CN114904264B - 一种游戏手柄及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种游戏手柄，其特征在于，包括微控制器、驱动电路、线性马达、软件控制模块和波形模块，微控制器和驱动电路电性相连，驱动电路和线性马达电性相连，微控制器中有软件控制模块，驱动电路中有波形模块，波形模块中存储有预设波形。其控制方法：第一步，微控制器对接收到的振动指令进行分析；第二步，微控制器根据振动指令生成相应的数据传输给驱动电路；第三步，驱动电路根据微控制器传输的数据控制线性马达进行振动。

Description

一种游戏手柄及其控制方法
技术领域
本专利涉及游戏手柄技术领域，尤其涉及一种带线性马达的游戏手柄及其控制方法。
背景技术
随着科技和游戏的发展，人们对游戏的体验越来越重视，传统的转子马达的振动效果单一，启动慢，停止时间长。线性马达具有振动效果丰富，启动快，停止时间短的特点，特别适用于游戏手柄，用于提高用户的游戏体验。
而进一步地，线性马达的控制比传统转子马达难，需要针对线性马达的特性开发单独的驱动电路和软件控制模块。本专利公开的一种游戏手柄解决了线性马达控制难的技术难题。
发明内容
本专利的目的是克服上述现有技术的不足，是通过以下技术方案来实现的：一种游戏手柄，其特征在于，包括微控制器、驱动电路、线性马达、软件控制模块和波形模块，微控制器和驱动电路电性相连，驱动电路和线性马达电性相连，微控制器中有软件控制模块，驱动电路中有波形模块，波形模块中存储有预设波形。
进一步地，驱动电路还包括F0频率检测模块、升压模块、增益控制模块、电压检测模块中的一种或多种。这样可以生成更为智能更为丰富的振感体验。
上述一种游戏手柄的控制方法，其特征在于，第一步，微控制器对接收到的振动指令进行分析；第二步，微控制器根据振动指令生成相应的数据传输给驱动电路；第三步，驱动电路根据微控制器传输的数据控制线性马达进行振动。
进一步地，第一步中，振动指令是振动波形参数或者是振动效果。这样根据用户的各种需求，既可以自定义具体的波形参数生成更为丰富多变的效果，也可以快速调用常用的波形模块。
与现有技术对比，本专利的优点在于：1、本专利使用线性马达，解决了传统马达启动时间长的问题，启动迅速；2、本专利使用了线性马达，具有刹车功能，停止迅速，解决了传统马达停止时间长的问题；3、本专利使用微控制器和驱动电路配合控制线性马达，并进一步配有软件控制模块，通过输入各种波形参数，实现了对线性马达的振动进行精确的控制，以达到丰富的振动效果，优化用户的游戏体验；4、本专利也可以使用预先储存的波形模块，便捷快速地调用标准的预定效果。
附图说明
图1是本专利的逻辑控制图。
图中附图标记含义：1、微控制器；2、软件控制模块；3、驱动电路；4、波形模块；5、线性马达。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本专利的内容做进一步详细说明。
参阅图1，一种游戏手柄，包括微控制器、驱动电路、线性马达、软件控制模块和波形模块，微控制器和驱动电路电性相连，驱动电路和线性马达电性相连，微控制器中有软件控制模块，驱动电路中有波形模块，波形模块中存储有预设波形。
上述一种游戏手柄的控制方法，第一步，微控制器对接收到的振动指令进行分析；第二步，微控制器根据振动指令生成相应的数据传输给驱动电路；第三步，驱动电路根据微控制器传输的数据控制线性马达进行振动。
进一步地，第一步中，振动指令是振动波形参数或者是振动效果。
进一步地，第二步中，软件控制模块根据振动波形参数生成相应的振动波形参数数据传输给驱动电路。
进一步地，第二步中，振动波形参数数据包括形状参数、频率参数、幅值参数、时间参数中的一种或多种。
进一步地，第二步中，软件控制模块根据振动效果调用预设波形生成振动效果数据传输给驱动电路。
进一步地，第二步中，振动效果包括快速启动效果、长振效果、短振效果和刹车效果之中的一种或多种。
进一步地，快速启动效果对应的时间参数小于1毫秒。
进一步地，刹车效果对应的时间参数为小于3个波形周期的自定义长度。
进一步地，长振效果对应的时间参数大于3个波形周期。
进一步地，短振效果对应的时间参数小于3个波形周期。
进一步地，振动波形的形状包括正弦波、余弦波和方波。
进一步地，波形模块存储的波形对应的振动效果包括快速启动效果、长振效果、短振效果和刹车效果之中的一种或多种。比如，快速启动效果对应的时间参数小于1毫秒；长振效果对应的时间参数大于3个波形周期；短振效果对应的时间参数小于3个波形周期；刹车效果对应的的时间参数小于3个波形周期，可以自定义。
进一步地，举例说明，比如某款线性马达的规格书中记载其谐振频率为75Hz，额定输入电压有效值是1.2V，输入的波形要求为正弦波。那么当用75Hz，有效值1.2V，振动时间1秒的正弦波再结合快速启动和1个波形周期刹车时间，去驱动这款线性马达的时候，马达将会在1毫秒内快速起振，振动幅度也达到最大，1秒后，启动刹车功能，在13毫秒内迅速停止振动。此时人体所感觉到的振感是干脆利落的，振动强度也是非常大的。当我们改变增大或减小电压值的时候，振动幅度也会相应增大或减小，振感也会增强或减弱。而当我们改变频率的时候，就会感觉到是另外一种振动，不是干脆利落的，比如当频率是100Hz的时候，振感是细腻的，当频率是50Hz的时候，振感是粗犷的。所以使用了线性马达之后，将会大大地丰富振动体验。
进一步地，我们可以将75Hz，1.2V有效值，一个周期时间的正弦波存储到波形模块当中作为常用波形，当下一次需要用到这个波形时，就可以直接调用，减少了生成波形的时间，便捷快速地驱动线性马达。
进一步地，驱动电路包括F0频率检测模块、升压模块、增益控制模块、电压检测模块中的一种或多种。
进一步地，举例说明，F0频率检测模块，可以自动检测线性马达的谐振频率F0。无论所用线性马达的谐振频率是75Hz还是其它频率，都可以检测出来。由于具有这个特点，所述驱动电路就拥有普适性，可以适用多款线性马达，更具体地设置合适的振动波形参数。
进一步地，举例说明，升压模块，可将供电电压升高到最高11V。在一般的运用中，使用到短振功能时，如果用额定电压去驱动线性马达，由于振动时间很短，振动强度会很弱，体验效果不佳。为了提升体验效果，就会使用到升压模块将供电电压升高到超过额定电压去驱动线性马达，在短时间内迅速增强振动强度。
进一步地，举例说明，所述驱动电路具有电压检测模块，可以检测供电电压的大小，运用增益控制模块控制输出电压的大小。比如在锂电池供电的系统中，锂电池的电压范围是3.0V至4.2V，电压是随着时间变化的，而且一般比马达的额定电压大。当使用到长振功能时，需要将供电电压调整到额定电压去驱动线性马达。此时需要运用电压检测模块实时检测当前供电电压，计算出当前供电电压与额定电压的差值，通过增益控制模块智能地调整增益值，使输出电压等于线性马达的额定电压，让线性马达工作在最理想的状态下，达到最佳振动效果。
上列详细说明是针对本专利可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本专利的专利范围，凡未脱离本专利所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (8)

1.一种游戏手柄，其特征在于，包括微控制器、驱动电路、线性马达、软件控制模块和波形模块，微控制器和驱动电路电性相连，驱动电路和线性马达电性相连，微控制器中有软件控制模块，驱动电路中有波形模块，波形模块中存储有预设波形；
驱动电路还包括F0频率检测模块、升压模块、增益控制模块、电压检测模块；
F0频率检测模块用于自动检测线性马达的谐振频率F0；
升压模块用于在线性马达短振时将供电电压升高到超过额定电压去驱动线性马达；
电压检测模块用于在线性马达长振时检测供电电压的大小，增益控制模块用于控制输出电压的大小，使输出电压等于线性马达的额定电压。
2.根据权利要求1所述的一种游戏手柄的控制方法，其特征在于，第一步，微控制器对接收到的振动指令进行分析；第二步，微控制器根据振动指令生成相应的数据传输给驱动电路；第三步，驱动电路根据微控制器传输的数据控制线性马达进行振动；
振动指令是振动波形参数或者是振动效果，振动效果包括快速启动效果、长振效果、短振效果和刹车效果。
3.根据权利要求2所述的一种游戏手柄的控制方法，其特征在于，第二步中，软件控制模块根据振动波形参数生成相应的振动波形参数数据传输给驱动电路。
4.根据权利要求3所述的一种游戏手柄的控制方法，其特征在于，第二步中，振动波形参数数据包括形状参数、频率参数、幅值参数、时间参数中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种游戏手柄的控制方法，其特征在于，第二步中，软件控制模块根据振动效果调用预设波形生成振动效果数据传输给驱动电路。
6.根据权利要求2所述的一种游戏手柄的控制方法，其特征在于，快速启动效果对应的时间参数小于1毫秒。
7.根据权利要求2所述的一种游戏手柄的控制方法，其特征在于，刹车效果对应的时间参数为小于3个波形周期的自定义长度。
8.根据权利要求2所述的一种游戏手柄的控制方法，其特征在于，长振效果对应的时间参数大于3个波形周期，短振效果对应的时间参数小于3个波形周期。
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