CN111185002A - 一种扳机按键机构及其扳机运动的控制方法、以及手柄 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扳机按键机构及其扳机运动控制方法、以及手柄，所述扳机按键机构的扳机运动控制方法包括以下步骤：当用户操作扳机件时，控制驱动装置工作，使得所述扳机件在初始位置和扳机触发位置之间活动；通过控制器控制驱动装置驱动扳机件扳动，可以根据动作类型来产生不同的扳机按压效果。

Description

一种扳机按键机构及其扳机运动的控制方法、以及手柄

技术领域

本发明涉及游戏设备技术领域，特别涉及一种扳机按键机构及其扳机运动的控制方法以及手柄。

背景技术

目前随着社会经济的发展，人们的娱乐生活日益丰富，在家庭中主要使用游戏或影音的方式来放松心情，目前主流的游戏方式一般都可以搭配游戏手柄来进行，而主机游戏市场手柄更是必备产品，使用者通过游戏手柄与虚拟人物进行交互，包括走动、跳跃和攻击等动作都是通过键位设定来完成，扳机键在其中也是不可或缺的一部分。

市场上普通的手柄扳机一般采用扭簧或硅胶垫驱动的方式，在动作类和射击类使用扳机操作时，无法根据动作类型来设置扳机键程和反馈按压状态。比如使用不同枪支时，发射子弹时的力度曲线不同，产生的后座力大小也不同；赛车游戏刹车时根据当时车速会有不同的刹车效果，同时会有抖动感觉，而这些无法体现在手柄的扳机按键上，缺少按压动作的真实感，影响了用户的游戏体验。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种扳机按键机构及其扳机运动的控制方法以及手柄，旨在通过控制器控制驱动装置驱动扳机件扳动，可以根据动作类型来产生不同的扳机按压效果。

为实现上述目的，本发明提出一种扳机按键机构的扳机运动控制方法，所述扳机按键机构包括扳机件和驱动所述扳机件转动的驱动装置，所述扳机按键机构的扳机运动控制方法包括以下步骤：

当用户操作扳机件时，控制驱动装置工作，使得所述扳机件在初始位置和扳机触发位置之间活动。

可选地，当用户操作扳机件时，控制驱动装置工作的步骤，包括：

当用户操作扳机件时，获取扳机件所受的压力值；

根据所述压力值，匹配出与所述压力值对应的扳机件运动相关参数，所述运动相关参数包括所述驱动装置驱动的运行参数；

根据所述运动相关参数，控制所述驱动装置工作。

可选地，所述运动相关参数还包括与所述压力值对应的所述扳机件的键程设定范围值；

根据所述相关参数，控制所述驱动装置工作的步骤，包括：

获取扳机件的当前键程值；

判断所述当前键程值是否在所述键程设定范围值内；

若是，则控制所述驱动装置以所述运行参数开启工作；

若否，则控制所述驱动装置停止工作。

可选地，所述驱动装置包括转动装置，所述运行参数包括转动装置的转动速度、转向和/或转矩。

可选地，根据所述压力值，匹配出与所述压力值对应的扳机件运动相关参数的步骤，包括：

获取当前的压力值与前一次获得压力值之间的压力差值；

根据所述压力差值，判断所述扳机件的按压状态，所述按压状态包括按压状态和放松状态；

分别匹配出在按压状态和放松状态下，与所述当前的压力值对应的扳机件运动相关的相关参数。

本发明又提供一种扳机按键机构，用在手柄上，所述扳机按键机构包括：

安装载体；

扳机件，转动安装于所述安装载体；

驱动装置，通过连接件连接于所述扳机件，以驱动所述扳机件在初始位置和扳动触发位置之间活动；以及，

控制器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的扳机按键机构的扳机运动控制程序，所述处理器与所述驱动装置电性连接，所述扳机按键机构的扳机运动控制程序程序被所述处理器执行时实现如上述任意一项所述的扳机按键机构的扳机运动控制方法的各个步骤。

可选地，所述扳机按键机构还包括压力检测装置，所述压力检测装置用以检测所述扳机件所受的压力值；

所述控制器与所述压力检测装置电性连接，用以根据所述压力检测装置产生的感测信号，控制所述驱动装置工作。

可选地，所述扳机按键机构还包括转动行程检测装置，用以检测所述扳机件的转动行程；

所述控制器与所述转动行程检测装置电性连接，用以根据所述转动行程检测装置产生的感测信号，控制所述驱动装置工作。

可选地，所述驱动装置包括：

转动装置，安装于所述安装载体；

丝杆，与所述转动装置的转轴连接，且所述丝杆沿着远离和靠近所述扳机件的方向延伸；

丝母，套设在所述丝杆上，所述丝母通过所述连接件与所述扳机件连接。

本发明又提供一种手柄，其特征在于，包括扳机按键机构，所述扳机按键机构包括：

安装载体；

扳机件，转动安装于所述安装载体；

驱动装置，通过连接件连接于所述扳机件，以驱动所述扳机件在初始位置和扳动触发位置之间活动；以及，

控制器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的扳机按键机构的扳机运动控制程序，所述处理器与所述驱动装置电性连接，所述扳机按键机构的扳机运动控制程序程序被所述处理器执行时实现如上述任意一项所述的扳机按键机构的扳机运动控制方法的各个步骤。

本发明技术方案中，通过驱动装置驱动所述扳机件在初始位置和扳动触发位置之间活动，所述控制器控制所述驱动装置工作，可以根据动作类型来产生不同的扳机按压效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提出的扳手按键机构的一实施例的简化示意图；

图2为图1的扳手按键机构的控制部分的框架示意图；

图3为本发明提供的扳手按键机构的扳机运动控制方法的一实施例的流程示意图；

图4为图3中步骤14的一实施方式的流程示意图；

图5为图3中步骤12的一实施方式的流程示意图；

图6为本发明提供的扳手按键机构的扳机运动控制方法的一具体实施方式的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	扳机按键机构	32	丝杆
1	安装载体	33	丝母
				2	扳机件	4	控制器
2a	转轴	5	连接件
				21	长形安装槽	6	压力检测装置
3	驱动装置	6a	第一压敏元件
				3a	驱动部	7	转动行程检测装置
31	转动装置	7a	第二压敏元件

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种扳机按键机构和手柄，所述手柄包括所述扳机按键机构，图1至图2为本发明提供的扳机按键机构的一实施例，以下结合图1至图2对本发明提供的扳机按键机构进行详细说明。

请参阅图1至图2，所述扳机按键机构100包括安装载体1、扳机件2、驱动装置3和控制器4(具体为MCU)，所述扳机件2转动安装于所述安装载体1，所述驱动装置3通过连接件5连接于所述扳机件2，以驱动所述扳机件2在初始位置和扳动触发位置之间活动，所述控制器4包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的扳机按键机构的扳机运动控制程序，所述处理器与所述驱动装置电性连接，所述扳机按键机构的扳机运动控制程序程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

当用户操作扳机件2时，控制驱动装置工作，使得所述扳机件2在初始位置和扳机触发位置之间活动。

通过驱动装置3驱动所述扳机件2在初始位置和扳动触发位置之间活动，所述控制器4控制所述驱动装置3工作，可以根据动作类型来产生不同的扳机按压效果。

进一步地，当用户操作扳机件2时，控制驱动装置3工作的步骤，包括：

当用户操作扳机件2时，获取扳机件2所受的压力值；

根据所述压力值，匹配出与所述压力值对应的扳机件2的运动相关参数，所述运动相关参数包括所述驱动装置3的运行参数；

根据所述运动相关参数，控制所述驱动装置3工作。

进一步地，所述运动相关参数还包括与所述压力值对应的所述扳机件2的键程设定范围值；

根据所述相关参数，控制所述驱动装置3工作的步骤，包括：

获取扳机件2的当前键程值；

判断所述当前键程值是否在所述键程设定范围值内；

若是，则控制所述驱动装置3以所述运行参数开启工作；

若否，则控制所述驱动装置3停止工作。

进一步地，所述驱动装置3包括转动装置，所述运行参数包括转动装置的转动速度、转向和/或转矩。

进一步地，根据所述压力值，匹配出与所述压力值对应的扳机件2运动相关参数的步骤，包括：

获取当前的压力值与前一次获得压力值之间的压力差值；

根据所述压力差值，判断所述扳机件2的按压状态，所述按压状态包括按压状态和放松状态；

分别匹配出在按压状态和放松状态下，与所述当前的压力值对应的扳机件2运动相关的相关参数。

在本实施例中，所述扳机按键机构100还包括压力检测装置6，所述压力检测装置6用以检测所述扳机件2所受的压力值，所述控制器4与所述压力检测装置6电性连接，用以根据所述压力检测装置6产生的感测信号，控制所述驱动装置3工作，例如，可以是根据不同的压力值大小产生不同的按键行程，亦或者产生不同大小的按键阻滞力。

所述压力检测装置6的具体实施方式不做限制，各种能够用来进行压力值测试的结构或者元器件均可以，在本实施例中，所述压力检测装置6为设于所述扳机件2上的第一压敏元件6a，具体地，所述第一压敏元件6a贴设于所述扳机件2的内侧，也即背对用户操作的一侧。

在本实施例中，所述扳机按键机构100还包括转动行程检测装置7，用以检测所述扳机件2的转动行程，所述控制器4与所述转动行程检测装置7电性连接，用以根据所述转动行程检测装置7产生的感测信号，控制所述驱动装置3工作，当所述扳机件2的转动行程达到设定转动行程时，所述控制器4控制所述驱动装置3停止工作。

具体地，在本实施例中，所述转动行程检测装置7为设于所述安装载体1与所述扳机件2之间的第二压敏元件7a，具体地，所述第二压敏元件7a设置所述扳机件2靠近其转轴2a的位置，显然所述转动行程检测装置7的实施方式不限于所述第二压敏元件7a，还可以是光栅元件，通过检测所述扳机件2的转轴2a的转动行程，也可以是行程开关等等。

所述驱动装置3驱动所述扳机件2绕着所述扳机件2的转轴2a转动，显然，所述驱动装置3的具体实施方式不做限制，可以是电机+齿轮齿条机构，也可以电机+齿轮机构等等，在此不做限制，具体地，在本实施例中，所述驱动装置3具有沿远离和靠近所述扳机件2移动的驱动部3a，所述连接件5连接所述驱动部3a和所述扳机件2设置。

具体地，在本实施例中，所述驱动装置3包括转动装置31(具体为电机)、丝杆32和丝母33，也即本实施例中通过转动装置31+丝杆32丝母33机构，所述转动装置31安装于所述安装载体1，所述丝杆32与所述转动装置31的转轴连接，且所述丝杆32沿着远离和靠近所述扳机件2的方向延伸，所述丝母33套设在所述丝杆32上，所述丝母33形成所述驱动部3a。如此，可以通过所述转动装置31的转动圈数以及所述丝杆32和所述丝母33的螺距，可以精确地控制所述丝母33即所述驱动部3a的活动位移。

此外，在本实施例中，所述连接件5与所述丝母33连接的一端与所述丝母33滑动连接；或者，所述连接件5与所述扳机件2连接的一端与所述扳机件2之间滑动连接，以使得在所述丝母33带动所述扳机件2转动时，避免所述驱动部3a与所述扳机件2在活动时，所述连接件5起到干涉的作用。具体在本实施例中，所述连接件5与所述扳机件2连接的一端与所述扳机件2之间滑动连接，更具体地，所述扳机件2设有沿着所述扳机件2的长度方向延伸的长形安装槽21，所述连接件5与所述扳机件2连接的一端滑动安装于所述长形安装槽21。

本发明还提供一种扳机按键机构的扳机运动控制方法，所述扳机按键机构包括扳机件和驱动所述扳机件转动的驱动装置，显然，所述扳机按键机构可以采用但不限于图1至图2提供的扳机按键机构的实施方式。

所述扳机按键机构的扳机运动控制方法包括以下步骤：当用户操作扳机件时，控制驱动装置工作，使得所述扳机件在初始位置和扳机触发位置之间活动。

通过驱动装置驱动所述扳机件在初始位置和扳动触发位置之间活动，所述控制器控制所述驱动装置工作，可以根据动作类型来产生不同的扳机按压效果。

进一步地，在本发明的一实施例中，请参阅图3，当用户操作扳机件时，控制驱动装置工作，使得所述扳机件在初始位置和扳机触发位置之间活动的步骤包括：

步骤S10、当用户操作扳机件时，获取扳机件所受的压力值；

步骤S12、根据所述压力值，匹配出与所述压力值对应的扳机件运动相关参数，所述运动相关参数包括所述驱动装置的运行参数；

步骤S14、根据所述运动相关参数，控制所述驱动装置工作。

具体地，在本发明的实施例中，所述驱动装置包括转动装置，所述运行参数包括转动装置的转动速度、转向和/或转矩。

在本实施例中，根据所述压力值可以获得与扳机件运动相关参数，该相关参数至少包括驱动装置的运行参数，进而，可以控制所述驱动装置工作，通过所述驱动装置来间接控制所述扳动件活动(包括扳动件的转动速度、扳动件对用户的反作用力)，其中，压力值与运动相关参数是对应映射关系，也即不同的压力值对应不同的运动相关参数，进而可以满足不同的用户需要或者不同的按键阻滞需求。这里需要注意的是，压力值与运动相关参数的映射关系，是在初始阶段就是采集好的。可以将所述扳动件的整个行程分为多段即多个键程，以分别采集在各段处不同的压力值与运动相关参数的映射关系，也即，可以将压力值、键程和运动相关参数之间建立映射关系，显然，也可以只将所述扳动件的整个行程作为一个键程。

在本发明的一实施例中，请参阅图4，步骤S14包括：

步骤S142、获取扳机件的当前键程值；

步骤S144、判断所述当前键程值是否所述键程设定范围值内；

步骤S146、若是，则控制所述驱动装置以所述运行参数开启工作；

步骤S148、若否，则控制所述驱动装置停止工作；具体为超出所述键程设定范围值的极限值。

在本发明的实施例中，对应每一所述压力值会设定有一键程范围，也即所述运动相关参数还包括与所述压力值对应的所述扳机件的键程设定范围值，如此，只要扳动扳动件的作用力达到对应的设定值时，才会在相应的键程范围内启动所述驱动装置驱动所述扳动件运动，显然，可以将所述扳动件的整个行程设置为多个键程范围，例如9个，如此，在对应每一所述键程范围内具有对应的压力值，进而，例如，可以在靠近扳机触发位置的方向上，各键程范围对应的压力值是增大的，最好是非线性增大，如此可以满足用户对扳动件的扳动个性化需求。

进一步地，在本发明的一实施例中，请参阅图5，步骤S12包括：

步骤S122、获取当前的压力值与前一次获得压力值之间的压力差值；

步骤S124、根据所述压力差值，判断所述扳机件的按压状态，所述按压状态包括按压状态和放松状态；

步骤S126、分别匹配出在按压状态和放松状态下，与所述当前的压力值对应的扳机件运动相关参数。

在按压状态和放松状态时，对应的扳机件运动相关参数是不一样的，例如当，当驱动装置包括转动装置时，运动相关参数包括转矩、转向和转速时，可以设置为不一样。

图6为本发明提供的扳手按键机构的扳机运动控制方法的一具体实施方式的流程示意图，在图6中，图6提供的实施方式是基于图1至图2的扳手按键机构的基础上做出的，所述扳机按键机构的扳机运动控制方法包括：

步骤S101、读取第一压敏元件的采样值(即为扳机件所受的压力值)；

步骤S102、根据采样值判断扳机的按压状态，即按压状态还是松开状态，具体根据当前的采样值与前一次采样值的差值进行判断，以下以其中一种情况为例，即按压状态；

步骤S103、读取当前键程范围设置值(即前述的键程范围设置值)，即通过当前的采样值，通过映射关系获得；

步骤S104、读取第二压敏元件采样值(也即扳机件的转动行程即当前键程)；

步骤S105、判断第二压敏元件采样值是否超出键程范围设置值的极限值；

步骤S106、若是，释放电机控制，即电机停止转动；

步骤S107、若否，输出匹配当前AD(即第一压敏元件的采样值)采样点的PWM、占空比和方向信号，控制电机转动。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，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，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种扳机按键机构的扳机运动控制方法，其特征在于，所述扳机按键机构包括扳机件和驱动所述扳机件转动的驱动装置，所述扳机按键机构的扳机运动控制方法包括以下步骤：

当用户操作扳机件时，控制驱动装置工作，使得所述扳机件在初始位置和扳机触发位置之间活动。

2.如权利要求1所述的扳机按键机构的扳机运动控制方法，其特征在于，当用户操作扳机件时，控制驱动装置工作的步骤，包括：

当用户操作扳机件时，获取扳机件所受的压力值；

根据所述压力值，匹配出与所述压力值对应的扳机件运动相关参数，所述运动相关参数包括所述驱动装置驱动的运行参数；

根据所述运动相关参数，控制所述驱动装置工作。

3.如权利要求2所述的扳机按键机构的扳机运动控制方法，其特征在于，所述运动相关参数还包括与所述压力值对应的所述扳机件的键程设定范围值；

根据所述相关参数，控制所述驱动装置工作的步骤，包括：

获取扳机件的当前键程值；

判断所述当前键程值是否在所述键程设定范围值内；

若是，则控制所述驱动装置以所述运行参数开启工作；

若否，则控制所述驱动装置停止工作。

4.如权利要求2或3所述的扳机按键机构的扳机运动控制方法，其特征在于，所述驱动装置包括转动装置，所述运行参数包括转动装置的转动速度、转向和/或转矩。

5.如权利要求2所述的扳机按键机构的扳机运动控制方法，其特征在于，根据所述压力值，匹配出与所述压力值对应的扳机件运动相关参数的步骤，包括：

获取当前的压力值与前一次获得压力值之间的压力差值；

根据所述压力差值，判断所述扳机件的按压状态，所述按压状态包括按压状态和放松状态；

分别匹配出在按压状态和放松状态下，与所述当前的压力值对应的扳机件运动相关的相关参数。

6.一种扳机按键机构，用在手柄上，其特征在于，所述扳机按键机构包括：

安装载体；

扳机件，转动安装于所述安装载体；

驱动装置，通过连接件连接于所述扳机件，以驱动所述扳机件在初始位置和扳动触发位置之间活动；以及，

控制器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的扳机按键机构的扳机运动控制程序，所述处理器与所述驱动装置电性连接，所述扳机按键机构的扳机运动控制程序程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的扳机按键机构的扳机运动控制方法的各个步骤。

7.如权利要求6所述的扳机按键机构，其特征在于，所述扳机按键机构还包括压力检测装置，所述压力检测装置用以检测所述扳机件所受的压力值；

所述控制器与所述压力检测装置电性连接，用以根据所述压力检测装置产生的感测信号，控制所述驱动装置工作。

8.如权利要求6或7所述的扳机按键机构，其特征在于，所述扳机按键机构还包括转动行程检测装置，用以检测所述扳机件的转动行程；

所述控制器与所述转动行程检测装置电性连接，用以根据所述转动行程检测装置产生的感测信号，控制所述驱动装置工作。

9.如权利要求6所述的扳机按键机构，其特征在于，所述驱动装置包括：

转动装置，安装于所述安装载体；

丝杆，与所述转动装置的转轴连接，且所述丝杆沿着远离和靠近所述扳机件的方向延伸；

丝母，套设在所述丝杆上，所述丝母通过所述连接件与所述扳机件连接。

10.一种手柄，其特征在于，包括如权利要求6至9任意一项所述的扳机按键机构。

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