触觉触发器修改系统的制作方法
【技术领域】
[0001] -个实施例概括而言涉及设备，更具体而言涉及产生触觉效果（haptic effect) 的设备。
【背景技术】
[0002] 视频游戏和视频游戏系统已变得极为流行。视频游戏设备或控制器通常使用视觉 和听觉线索来向用户提供反馈。在一些界面设备中，还向用户提供动觉反馈（例如作用力 和阻力反馈）和/或触感反馈（例如振动、纹理和热量），它们更概括而言被统称为"触觉 反馈"或"触觉效果"。触觉反馈可提供增强并简化用户与视频游戏控制器或其他电子设备 的交互的线索。具体而言，振动效果或者说振动触觉效果在向视频游戏控制器或其他电子 设备的用户提供线索以就特定事件提醒用户或者提供逼真的反馈以产生在仿真或虚拟环 境内的更强的感官沉浸方面可能是有用的。
[0003] 用户在其中与用户输入元件交互以引起动作的其他设备，例如医疗设备、汽车控 制器、遥控器和其他类似设备，也受益于触觉反馈或触觉效果。作为示例而非限制，医疗设 备上的用户输入元件可被用户在医疗设备的近端部在患者的身体外加以操作以在医疗设 备的远端处在患者的身体内引起动作。可以使用触觉反馈或触觉效果来就特定事件提醒用 户，或者向用户提供关于医疗设备在医疗设备的远端与患者的交互的逼真反馈。
【发明内容】
[0004] 一个实施例是一种修改在用户输入元件处体验到的触觉效果的系统。该系统向外 围设备发送触觉指令和触觉效果定义。该系统还接收包括用户输入元件的位置或者施加到 用户输入元件的力的用户输入数据。该系统还基于接收到的用户输入数据来修改触觉效果 定义。该系统还将新的触觉指令和经修改的触觉效果定义发送到外围设备。该系统还使得 触觉输出设备响应于新的触觉指令在外围设备的用户输入元件处基于经修改的触觉效果 定义来修改触觉效果。
【附图说明】
[0005] 更多实施例、细节、优点和修改将通过以下要结合附图来理解的对优选实施例的 详细描述而变清楚。
[0006] 图1示出了根据本发明的一个实施例的系统的框图。
[0007] 图2根据本发明的实施例示出了一种控制器。
[0008] 图3根据本发明的实施例示出了图2的控制器的另一视图。
[0009] 图4根据本发明的实施例示出了控制器结合主机计算机和显示器的框图。
[0010] 图5根据本发明的实施例示出了系统的触发器触觉效果软件栈的框图。
[0011] 图6根据本发明的实施例示出了原始触发器触觉效果定义，其可在控制器的触发 器未被按压时产生能够在该触发器处体验到的原始触发器触觉效果。
[0012] 图7根据本发明的实施例示出了经修改的触发器触觉效果定义，其可在控制器的 触发器被完全按压时产生能够在该触发器处体验到的经修改的触发器触觉效果。
[0013] 图8根据本发明的实施例示出了触觉触发器修改模块的功能的流程图。
[0014] 图9根据本发明的另一实施例示出了触觉触发器修改模块的功能的流程图。
【具体实施方式】
[0015] -个实施例是一种基于从外围设备接收的用户输入数据来修改在诸如游戏控制 器或游戏手柄之类的外围设备处体验到的触觉反馈的系统。例如，该系统可基于从外围设 备接收的触发器数据来修改在控制器的触发器或者某个其他外围设备处体验到的触发器 触觉效果。触发器数据的示例可包括触发器的位置、触发器的闭合速率或者施加到触发器 的力。触发器触觉效果的修改的示例包括程序化地修改触发器触觉效果的幅度（即，强 度）、频率、发动、衰退或者持续时间。通过修改触发器触觉效果，系统可针对触发器位置、触 发器闭合速率或者施加到触发器的力进行补偿，以便在触发器处体验到"理想"触发器触觉 效果。作为另一示例，系统可基于用户输入数据来修改在控制器、游戏手柄或其他外围设备 的用户输入元件处体验到的一般触觉效果。经修改的触觉反馈感觉可以对用户与用户输入 元件的交互加以补偿。
[0016] 系统可首先接收触觉效果定义。系统还可接收触发器数据，例如触发器的位置、触 发器的闭合速率或者施加到触发器的力。这种触发器数据的示例可以包括将触发器放置在 特定位置、使触发器扫过特定位置或者挤压触发器。系统可以基于接收到的触发器数据来 程序化地修改触觉效果定义，例如程序化地修改触觉效果定义的幅度参数、频率参数、方向 性参数、发动参数、衰退参数和/或持续时间参数。系统随后可使得控制器、游戏手柄或其 他外围设备的一个或多个马达或致动器基于经修改的触觉效果定义来播放或以其他方式 输出触觉反馈，从而使得经修改的触觉反馈被体验到。换言之，系统可使得控制器、游戏手 柄或其他外围设备基于经修改的触觉效果定义来重放触觉效果，其中基于经修改的触觉效 果定义的触觉反馈可不同于基于原始触觉效果定义的触觉反馈。如本领域普通技术人员所 理解的，"重放"是再现数据（例如，音频数据、视频数据或触觉数据）的动作或实例。从而， 在一个示例中，系统可基于用户与触发器的交互来修改在控制器的触发器处要体验到的整 体触发器触觉效果。
[0017] 在一个示例实施例中，游戏应用内的武器可具有再装弹药效果，其在控制器的触 发器处产生"嗡嗡"的触发器触觉效果，从而产生了好像在触发器本身内有致动器一样的触 觉感觉。这种性质的触发器触觉效果可要求只有非常小量的力被施加到触发器。然而，在激 烈的游戏战斗中，用户可能使得其手指连续地拉触发器，从而使得触发器触觉效果无效。根 据该实施例，系统可确定触发器的位置（或者触发器的闭合速率或者施加到触发器的力）， 并且可以修改触发器触觉效果以使得触发器触觉效果仍然能够被体验到。
[0018] 图1示出了根据本发明的一个实施例的系统10的框图。在一个实施例中，系统10 是设备（例如，个人计算机或控制台，例如视频游戏控制台）的一部分，并且系统10为该设 备提供触发器触觉效果修改功能。在另一实施例中，系统10与设备（例如，个人计算机或 控制台）分离，并且为设备远程地提供上述功能。虽然被示为单个系统，但系统10的功能 可实现为分布式系统。系统10包括总线12或用于传输信息的其他通信机制，以及可操作 地耦合到总线12用于处理信息的处理器22。处理器22可以是任何类型的通用或专用处理 器。系统10还包括存储器14,用于存储信息和处理器22要执行的指令。存储器14可包括 随机访问存储器（"RAM"）、只读存储器（"ROM"）、诸如磁盘或光盘之类的静态存储装置或 者任何其他类型的计算机可读介质的任何组合。
[0019] 计算机可读介质可以是任何可被处理器22访问的可用介质并且可包括易失性介 质和非易失性介质、可移除介质和不可移除介质、通信介质以及存储介质。通信介质可包 括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者经调制的数据信号（例如载波或其他传输机 制）中的其他数据，并且可包括本领域中已知的任何其他形式的信息输送介质。存储介质 可包括RAM、闪存、R0M、可擦除可编程只读存储器（"EPROM"）、电可擦除可编程只读存储器 ("EEPR0M"）、寄存器、硬盘、可移除盘、致密盘只读存储器（"⑶-ROM"）或者本领域已知的 任何其他形式的存储介质。
[0020] 在一个实施例中，存储器14存储在被处理器22执行时提供功能的软件模块。这 些模块包括为系统10以及在一个实施例中为整个设备的其余部分提供操作系统功能的操 作系统15。这些模块还包括触觉触发器修改模块16,其修改在触发器处体验到的触觉效 果。在某些实施例中，触觉触发器修改模块16可包括多个模块，其中每个模块提供用于修 改在触发器处体验到的触觉效果的特定个体功能。系统10通常将包括一个或多个额外的 应用模块18以包括额外的功能，例如可为外围设备（例如控制器30)提供控制功能的外围 固件。
[0021] 系统10在从远程源发送和/或接收数据的实施例中还包括通信设备20,例如网络 接口卡，以提供移动无线网络通信，例如红外、无线电、Wi-Fi或蜂窝网络通信。在其他实施 例中，通信设备20提供有线网络连接，例如以太网连接或调制解调器。
[0022] 系统10可操作地连接到控制器30。控制器30是用于向系统10提供输入的外围 设备。控制器30可利用无线连接或有线连接来可操作地连接到系统10。控制器30还可包 括本地处理器，该处理器可利用无线连接或有线连接来与系统10通信。或者，控制器30可 被配置为不包括本地处理器，并且与控制器30相关联的所有输入信号和/或输出信号可直 接由系统10的处理器22来应对和处理。
[0023] 控制器30还可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、一个或多个方向手柄、一个或多个模拟或数字摇杆、一个或多个驱动轮和/或可与用户 交互并且可向系统10提供输入的一个或多个用户输入元件。控制器30还可包括一个或多 个模拟或数字触发器按钮（或"触发器"），用户可进一步与这些按钮交互并且这些按钮可 进一步向系统10提供输入。如下文更详细描述的，控制器30还可包括被配置为向控制器 30的至少一个触发器施加双向推/拉力的马达或者另一类型的致动器或触觉输出设备。
[0024] 控制器30还可包括一个或多个致动器或者其他类型的触觉输出设备。控制器30 的本地处理器或者在控制器30不包括本地处理器的实施例中的处理器22可以向控制器30 的至少一个致动器发送与触觉效果相关联的触觉信号。致动器进而响应于触觉信号而输出 诸如振动触感触觉效果、动觉触觉效果或者形变触觉效果之类的触觉效果。在控制器30的 用户输入元件处（例如，数字按钮、模拟按钮、减震器、方向手柄、模拟或数字摇杆、驱动轮、 滑块、或触发器）可体验到这些触觉效果。或者，可在控制器30的外表面处体验到这些触觉 效果。致动器包括致动器驱动电路。致动器可以例如是电动马达、电磁致动器、音圈、形状记 忆合金、电活性聚合物、螺线管、偏心旋转质量马达（"ERM"）、线性谐振致动器（"LRA"）、 压电致动器、高带宽致动器、电活性聚合物（"ΕΑΡ"）致动器、静电摩擦显示器或者超声振动 发生器。致动器是触觉输出设备的示例，其中触觉输出设备是被配置为响应于驱动信号而 输出触觉效果的设备，例如振动触感触觉效果、静电摩擦触觉效果或者形变触觉效果。在替 换实施例中，控制器30内的一个或多个致动器可被某种其他类型的触觉输出设备所替代。
[0025] 控制器30还可包括一个或多个扬声器。控制器30的本地处理器或者在控制器 30不包括本地处理器的实施例中的处理器22可向控制器30的至少一个扬声器发送音频 信号，这些扬声器进而输出音频效果。扬声器可以例如是动态扬声器、电动力扬声器、压电 扬声器、磁致伸缩扬声器、静电扬声器、带状和平面状磁性扬声器、弯曲波扬声器、平板扬声 器、海耳气动换能器、等离子弧扬声器和数字扬声器。
[0026] 控制器30还可包括一个或多个传感器。传感器可被配置为检测某种形式的能量 或者其他物理属性，例如但不限于声音、运动、加速度、生物信号、距离、流动、力/压力/应 变/弯曲、湿度、线性位置、取向/倾斜、射频、旋转位置、旋转速度、开关的操纵、温度、振动 或者可见光强度。传感器还可被配置为将检测到的能量或者其他物理属性转换成电信号或 者任何表示虚拟传感器信息的信号，并且控制器30可将经转换的信号发送到控制器30的 本地处理器或者在控制器30不包括本地处理器的实施例中发送到处理器22。传感器可以 是任何设备，例如但不限于加速度计、心电图仪、脑电图仪、肌电图仪、眼电图仪、电颚仪、皮 肤电反应传感器、电容传感器