操作装置10从家用游戏机的主单元20接收与虚拟物体的硬度有关的设置信息(S1)。接下来，操作装置10基于该设置信息确定比率(r＝τ/F)，其中F表示用户施加到摇动按钮224的力的大小，τ表示要输出到电机321的扭矩控制值(S2)。
随后，操作装置10使力传感器31例如以1kHz的频率重复检测由用户的手指施加到摇动按钮224的力的大小(S3)。每当力传感器31检测到由用户施加到摇动按钮224的力F的大小时，操作装置10根据如此检测到的力F的大小和已经先前确定的比率r计算用于输出的扭矩控制值τ(S4)。
操作装置10向电机321提供与扭矩控制值τ对应的电流(S5)。根据本实施例，每当力传感器31检测到施加到摇动按钮224的力的大小时，电机321由操作装置10内的各个部分控制(或不与主单元20通信)。换句话说，重复该步骤，直到在规定的定时从主单元20给出对其他指令的任何中断。
上述控制使电机321以对应于所提供的电流的扭矩旋转，使得臂323的端部(接触部)朝向按钮盖224b移动。结果是扭矩和用户对按钮盖224b的按压力相互抵消，使得按钮盖224b以与按压力超过扭矩的差相对应的速率向第二位置移动。顺便说一下，图8是横轴表示时间、纵轴表示扭矩控制值τ的曲线图。第一和第三区域(T1和T3)表示用户的按压力逐渐增加且扭矩控制值τ也响应于此而增加的状态。第二区域(T2)表示用户以近似恒定的力按压按钮盖224b且扭矩控制值τ保持恒定的状态。
(省电的示例)
根据前面的描述，当按钮盖224b被用户保持按下时，电机321响应于扭矩控制值τ(或相应的旋转角度θ)受到控制，如图8所示。因此，电机321被连续地供应电流，这导致大的电力消耗。
通过下面提到的实施例可以解决上述问题，其中控制部11检查作为调节量的信息的扭矩控制值τ或旋转角度θ随时间的变化，并且如果变化在规定范围内则校准它们并指示调节部32调节按钮盖224b(作为可动部)以在其移动范围内移动(第一省电控制)。
具体而言，修改的实施例1如下实施。控制部11使调节量确定部54基于从按压力信息接收部52输入的信息和从设置接收部53输入的信息确定摇动按钮224(作为可动部)的移动范围。此时，调节量确定部54在存储部12中累积并存储在规定的时间段(例如两秒)之前确定的调节量。
然后，调节量确定部54获得先前(例如两秒)已经确定并且存储的最大值和最小值之间的差值，并且其判定该差值是否小于预定阈值。如果结果是肯定的，则调节量确定部54判定调节量随时间的变化在规定范围内，并校准与先前确定的调节量有关的信息。
例如，该校准以以下方式完成。调节量确定部54测量从其确定调节量随时间的变化在规定范围内的点已经过的时间t(经过的时间t可以是在常规定时具有增量的计数器的值)。因此，调节量确定部54进行校准以响应于经过的时间减小扭矩控制值τ和旋转角度θ。在下面描述的示例中，对扭矩控制值τ执行校准以给出校准的扭矩控制值τ'，如下。
τ'＝τ×exp[-αt]
其中，α是先前建立的正参数常数，exp[]是指数函数。通过调节量确定部54将校准的扭矩控制值τ'输出到指令部55。
与上述相同也适用于基于旋转角度θ的控制。在这种情况下，给出以下等式。
θ'＝θ×exp[-αt]
其中，θ表示确定的旋转角度，θ'表示校准的旋转角度。
校准角度θ'输出到指令部55。
顺便提及，调节量确定部54做出如下决定。如果在规定的时间段(例如两秒)之前确定的调节量的最大值和最小值之间的存储的差值不低于规定的阈值，则判定调节量随时间的变化不在规定范围内。在这种情况下，调节量确定部54向指令部55输出扭矩控制值τ和旋转角度θ(它们是刚刚确定的调节量)而无需改变。顺便提及，在这种情况下，调节量确定部54(其正在测量从其判定调节量随时间的变化在规定范围内的点已经过的时间t)停止定时并将t的值重置为“0”。
根据上面刚刚提到的实施例，操作装置10在用户的按压力逐渐增加的时段T1期间增加扭矩控制值τ，如图9所示。在时段T1之后是时段T2，在该时段T2中，用户以大致恒定的力保持按压按钮盖224b达规定的时间段(例如两秒)。在该时段中，保持恒定扭矩控制值τ，并且随后(在时段T3中)调节扭矩控制值τ以进行减小。在时段T3之后是时段T4，在该时段T4中，用户逐渐增加按压力，并且操作装置10相应地增加扭矩控制值τ。与图8中描绘的调节结果相比，以上述方式的调节减小了扭矩量(在一段时间内积分)以及电力消耗量。
顺便提及，根据所示实施例，即使用户的按压力保持不变，在时段T3中，用户被给予如同摇动按钮224被按下的触感。如果这样的触感不是不期望的，则可以根据经过时间在时段T3期间减小扭矩控制值τ。这削弱了使用户感觉好像摇动按钮224被按下的触感。
省电方法不限于上述方法。根据第二种省电方法，控制部分11指示调节部32根据被确定的调节量随时间的变化来调节摇动按钮224的可移动范围，代替校准的扭矩控制值τ或校准的旋转角度θ(它们是与调节量有关的信息)，同时扭矩控制值τ或旋转角度θ在规定范围内。
在上述调节的情况下，控制部11使调节量确定部54基于从按压力信息接收部52输入的信息和从设置接收部53输入的信息确定摇动按钮224的可移动范围的调节量。此时，调节量确定部54在存储部12中存储之前确定的调节量和此次确定的调节量。
然后，调节量确定部54获得先前存储的调节量与新确定的调节量之间的差值(时间变化)，并判定该差值是否大于先前建立的阈值。如果答案是肯定的，则调节量确定部54不加改变地向指令部55输出扭矩控制值τ和旋转角度θ(刚刚获得)。
在上述差值(调节量随时间的变化)不超过预定阈值的情况下，调节量确定部54执行调节，使得扭矩控制值τ或旋转角度θ(作为要被调节的量)被改变为预定值β(例如“0”)。例如，该校准以以下方式完成。调节量确定部54测量从其判定调节量随时间的变化未超过预定阈值的点经过的时间t(经过的时间t可以是在常规定时具有增量的计数器的值)。因此，调节量确定部54响应于经过的时间t校准扭矩控制值τ和旋转角度θ。在下面描述的示例中，对扭矩控制值τ执行校准以给出校准的扭矩控制值τ'，如下。
τ'＝τ×exp[-αt]+β
其中，α是先前建立的正参数常数，β是变化后的设定值，例如其可以设定为“0”。此外，exp[]是指数函数。通过调节量确定部54将校准的扭矩控制值τ'输出到指令部55。
前述内容也适用于使用旋转角度θ进行调节的情况。也就是说，校准已经确定的旋转角度θ以给出θ'＝θ×exp[-αt]+β，并且将校准的旋转角度θ'输出到指令部55。
根据该示例的操作在图10中示出。在用户逐渐增加他或她的按压力的时段T1期间，操作装置10相应地增加扭矩控制值τ。在用户以大致恒定的力继续按下按钮盖224b的后续时段期间，操作装置10在规定的时间段(时段T2)内将扭矩控制值τ改变为“0”。只要用户以大致恒定的压力继续按下按钮盖224b，操作装置10继续以例如先前固定为“0”的扭矩值控制电机321(顺便提一下，如果扭矩控制值τ为“0”，电机321保持静止状态)。随着用户开始再次逐渐增加按压力(在时段T3中)，操作装置10相应地增加扭矩控制值τ。以这种方式的调节减小了扭矩量(在一段时间内积分)，从而减少了比图8和图9中所示的调节更多的电力消耗。
顺便提及，根据该示例，即使在时段T2期间按压力保持不变，也给予用户如同摇动按钮224被按下到第二位置的触感。通过响应于经过的时间减小扭矩控制值τ，可以应对不需要这种触感的情况。这弱化了用户感觉好像摇动按钮224被按下的触感。
此外，控制部11可以基于在预定条件下获得的结果来执行第一动作或第二动作。第一动作旨在校准预定量的调节，同时它在规定范围内随时间变化，并指示调节部32进行调节，使得可动部移动超过已经校准的调节量(用于电力减小的第一调节)。第二动作旨在指示调节部32进行调节，使得可动部基于先前确定的调节量随时间的变化而移动超过调节量(用于电力减小的第二调节)。
上述预定条件可以是基于从主单元20给出的指令(用于用户设置)的条件。此外，可以确定控制部11根据取决于电源部15提供电力的能力(剩余电池容量)的条件来执行第一动作或第二动作。根据该示例，例如，可以设置使得在存在足够剩余电池容量的同时第一动作或第二动作都不发生(或在所确定的调节量内执行调节)，或者在剩余电池容量低于第一阈值并且高于第二阈值(其小于第一阈值)的同时发生第一动作，或者在剩余电池容量低于第二阈值的同时不发生第二动作。上述内容导致执行调节，其中电力消耗响应于剩余电池容量而降低。
电力消耗的减少可以以除上述之外的任何其他方式实现，而不是基于力传感器31检测到的力F确定扭矩控制值τ或旋转角度θ。任何方法都是适用的，只要它能够基于通过某种方法确定的扭矩控制值τ或旋转角度θ进行调节。
这种方法的一个示例包括响应于与臂323的角度变化有关的信息调节电机321的扭矩和调节按钮盖224b(摇动按钮224)的刚度，该信息由于用户手指的按压力而产生，而不是使用力传感器31。
在这种情况下的适用方法可以是常用的PD控制方法。它的设计旨在改变P增益的值，从而改变硬度感。该方法适用于控制以降低电力消耗，如下所述。
根据传统的操作方法，用户用他或她的手指按下按钮盖224b并在短暂停顿之后继续该动作以进一步按下按钮盖224b(沿第二方向)，如图8所示，其示出了随时间的变化。如果在这种情况下执行普通的PD控制，则电机的扭矩值如图8所示变化，这表明扭矩在T2时段内连续输出。这表明电力消耗相对较大。
为了解决这种情况，输出扭矩的值通过上述方法校准，如图9和10所示。以这种方式，可以降低电力消耗。然而，传统的PD控制具有以下缺点：输出扭矩的校准减小了扭矩并且因此臂323被进一步按下并且角度和输出扭矩改变，使得不可能根据需要抑制扭矩和降低电力消耗。因此，普通PD控制不应用于当校准输出扭矩时发生的臂323的角度变化。
可以以不采用PD控制但控制器通过应用程序(例如游戏应用程序)的指令直接指定电机的扭矩值的方式修改前述过程。在这种情况下，可以使游戏应用表现出与“握住物体”的动作相对应的硬度。在这种情况下的操作以这样的方式进行：图9和10中所示的扭矩校准是有效的，但是由上述扭矩校准产生的臂和按钮盖的角度变化不会影响游戏应用的程序(控制游戏应用程序使得它不执行与校准结果相对应的程序)。
(修改实施例)
已经在假设按钮盖224b和臂323没有彼此连接的情况下解释了前述实施例。然而，有可能构造一种系统，其中按钮盖224b和臂323彼此连接。
在这种情况下，臂323也附接到电机321的旋转轴，使得按钮盖224b的可移动范围响应于电机321的旋转角度θr而被控制。电机321响应于从控制部11输入的扭矩控制值τ采用从控制电路322提供的电流运行。
在本实施例的情况下，当电机321的旋转角度θ为θ0时，与臂323连接的按钮盖224b移动到第一位置，并且当电机321的旋转角度θ为θ1(θ0≠θ1)时，按钮盖224b移动到第二位置。
而且，在该示例的情况下，控制电路322在向电机321提供与扭矩控制值τ对应的大小的电流的同时向电机321提供调节值τ。另外，控制电路322在没有从控制部11输入扭矩控制值τ的同时判定电机321的旋转角度θr是否等于θ0。如果答案是否定的，则控制电路322向电机321提供具有预定大小的电流，以使电机321旋转提供旋转角度θ0。在按钮盖224b和臂323没有相互连接的情况下，要提供的电流量应为在假设电流量足够大以使用与激励力相对应的力移动按钮盖224b以将按钮盖224b移动到第一位置的情况下通过实验建立。在该示例中，通过控制电路322的动作实现激励装置。
附图标记列表
10 操作装置
11 控制部
12 存储部
13 接口部分
14 通信部
15 电源部
20 主单元
21 握持部
22 操作部
30 按钮盖支撑件
31 力传感器
32 调节部
51 操作发送部
52 压力信息接收部
53 设置接收部
54 调节量确定部
55 指令部
100 电路部
221 传感器部
222 按钮控制部
223 手指传感器
224 摇动按钮
224b 按钮盖
321 电机
322 控制电路
323 臂
323a 臂构件
323c 手臂本体

Claims (7)

1.一种操作装置，包括：
由用户握住的握持部；和
操作部，其布置在握住握持部的用户的手指接近的范围内，其中，
所述操作部包括
可动部，其能够在第一位置和第二位置之间移动，
激励装置，用于朝向第一位置激励可动部，
调节构件，其沿着可动部的移动轨迹移动并且调节可动部能够自由移动的范围，以及
将调节构件移动到第一位置和第二位置之间的位置的装置，并且
移动调节构件的装置具有使调节构件朝向第一位置移动的力，与当可动部被朝向第二位置按压超过可动部能够自由移动的范围时使调节构件朝向第二位置移动的力相反，
其中，当所述可动部从第一位置移动到第一位置和第二位置之间的位置时，所述调节构件不接触可动部，当所述可动部从第一位置和第二位置之间的位置移动到第二位置时，所述调节构件接触可动部。
2.如权利要求1所述的操作装置，还包括：
控制部，其确定可动部可移动的调节量，并且向调节构件提供指令，以根据已经确定的调节量来调节可动部可移动的范围。
3.如权利要求2所述的操作装置，还包括：
力传感器，其检测施加到可动部的力的大小，其中，
所述调节构件根据力传感器检测到的力的大小来确定可动部可移动的范围的调节量，并且基于已经确定的调节量，向调节构件提供指令以调节可动部可移动的范围。
4.如权利要求2或3所述的操作装置，其中，
当已经确定的调节量在规定范围内随时间变化时，所述控制部校准调节量，并向调节构件提供指令，以调节可动部可移动的范围至多为已校准的调节量。
5.如权利要求2或3所述的操作装置，其中，
所述控制部基于已经确定的调节量随时间的变化向调节构件提供指令，以调节可动部可移动的范围。
6.如权利要求2或3所述的操作装置，其中，
所述控制部基于预定条件确定执行以下中的一个：
执行第一动作以当已经确定的调节量随时间的变化在规定范围内时向调节构件提供指令以校准调节量，并且调节可动部可移动的范围至多为已校准的量，和
执行第二动作以基于已经确定的调节量随时间的变化向调节构件提供指令以调节可动部可移动的范围，并且
所述控制部基于从已经确定的所获得的结果执行第一动作或第二动作。
7.一种用于控制操作装置的方法，包括：
可动部，其能够在第一位置和第二位置之间移动，和
调节构件，其调节可动部可移动的范围，可动部由握住操作装置的用户的手指操作，该方法包括：
借助于力传感器，检测施加到可动部的力的大小；和
借助于控制部，基于已经检测到的调节量确定调节可动部可移动的范围的量，并且基于已经确定的调节量，向调节构件提供指令以调节可动部可移动的范围，
其中，当所述可动部从第一位置移动到第一位置和第二位置之间的位置时，所述调节构件不接触可动部，当所述可动部从第一位置和第二位置之间的位置移动到第二位置时，所述调节构件接触可动部。
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