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CN105653014A - 具有触觉减弱防止组件的外围设备 - Google Patents

具有触觉减弱防止组件的外围设备 Download PDF

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CN105653014A
CN105653014A CN201410640449.4A CN201410640449A CN105653014A CN 105653014 A CN105653014 A CN 105653014A CN 201410640449 A CN201410640449 A CN 201410640449A CN 105653014 A CN105653014 A CN 105653014A
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Abstract

本发明公开了一种具有触觉减弱防止组件的外围设备，包括：壳体；用户输入元件；耦合到用户输入元件的位置传感器，其中位置传感器被配置为检测用户输入元件的位置，并且将所述位置发送到处理器；位于壳体内并耦合到用户输入元件的触觉输出设备，其中触觉输出设备被配置为从处理器接收触觉效果定义，并且响应于接收到的触觉效果定义而向用户输入元件输出力；以及触觉减弱防止组件，被配置为创建如下范围：当用户输入元件在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时，用户输入元件能够响应于所述输出力而在该范围内运动。

Description

具有触觉减弱防止组件的外围设备
技术领域
一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(hapticeffect)的设备。
背景技术
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感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。
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
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。该系统接收外围设备的触发器的位置，外围设备包括壳体、用户输入元件、位于壳体内并耦合到用户输入元件的触觉输出设备、以及触觉减弱防止组件。该系统还响应于接收到的用户输入元件的位置来将触觉效果定义发送到触觉输出设备。该系统还使得触觉输出设备响应于触觉效果定义来向外围设备的用户输入元件输出力。该系统还使得触觉减弱防止组件创建如下范围：当触发器在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时，用户输入元件可响应于该输出力而在该范围内运动。
附图说明
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。
图1示出了根据本发明的一个实施例的系统的框图。
图2根据本发明的实施例示出了一种控制器。
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。
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。
图5根据本发明的实施例示出了系统的触发触觉效果软件栈的框图。
图6根据本发明的实施例示出了包括外弹簧的控制器，该外弹簧创建开放延伸行程范围，用于当触发器在该开放延伸行程范围之外的最大开放位置时供触发器在该范围内运动。
图7根据本发明的实施例示出了包括延伸框架的控制器，该延伸框架创建闭合延伸行程范围，用于当触发器在该闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置时供触发器在该范围内运动。
图8根据本发明的实施例示出了触觉触发修改模块的功能的流程图。
图9根据本发明的实施例示出了触发器的开放延伸行程范围之外的最大开放位置，和触发器的闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置。
具体实施方式
在一个实施例中，可以提供一种外围设备，例如控制器或游戏手柄，其在外围设备的触发器或其他用户输入元件处产生触觉反馈，例如触发触觉效果。外围设备可包括壳体，触发器，触觉输出设备，例如马达或致动器，以及一个或多个触觉减弱防止组件，例如弹簧或框架。外围设备可从处理器接收触觉数据，例如触觉信号。触觉输出设备可响应于接收到的触觉数据来向触发器输出力。触觉减弱防止组件可被定位成在壳体内创建一范围，用于当触发器在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时供触发器响应于由触觉输出设备输出的力而运动。这个范围在触发器在开放延伸行程范围之外的最大开放位置时可以是开放延伸行程范围。这个范围在触发器在闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置时也可以是闭合延伸行程范围。通过创建该范围，触觉减弱防止组件可以在触发器在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时增大触觉反馈(例如，触发触觉效果)的幅度。换言之，触觉放大组件可防止当触发器在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时触觉反馈的幅度减弱。触觉减弱防止组件也可被标识为触觉放大组件。
例如，当触觉减弱防止组件是弹簧时，弹簧可被定位为防止触发器着落在壳体的外部部分。这在触发器与壳体的外部部分之间创建了一个开放延伸行程范围。从而，当于触发器在开放延伸行程范围之外的最大开放位置之时向触发器施加力时，触发器可在创建的开放延伸行程范围内运动。作为另一示例，当触觉减弱防止组件是框架时，框架可被定位为通过使得物体着落在框架而不是壳体的内部部分来防止当物体推或拉触发器时触发器着落在壳体的内部部分。这在触发器与壳体的内部部分之间创建了一个闭合延伸行程范围。从而，当于触发器在该闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置之时向触发器施加力时，触发器可在创建的闭合延伸行程范围内运动。
在另一实施例中，外围设备可包括壳体，用户输入元件(例如，模拟或数字摇杆、按钮等等)，触觉输出设备，例如马达或致动器，以及一个或多个触觉减弱防止组件，例如弹簧或框架。外围设备可从处理器接收触觉数据，例如触觉信号。触觉输出设备可响应于接收到的触觉数据来向用户输入元件输出力。触觉减弱防止组件可被定位成在壳体内创建一范围，用于当用户输入元件在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时供用户输入元件响应于由触觉输出设备输出的力而运动。通过创建该范围，触觉减弱防止组件可以在用户输入元件在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时增大触觉反馈(例如，触觉效果)的幅度。换言之，触觉减弱防止组件可防止当用户输入元件在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时触觉反馈的幅度减弱。
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。
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、ROM、可擦除可编程只读存储器(“EPROM”)、电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)、寄存器、硬盘、可移除盘、致密盘只读存储器(“CD-ROM”)或者本领域已知的任何其他形式的存储介质。
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。
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。
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。
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/拉机的马达或者另一类型的致动器或触觉输出设备。
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(“EAP”)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。
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。
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、霍尔效应传感器、红外传感器、超声传感器、压力传感器、光纤传感器、屈曲传感器(或弯曲传感器)、力敏感电阻器、测压元件、LuSenseCPS2155、微型压力换能器、压电传感器、应变计、湿度计、线性位置触摸传感器、线性电位计(或滑臂)、线性可变差动变压器、罗盘、测斜仪、磁性标签(或者射频识别标签)、旋转编码器、旋转电位计、陀螺仪、通断开关、温度传感器(例如温度计、热电偶、电阻温度检测器、热敏电阻或者温度换能集成电路)、麦克风、光度计、测高仪、生物监视器、相机或者光敏电阻器。
图2根据本发明的实施例示出了控制器100。在一个实施例中，控制器100与图1的控制器30相同。另外，图3示出了控制器100的另一视图。控制器100一般可用于可连接到计算机、移动电话、电视机或其他类似设备的游戏系统。下文中结合图4来更详细地进一步描述图2和图3所示的控制器100的组件(即，壳体102、模拟或数字摇杆110、按钮114、触发器118和轰鸣致动器122和124)。
图4示出了用于游戏系统101中的控制器100的框图，游戏系统101还包括主机计算机104和显示器106。如图4的框图中所示，控制器100包括本地处理器108，本地处理器108经由连接105与主机计算机104通信。连接105可以是有线连接、无线连接或者本领域技术人员已知的其他类型的连接。控制器100或者可以被配置为不包括本地处理器108，这样来自控制器100的所有输入/输出信号都直接由主机计算机104来应对和处理。主机计算机104可操作地耦合到显示屏幕106。在一实施例中，如本领域中已知的，主机计算机104是游戏设备控制台，并且显示屏幕106是可操作地耦合到该游戏设备控制台的监视器。在另一实施例中，如本领域技术人员已知的，主机计算机104和显示屏幕106可被组合成单个设备。
控制器100的壳体102的形状被设置为容易适应由惯用左手的用户或惯用右手的用户两只手握着设备。本领域技术人员将会认识到，控制器100只是与当前可用于视频游戏控制台系统的许多“游戏手柄”具有类似的形状和大小的控制器的一个示例实施例，例如XboxOneTM控制器或者DualShockTM控制器，并且将会认识到，可以使用具有用户输入元件的其他配置、其他形状和其他大小的控制器，包括但不限于诸如WiiTM遥控或WiiTMU控制器、SixAxisTM控制器或Wand控制器之类的控制器，以及形状设置为真实世界物体(例如网球拍、高尔夫球杆、棒球棒等等)和其他形状的控制器，或者具有显示器或头戴式显示器的控制器。
控制器100包括若干个用户输入元件，其中包括模拟或数字摇杆110、按钮114和触发器118。当在本文中使用时，用户输入元件指的是被用户操纵来与主机计算机104交互的界面设备，例如触发器、按钮、模拟或数字摇杆等等。如从图2和图3中可见，以及如本领域技术人员已知的，在控制器100上可包括多于一个的每种用户输入元件，并且可包括额外的用户输入元件。因此，例如，当前对于触发器118的描述不将控制器100限于单个触发器。另外，图4的框图只示出了模拟或数字摇杆110、按钮114和触发器118的每一者中的一(1)个。然而，本领域技术人员将会理解，可以使用多个模拟或数字摇杆、按钮和触发器以及其他用户输入元件，如上所述。
从图4的框图中可见，控制器100包括针对性致动器或马达以直接驱动其用户输入元件中的每一个，并且在用户的手部一般所在的位置包括可操作地耦合到壳体102的一个或多个一般或轰鸣致动器122、124。更具体而言，模拟或数字摇杆110包括与其可操作地耦合的针对性致动器或马达112，按钮114包括与其可操作地耦合的针对性致动器或马达116，并且触发器118包括与其可操作地耦合的针对性致动器或马达120。除了多个针对性致动器以外，控制器100包括与其每个用户输入元件可操作地耦合的位置传感器。更具体而言，模拟或数字摇杆110包括与其可操作地耦合的位置传感器111，按钮114包括与其可操作地耦合的位置传感器115，并且触发器118包括与其可操作地耦合的位置传感器119。本地处理器108可操作地耦合到针对性致动器112、116、120以及模拟或数字摇杆110、按钮114和触发器118各自的位置传感器111、115、119。响应于从位置传感器111、115、119接收的信号，本地处理器108指示针对性致动器112、116、120分别直接向模拟或数字摇杆110、按钮114和触发器118提供定向的或针对性的动觉效果。这种针对性动觉效果与沿着控制器的整个主体的由一般致动器122、124产生的一般或轰鸣触觉效果是可辨别或者可区分的。总体触觉效果向用户提供了在游戏中的更大沉浸感，因为同时采用了多种形态，例如视频、音频和触觉。被配置为产生触觉的控制器的更多细节在2014年4月22日递交的标题为“GAMININGDEVICEHAVINGAHAPTIC-ENABLEDTRIGGER”、序列号为14/258,644的申请中更详细描述，这里通过引用将该申请全部并入。
图5根据本发明的实施例示出了系统的触发触觉效果软件栈的框图。该触发触觉效果软件栈实现在系统上，例如图1的系统10。在图示的实施例中，系统包括以下组件：设备500、外围固件510和控制器520。设备500可以是任何类型的计算机设备，例如个人计算机、平板电脑、智能电话或者控制台(例如，视频游戏控制台)。外围固件510是用于能够可操作地连接到设备500的一个或多个外围设备(例如控制器)的固件。控制器520是可操作地连接到设备500的外设的一个示例。控制器520可以是视频游戏控制器。在一个实施例中，控制器520可与图1的控制器30以及图2、图3和图4的控制器100相同。
设备500包括游戏输入管理代码501。游戏输入管理代码501包括对在设备500内执行的游戏应用或其他类型的应用的情境中由控制器520提供的输入进行管理的一组计算机可读指令。设备500还包括外围输入应用编程接口(“API”)502。外围输入API502包括一组计算机可读函数或例程，这些函数或例程允许游戏输入管理代码501与外围固件510交互以便接收和管理由控制器520提供的输入。设备500还包括轰鸣API503。轰鸣API包括一组计算机可读函数或例程，这些函数或例程允许游戏输入管理代码501与外围固件510交互以便发送轰鸣指令到控制器520的一个或多个轰鸣马达或轰鸣致动器(例如，如图5中所示的轰鸣马达L和R)。轰鸣指令可使得控制器520的轰鸣马达或者轰鸣致动器产生一般或轰鸣触觉效果。
设备500还包括触发触觉效果API504(在图5中标识为“API”)。触发触觉效果API504包括一组计算机可读函数或例程，这些函数或例程被暴露于游戏输入管理代码501，并且允许游戏输入管理代码501与外围固件510交互以便向控制器520发送触觉指令，例如向控制器520的一个或多个触发器(例如，如图5中所示的触发器L和R)发送触发指令。触觉指令可使得控制器520的一个或多个针对性马达或针对性致动器在控制器520的一个或多个用户输入元件处产生触觉效果。触发指令是特定类型的触觉指令，其可使得控制器520的一个或多个针对性马达或针对性致动器(例如，如图5中所示的马达L和R)在控制器520的一个或多个触发器(例如，如图5中所示的触发器L和R)处产生触发触觉效果。触发触觉效果是在控制器(例如控制器520)的触发器处体验到的特定类型的触觉效果。触发触觉效果API504可存储一个或多个触发触觉效果定义。触觉效果定义是一种数据结构，该数据结构包括预定义的并且可被存储在诸如触觉文件或触觉流之类的存储内的触觉数据，例如触觉信号，并且可被发送到一个或多个轰鸣马达、轰鸣致动器、针对性马达或针对性致动器，以在控制器520的组件或用户输入元件处产生触觉效果。触觉数据可包括相应触觉效果的一个或多个属性，其中这些属性可被存储为参数。触觉效果定义的示例参数包括振幅参数、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。触发触觉效果定义是特定类型的触觉效果定义，其可被发送到控制器520的一个或多个马达或致动器(例如，如图5中所示的马达L和R)以在控制器520的一个或多个触发器(例如，如图5中所示的触发器L和R)处产生触发触觉效果。
根据该实施例，触发触觉效果API504可允许游戏输入管理代码501与直接重放/交越505、触发引擎506和空间化引擎507交互，并且还可根据由游戏输入管理代码501调用的请求来管理直接重放/交越505、触发引擎506和空间化引擎507。另外，触发触觉效果API504可存储与外围固件510的通信所需要的以及一个或多个触发触觉效果的生成所需要的数据。在替换实施例中，触发触觉效果API504可驻留在外围固件510内而不是设备500内。
设备500还包括直接重放/交越505。直接重放/交越505接收触觉数据作为输入，产生触觉数据作为输出并且将触觉数据发送到控制器520的一个或多个针对性马达或针对性致动器(例如，如图5中所示的马达L和R)。在某些实施例中，直接重放/交越505可将输入的触觉数据直接输出，而不修改输入的触觉数据的格式。这可导致对输入的触觉数据的“按原样”重放。在其他实施例中，直接重放/交越505可以把输入的触觉数据从第一格式转换到第二格式，并且还可输出经转换的触觉数据。取决于重放的类型，直接重放/交越505可以可选地使用可编程的交越来转换触觉数据。通过转换触觉数据，设备500可以“解构”触觉效果并且在多个致动器处忠实地重放触觉效果。在一个实施例中，触觉数据的格式可以是触觉基本流(HapticElementaryStream，“HES”)格式。HES格式是用于表示可被流传输到设备的触觉数据的文件或数据格式。可以按与表示未压缩声音的方式相同或相似的方式来表示触觉数据，虽然触觉数据可被编码在HES格式内。在替换实施例中，直接重放/交越505可驻留在外围固件510内而不是设备500内。
设备500还包括触发引擎506。触发引擎506可接收触觉数据，例如触发触觉效果定义，并且可基于从控制器520接收的数据，例如触发数据(例如，如图5中所示的触发数据513)，来修改触觉数据。触发数据是包括指示控制器520的一个或多个触发器(例如，如图5中所示的触发器L和R)的位置和/或范围的一个或多个参数的数据。触发引擎506还可向控制器520发送触觉指令。例如，触发引擎506可向控制器520的一个或多个触发器(例如，如图5中所示的触发器L和R)发送触发指令。如前所述，触发指令可使得控制器520的一个或多个针对性马达或针对性致动器(例如，如图5中所示的马达L和R)在控制器520的一个或多个触发器(例如，如图5中所示的触发器L和R)处产生触发触觉效果。从而，在一个实施例中，通过修改触发触觉效果定义的触觉数据，触发引擎506可基于触发器的位置和/或范围使得特定的触发触觉效果在触发器处被体验到。在另一实施例中，通过修改触发触觉效果定义的触觉数据，触发引擎506可基于触发器的位置和/或范围来为控制器520的一个或多个针对性马达或针对性致动器(例如，如图5中所示的马达L和R)缩放触发触觉效果。触发引擎506还可存储一个或多个触觉效果定义，例如触发触觉效果定义。在替换实施例中，触发引擎506可驻留在外围固件510内而不是设备500内。
设备500还包括空间化引擎507(在图5中标识为“空间化引擎”)。空间化引擎507可接收触觉数据，例如触发触觉效果定义，并且可基于空间化数据来修改触觉数据。空间化数据可包括指示触觉效果(例如触发触觉效果)的期望方向和/或流动的数据。在某些实施例中，空间化引擎507可从游戏输入管理代码501接收包括方向和/或流动的空间化数据。另外，空间化数据还可包括位于控制器520上的用户的一只手或多只手的一个或多个位置。在某些实施例中，空间化引擎507可从控制器520接收包括一个或多个手部位置的空间化数据。另外，在某些实施例中，空间化引擎507可接收由游戏输入管理代码501传达的包括用户的角色在游戏应用内的位置的空间化数据。
根据该实施例，空间化引擎507可修改触觉数据，以便对于控制器520的一个或多个轰鸣马达或轰鸣致动器(例如，如图5中所示的轰鸣马达L和R)缩放触觉效果，例如触发触觉效果，并且也对于控制器520的一个或多个针对性马达或针对性致动器(例如，如图5中所示的马达L和R)缩放触觉效果。换言之，空间化引擎507可修改被发送到每个马达或致动器的触觉数据，从而修改在每个马达或致动器处体验到的触觉效果，以便表达整体触觉效果的方向和流动的感觉。例如，为了强调在马达或致动器处体验到的触觉效果，空间化引擎507可缩放触觉效果的一个或多个部分。例如，空间化引擎507可缩放被发送到马达或致动器的使得触觉效果被体验到的触觉数据，从而使得触觉效果更为明显(例如，增大的幅度、持续时间，等等)。此外，空间化引擎507可缩放被发送到其他马达或致动器的触觉数据，使得在这些马达或致动器处体验到的其他触觉效果不那么明显(例如，减小的幅度、持续时间，等等)。在某些实施例中，空间化引擎507可实时地修改触觉数据。另外，在某些实施例中，空间化引擎507在输入与马达或致动器输出之间可具有非线性关系，以便夸大整体触发触觉效果。在替换实施例中，空间化引擎507可驻留在外围固件510内而不是设备500内。
设备500还包括编码器508。编码器508把从直接重放/交越505、触发引擎506和/或空间化引擎507接收的触觉数据编码成某种格式。在一个实施例中，该格式可以是HES格式。编码器508还将经编码的触觉数据发送到外围固件510。
外围固件510包括解码器和交越511。解码器和交越511从编码器508接收经编码的触觉数据并且对经编码的触觉数据解码。在某些实施例中，解码器和交越511计算一种可编程的交越以便对经编码的触觉数据解码。在这些实施例的一些中，解码器和交越511实时地计算可编程的交越。外围固件510还包括触发控制512。触发控制512是用于控制器520的一个或多个针对性马达或针对性致动器(例如，如图5中所示的马达L和R)的低级别控制API。触发控制512可从设备500接收触发指令，可将触发指令转换成用于控制器520的指定的针对性马达或针对性致动器的低级别触发指令，并且可将低级别触发指令发送到控制器520的指定的针对性马达或针对性致动器。低级别触发指令可使得指定的针对性马达或针对性致动器在控制器520的特定触发器处产生触发触觉效果。
外围固件510还包括触发数据513。如前所述，触发数据513是包括指示控制器520的一个或多个触发器(例如，如图5中所示的触发器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513可由外围固件510从控制器520接收。外围固件510还可存储触发数据513，并且还可将触发数据513发送到设备500。外围固件510还包括其他游戏手柄功能514，这些功能是控制器520的可由外围固件510来管理的功能。这种功能可包括诸如有线/无线通信、输入报告、协议实现、功率管理等等之类的功能。外围固件510还包括轰鸣控制515。轰鸣控制515是用于控制器520的一个或多个轰鸣马达或轰鸣致动器(例如，如图5中所示的轰鸣马达L和R)的低级别控制API。轰鸣控制515可从设备500接收轰鸣指令，可将轰鸣指令转换成用于控制器520的指定的轰鸣马达或轰鸣致动器的低级别轰鸣指令，并且可将低级别触发指令发送到控制器520的指定的轰鸣马达或轰鸣致动器。
控制器520包括触发器L和R。控制器520还包括齿轮箱L和R以及马达L和R。马达L和齿轮箱L可操作地耦合到控制器520内的触发器L。类似地，马达R和齿轮箱R可操作地耦合到控制器520内的触发器R。当马达L接收到触发指令时，马达L和齿轮箱L共同使得触发触觉效果在触发器L处被体验到。类似地，当马达R接收到触发指令时，马达R和齿轮箱R共同使得触发触觉效果在触发器R处被体验到。根据该实施例，外围固件510利用驱动电子装置530向控制器520的马达L和R发送触发指令。控制器520还包括电位计L和R。电位计L可检测触发器L的位置和/或范围，并且还可将检测到的触发器L的位置和/或范围作为触发数据发送到外围固件510。类似地，电位计R可检测触发器R的位置和/或范围，并且还可将检测到的触发器R的位置和/或范围作为触发数据发送到外围固件510。在一个实施例中，电位计L和R可以各自被另一种类型的位置传感器所替代，例如霍尔效应传感器。控制器520还包括轰鸣马达L和R。当轰鸣马达L接收到轰鸣指令时，轰鸣马达L使得沿着控制器520的左侧主体体验到触觉效果。类似地，当轰鸣马达R接收到轰鸣指令时，轰鸣马达R使得沿着控制器520的右侧主体体验到触觉效果。根据该实施例，外围固件510利用轰鸣驱动电子装置530向控制器520的轰鸣马达L和R发送轰鸣指令。
在替换实施例中，一个或多个针对性马达或者针对性致动器可以可操作地耦合到控制器520的一个或多个用户输入元件(例如，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、一个或多个模拟摇杆、一个或多个驱动轮)。根据该替换实施例，外围固件510可向一个或多个针对性马达或针对性致动器发送指令，使得一个或多个针对性马达或针对性致动器产生在控制器520的一个或多个用户输入元件处体验到的触觉效果。
如前所述，控制器、游戏手柄或其他外围设备可包括一个或多个一般或轰鸣电机或致动器，以及一个或多个针对性电机或致动器。这种控制器可产生空间化触觉效果，空间化触觉效果是在控制器上可体验到局部化触觉反馈的触觉效果。例如，用户在将其手指搁在控制器的一个或多个触发器上的同时可感知到在这一个或多个触发器处播放的局部化触觉效果。这些局部化触觉效果可不同于更一般的触觉效果，这些更一般的触觉效果可在控制器的壳体内播放并且可在用户握着控制器时被用户的手部更一般地感知到。在一个实施例中，在游戏应用内，用户的游戏内角色可被“巫师的符咒”击中。结合在游戏应用内显示的符咒的视觉表示，用户首先可在触发器处体验到局部化触觉效果，随后用户可在控制器处体验到更一般的触觉效果。
触发器可被容纳在控制器或者其他类型的外围设备的壳体内。触发器可延伸——可能在壳体外延伸，从而使得其与外部的旋转硬挡块(rotationalhardstop)或者壳体的某个其他外部部分相接触。更具体而言，触发器可被延伸——可能被弹簧所延伸，并且可与外部的旋转硬挡块或者壳体的某个其他外部部分发生接触。当物体(例如，用户的手指)移动(例如，拉或推)触发器时，触发器可旋转或以其他方式运动到壳体中，直到其与内部的旋转硬挡块或者壳体的某个其他内部部分发生接触，同时仍与物体相接触。当针对性电机或致动器或者某种其他类型的触觉输出设备向触发器施加力时，触发器可旋转或者以其他方式运动。这个旋转或者其他类型的运动可朝向外部旋转硬挡块或者远离外部旋转硬挡块。
然而，利用控制器中的标准触发器设计可导致当触发器在最大开放位置或最大闭合位置时触觉反馈感觉的减弱。触发器的最大开放位置是当几乎没有或没有向触发器施加力从而使得触发器尚未开始旋转或以其他方式运动到壳体中时触发器的位置。最大开放位置也可被标识为“静止位置”。在最大开放位置，触发器可着落在控制器的外部旋转硬挡块或者某个其他外部部分上。这可使得触发器几乎没有或没有空间来响应于由针对性电机或致动器产生并施加到触发器的力而旋转或以其他方式运动。
触发器的最大闭合位置是当向触发器施加力以使得触发器旋转或以其他方式运动了最大距离到壳体中时触发器的位置。与最大开放位置类似，在最大闭合位置，触发器可着落在控制器的内部旋转硬挡块或者某个其他内部部分上。这也可使得触发器几乎没有或没有空间来响应于由针对性电机或致动器产生并施加到触发器的力而旋转或以其他方式运动。在最大开放位置或最大闭合位置的这种不能运动的情况可减小在触发器处体验到的触觉反馈感觉的幅度或以其他方式抑制触觉反馈感觉。
从而，在一个实施例中，外围设备还可包括一个或多个触觉减弱防止组件，例如一个或多个弹簧、一个或多个框架或者两者的组合。触觉减弱防止组件可增大当触发器在由触觉减弱防止组件创建的开放延伸行程范围之外的最大开放位置时在触发器处体验到的触发触觉效果的幅度。这在下文中结合图6来更详细地进一步描述。另外，触觉减弱防止组件可增大当触发器在由触觉减弱防止组件创建的闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置时在触发器处体验到的触发触觉效果的幅度。这在下文中结合图7来更详细地进一步描述。从而，根据一实施例，除了最大开放位置和最大闭合位置以外，还定义了两个新的位置：开放延伸行程范围之外的最大开放位置；以及闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置。开放延伸行程范围之外的最大开放位置与最大开放位置相同，只不过开放延伸行程范围之外的最大开放位置被触觉减弱防止组件定位成其不位于开放延伸行程范围内。闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置与最大闭合位置相同，只不过闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置被触觉减弱防止组件定位成其不位于闭合延伸行程范围内。下文中结合图9来更详细地进一步描述开放延伸行程范围之外的最大开放位置和闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置。在替换实施例中，可以用另一类用户输入元件(例如，按钮、减震器、方向手柄、模拟或数字摇杆、驱动轮)来替代触发器，并且可以用更一般的触觉效果来替代触发触觉效果。在此替换实施例中，触觉减弱防止组件可增大在用户输入元件处体验到的触觉效果的幅度。
图6根据本发明的实施例示出了包括外弹簧600的控制器，该外弹簧600创建开放延伸行程范围620，用于当触发器610在开放延伸行程范围620之外的最大开放位置时供触发器610在该范围内运动。更具体而言，图6示出了包括外弹簧600的控制器，该外弹簧600将触发器610保持在开放延伸行程范围620之外的最大开放位置。当向触发器610施加力时，外弹簧600可允许触发器610旋转或以其他方式运动到开放延伸行程范围620。图6包括视图601和602。在视图601中，触发器610在开放延伸行程范围620之外的最大开放位置，因为触发器610可沿着与图6的图示平面垂直的轴被拉或推。在视图602中，触发器610在开放延伸行程范围620之内的最大开放位置，在这里触发器610在开放延伸行程范围620内被进一步延伸，因为触发器610可被拉回，但不能沿着与图6的图示平面垂直的轴被进一步推出。在图示的实施例中，外弹簧600是触觉减弱防止组件的示例，并且被定位在触发器610与外部旋转硬挡块或者控制器的壳体的外部部分之间。延伸行程范围之外的最大开放位置对于空间化可能是重要的，因为用户在接收空间化触觉效果时可将其手指轻轻地搁在控制器的触发器上。为了增大当触发器(例如触发器610)在开放延伸行程范围(例如开放延伸行程范围620)之外的最大开放位置时触发触觉效果的幅度，触发器可被外弹簧(例如外弹簧600)偏置，使得当在开放延伸行程范围之外的最大开放位置时，触发器能够响应于施加到触发器的力而在延伸行程范围内运动。
视图601是控制器的视图，其中外弹簧600将触发器610保持在一个位置，使得当触发器610在开放延伸行程范围620之外的最大开放位置时，触发器610不会搁置在外部旋转硬挡块或者控制器的壳体的外部部分或者以其他方式与外部旋转硬挡块或者控制器的壳体的外部部分发生接触。换言之，外弹簧600创建了开放延伸行程范围620，其中开放延伸行程范围620是如下的范围：触发器610可响应于由针对性电机或致动器产生并被施加到触发器610的力而在该范围内旋转或以其他方式运动。通过创建开放延伸行程范围620，外弹簧600可在触发器610响应于施加到触发器610的力而旋转或以其他方式运动时防止触发器610着落在外部旋转硬挡块或者壳体的外部部分上。这可增大在触发器610处体验到的触发触觉效果(例如，动觉触觉效果)的幅度。在图示的实施例中，外弹簧600是包括杠杆臂605的悬臂弹簧，其中杠杆臂605推挤触发器610或者以其他方式与触发器610发生接触以将触发器610保持在上述位置。在替换实施例中，外弹簧600可以是推挤触发器610或者以其他方式与触发器610发生接触的压缩弹簧、偏置弹簧或者某种其他类型的弹簧。
视图602是控制器的视图，其中针对性电机或致动器向触发器610施加力，并且触发器610响应于该力而旋转或以其他方式运动。如图6的视图602中所示，触发器610旋转或以其他方式运动到开放延伸行程范围620中，并且占据开放延伸行程范围620的至少一部分。在图示实施例中，触发器610推挤杠杆臂605或以其他方式与杠杆臂605发生接触。这移动了杠杆臂605，使得触发器610可以旋转或以其他方式运动到延伸行程范围620中。在外弹簧600是压缩弹簧、偏置弹簧或另一类型的弹簧的替换实施例中，触发器610可推挤外弹簧600或以其他方式与外弹簧600发生接触，这可移动外弹簧600，以使得触发器610可以旋转或以其他方式运动到开放延伸行程范围620中。
在替换实施例中，外弹簧600可被内弹簧所替代。内弹簧可被定位在触发器610与内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分之间。另外，内弹簧可牵拉触发器610，使得触发器610不会搁置在外部旋转硬挡块或者控制器的壳体的外部部分或者以其他方式与外部旋转硬挡块或者控制器的壳体的外部部分发生接触(即，使得延伸行程范围620被创建)。在这个替换实施例中，可以计算内弹簧的刚度以避免牵拉触发器610而使得触发器610搁置在内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分或者以其他方式与内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分发生接触。
图7根据本发明的实施例示出了包括延伸框架700的控制器，该延伸框架700创建闭合延伸行程范围730，用于当触发器710在闭合延伸行程范围730之外的最大闭合位置时供触发器710在该范围内运动。在图示的实施例中，延伸框架700是触觉减弱防止组件的示例，并且是控制器的壳体的外部部分的延伸。如前所述，在标准触发器设计中，当触发器(例如触发器710)在最大闭合位置时(例如，当用户充分按压触发器使得触发器着落在壳体的内部部分时)，触发触觉效果可大幅减弱。为了增大当触发器在闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置时触发触觉效果的幅度，延伸框架(例如延伸框架700)可用作移动触发器的物体(例如物体720)的着落地。在此情形中，即使当触发器被充分移动到闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置时，触发器仍可倚靠着物体移动，并且在触发器处可生成显著的触觉反馈感觉。
图7包括视图701和702。视图701是控制器的视图，其中物体720(例如，用户的手指)推、拉或者以其他方式移动了触发器710，并且物体720着落(即，触底)在延伸框架700上。因为物体720着落在延伸框架700上，所以当触发器710在闭合延伸行程范围730之外的最大闭合位置时，触发器710不会搁置在内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分或者以其他方式与内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分发生接触。换言之，延伸框架700创建了闭合延伸行程范围730，其中闭合延伸行程范围730是如下的范围：触发器710可响应于由针对性电机或致动器产生并被施加到触发器710的力而在该范围内旋转或以其他方式运动。通过创建闭合延伸行程范围730，延伸框架700可在触发器710响应于施加到触发器710的力而旋转或以其他方式运动时防止触发器710着落在内部旋转硬挡块或者壳体的内部部分上。这可增大在触发器710处体验到的触发触觉效果(例如，动觉触觉效果)的幅度。
视图702是控制器的视图，其中针对性电机或致动器向触发器710施加力，并且触发器710响应于该力而旋转或以其他方式运动。如图7的视图702中所示，触发器710旋转或以其他方式运动到闭合延伸行程范围730中，并且占据闭合延伸行程范围730的至少一部分。
在替换实施例中，延伸框架700可被内弹簧所替代。内弹簧可被定位在触发器710与内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分之间。另外，内弹簧可以推触发器710，其中物体720推、拉或者以其他方式移动了触发器710，使得触发器710不会搁置在内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分或者以其他方式与内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分发生接触(即，使得延伸行程范围730被创建)。在这个替换实施例中，可以计算内弹簧的刚度以便提供充分的阻力来防止触发器710搁置在内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分或者以其他方式与内部旋转硬挡块或者控制器的壳体的内部部分发生接触。
图8根据本发明的实施例示出了触觉触发修改模块(例如图1的触觉触发修改模块16)的功能的流程图。在一个实施例中，图8的功能是由存储在存储器或其他计算机可读或有形介质中并且由处理器执行的软件来实现的。在其他实施例中，功能可由硬件执行(例如通过使用专用集成电路(“ASIC”)、可编程门阵列(“PGA”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)等等)，或者由硬件和软件的任何组合执行。在某些实施例中，可以省略一些功能。
流程开始并前进到810。在810，接收外围设备的用户输入元件的位置。外围设备可以是控制器或游戏手柄。外围设备还可包括壳体、用户输入元件、耦合到用户输入元件的位置传感器、位于壳体内并耦合到用户输入元件的触觉输出设备、以及触觉减弱防止组件。触觉输出设备可以是致动器。在触觉输出设备是致动器的实施例中，致动器可以是被配置为施加双向推/拉力的马达。触觉减弱防止组件可以是弹簧。在触觉减弱防止组件是弹簧的实施例中，弹簧可以是悬臂弹簧。在触觉减弱防止组件是弹簧的实施例中，弹簧可以是压缩弹簧。在替换实施例中，触觉减弱防止组件可以是框架。在触觉减弱防止组件是框架的实施例中，框架可以是作为壳体的外部部分的延伸的延伸框架。在一个实施例中，用户输入元件可以是触发器。流程随后前进到820。
在820，响应于接收到的用户输入元件的位置而向外围设备的触觉输出设备发送触觉效果定义。触觉效果定义可包括触觉数据来在外围设备的用户输入元件处产生触觉效果。在一个实施例中，触觉效果定义可以是触发触觉效果定义，其包括触觉数据来在外围设备的触发器处产生触发触觉效果。在一个实施例中，处理器使得触觉效果定义被发送到触觉输出设备。另外，在一个实施例中，触觉效果定义是由处理器响应于外围设备的用户输入元件的位置而生成的。在一个实施例中，处理器位于外围设备的壳体内。在替换实施例中，处理器的位置远离外围设备的壳体。流程随后前进到830。
在830，响应于触觉效果定义而向外围设备的用户输入元件输出力。在一个实施例中，外围设备的触觉输出设备可输出该力，并且处理器可使得触觉输出设备输出该力。另外，在一个实施例中，该力作为动觉触觉效果被从触觉输出设备传送到用户输入元件。流程随后前进到840。
在840，创建一范围，当用户输入元件在以下位置中的至少一者时用户输入元件可响应于该输出力而在该范围内运动：该范围之外的最大开放位置；或者该范围之外的最大闭合位置。在一个实施例中，外围设备的触觉减弱防止组件可创建该范围。在一个实施例中，用户输入元件的最大开放位置可以是用户输入元件尚未运动到壳体中时用户输入元件的位置，并且用户输入元件的最大闭合位置可以是用户输入元件运动了最大距离到壳体中时用户输入元件的位置。在一个实施例中，当用户输入元件在范围之外的最大开放位置时，触觉减弱防止组件是弹簧。在此实施例中，弹簧可将用户输入元件维持在一位置，使得在用户输入元件与壳体的外部部分之间有一开放延伸行程范围。这个开放延伸行程范围可以是用户输入元件可响应于输出力而在其内运动的范围。在另一实施例中，当用户输入元件在范围之外的最大闭合位置时，触觉减弱防止组件是框架。在此实施例中，当物体将用户输入元件移动到范围之外的最大闭合位置时物体可着落在框架上，并且用户输入元件的位置使得在用户输入元件与壳体的内部部分之间有一闭合延伸行程范围。这个闭合延伸行程范围可以是用户输入元件可响应于输出力而在其内运动的范围。在另一实施例中，当用户输入元件在范围之外的最大闭合位置时，触觉减弱防止组件是弹簧。在此实施例中，弹簧可将用户输入元件维持在一位置，使得当物体将用户输入元件移动到范围之外的最大闭合位置中时在用户输入元件与壳体的内部部分之间有一闭合延伸行程范围。流程随后结束。
图9根据本发明的实施例示出了触发器的开放延伸行程范围之外的最大开放位置，和触发器的闭合延伸行程范围之外的最大闭合位置。如前所述，诸如控制器或游戏手柄之类的外围设备可包括触发器(或者某种其他用户输入元件)、壳体以及一个或多个触觉减弱防止组件。触发器可具有行程范围905。第一触觉减弱防止组件可创建开放延伸行程范围915。从而，当几乎没有或没有向触发器施加力，使得触发器尚未开始旋转或以其他方式运动到壳体中时，第一触觉减弱防止组件可将触发器放置在开放延伸行程范围915之外的最大开放位置(即，开放延伸行程范围外最大开放位置910或位置910)。当致动器生成的力被施加到触发器时，该力可将触发器从位置910移动到位置910与最大开放位置920之间的位置或者移动到最大开放位置920。类似地，第二触觉减弱防止组件可创建闭合延伸行程范围925。从而，当向触发器施加力，使得触发器已旋转或以其他方式运动到壳体中达最大距离时，第二触觉减弱防止组件可将触发器放置在闭合延伸行程范围925之外的最大闭合位置(即，闭合延伸行程范围外最大闭合位置930或位置930)。当致动器生成的第二力被施加到触发器时，该第二力可将触发器从位置930移动到位置930与最大闭合位置940之间的位置或者移动到最大闭合位置940。
从而，在一个实施例中，外围设备可包括一个或多个触觉减弱防止组件，例如弹簧或框架，其中触觉减弱防止组件被配置为增大当触发器在范围之外的最大开放位置或者在范围之外的最大闭合位置时在触发器处体验到的触发触觉效果。对于这些关键位置增大触觉反馈感觉的幅度可允许更丰富的触发触觉效果，这些触发触觉效果消耗更少的功率。通过提供更丰富的触发触觉效果，可以提供更逼真并且有沉浸感的游戏体验。
根据本发明的一些示例性实施例可以如下
(1)一种外围设备，包括：
壳体；
用户输入元件；
耦合到所述用户输入元件的位置传感器，其中所述位置传感器被配置为检测所述用户输入元件的位置，并且其中所述位置传感器还被配置为将所述位置发送到处理器；
位于所述壳体内并耦合到所述用户输入元件的触觉输出设备，其中所述触觉输出设备被配置为从所述处理器接收触觉效果定义，并且所述触觉输出设备还被配置为响应于接收到的触觉效果定义而向所述用户输入元件输出力；以及
触觉减弱防止组件，被配置为创建如下范围：当所述用户输入元件在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时，所述用户输入元件能够响应于所述输出力而在该范围内运动。
(2)如(1)所述的外围设备，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大开放位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得在所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间存在一开放延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间的开放延伸行程范围。
(3)如(2)所述的外围设备，其中，所述弹簧包括以下各项中的至少一者：压缩弹簧；或者悬臂弹簧。
(4)如(1)所述的外围设备，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大闭合位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得当物体将所述用户输入元件移动到所述范围之外的最大闭合位置中时在所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间存在一闭合延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间的闭合延伸行程范围。
(5)如(1)所述的外围设备，其中，所述力作为动觉触觉效果被从所述触觉输出设备传送到所述用户输入元件。
(6)如(1)所述的外围设备，其中，所述触觉输出设备包括致动器。
(7)如(6)所述的外围设备，其中，所述致动器包括被配置为施加双向推/拉力的马达。
(8)如(1)所述的外围设备，其中，所述处理器位于所述外围设备的壳体内。
(9)如(1)所述的外围设备，其中，所述处理器的位置远离所述外围设备的壳体。
(10)如(1)所述的外围设备，其中，所述触觉效果定义是由所述处理器响应于所述用户输入元件的位置而生成的。
(11)如(1)所述的外围设备，
其中，所述用户输入元件的最大开放位置包括所述用户输入元件尚未运动到所述壳体中时所述用户输入元件的位置；并且
其中，所述用户输入元件的最大闭合位置包括所述用户输入元件运动了最大距离到所述壳体中时所述用户输入元件的位置。
(12)如(1)所述的外围设备，其中，所述用户输入元件包括触发器。
(13)一种非暂态计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令当被处理器执行时，使得该处理器修改在用户输入元件处体验到的触觉效果，所述修改包括：
接收外围设备的用户输入元件的位置，所述外围设备包括壳体、用户输入元件、位于所述壳体内并耦合到所述用户输入元件的触觉输出设备、以及触觉减弱防止组件；
响应于接收到的所述用户输入元件的位置而将触觉效果定义发送到所述触觉输出设备；
使得所述触觉输出设备响应于所述触觉效果定义而向所述外围设备的用户输入元件输出力；
其中，所述触觉减弱防止组件创建如下范围：当所述用户输入元件在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时，所述用户输入元件能够响应于所述输出力而在该范围内运动。
(14)如(13)所述的非暂态计算机可读介质，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大开放位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得在所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间存在一开放延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间的开放延伸行程范围。
(15)如(14)所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述弹簧包括以下各项中的至少一者：压缩弹簧；或者悬臂弹簧。
(16)如(13)所述的非暂态计算机可读介质，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大闭合位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得当物体将所述用户输入元件移动到所述范围之外的最大闭合位置中时在所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间存在一闭合延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间的闭合延伸行程范围。
(17)如(13)所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述用户输入元件包括触发器。
(18)一种用于修改在用户输入元件处体验到的触觉效果的由计算机实现的方法，所述由计算机实现的方法包括：
接收外围设备的用户输入元件的位置，所述外围设备包括壳体、用户输入元件、位于所述壳体内并耦合到所述用户输入元件的触觉输出设备、以及触觉减弱防止组件；
响应于接收到的所述用户输入元件的位置而将触觉效果定义发送到所述触觉输出设备；
使得所述触觉输出设备响应于所述触觉效果定义而向所述外围设备的用户输入元件输出力；
其中，所述触觉减弱防止组件创建如下范围：当所述用户输入元件在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时，所述用户输入元件能够响应于所述输出力而在该范围内运动。
(19)如(18)所述的由计算机实现的方法，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大开放位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得在所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间存在一开放延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间的开放延伸行程范围。
(20)如(19)所述的由计算机实现的方法，其中，所述弹簧包括以下各项中的至少一者：压缩弹簧；或者悬臂弹簧。
(21)如(18)所述的由计算机实现的方法，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大闭合位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得当物体将所述用户输入元件移动到所述范围之外的最大闭合位置中时在所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间存在一闭合延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间的闭合延伸行程范围。
(22)如(18)所述的由计算机实现的方法，其中，所述用户输入元件包括触发器。
(23)一种用于修改在用户输入元件处体验到的触觉效果的系统，该系统包括：
存储器，被配置为存储触觉触发修改模块；以及
处理器，被配置为执行存储在所述存储器上的所述触觉触发修改模块；
其中，所述处理器当执行所述触觉触发修改模块时被配置为接收外围设备的用户输入元件的位置，所述外围设备包括壳体、用户输入元件、位于所述壳体内并耦合到所述用户输入元件的触觉输出设备、以及触觉减弱防止组件；
其中，所述处理器当执行所述触觉触发修改模块时还被配置为响应于接收到的所述用户输入元件的位置而将触觉效果定义发送到所述触觉输出设备；
其中，所述处理器当执行所述触觉触发修改模块时还被配置为使得所述触觉输出设备响应于所述触觉效果定义而向所述外围设备的用户输入元件输出力；并且
其中，所述触觉减弱防止组件创建如下范围：当所述用户输入元件在开放位置或者闭合位置时，所述用户输入元件能够响应于所述输出力而在该范围内运动。
(24)如(23)所述的系统，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大开放位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得在所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间存在一开放延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间的开放延伸行程范围。
(25)如(24)所述的系统，其中，所述弹簧包括以下各项中的至少一者：压缩弹簧；或者悬臂弹簧。
(26)如(23)所述的系统，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大闭合位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得当物体将所述用户输入元件移动到所述范围之外的最大闭合位置中时在所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间存在一闭合延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间的闭合延伸行程范围。
在本说明书各处描述的本发明的特征、结构或特性可在一个或多个实施例中按任何适当的方式被组合。例如，在本说明书各处对“一个实施例”、“一些实施例”、“某个实施例”、“某些实施例”或其他类似语言的使用指的是如下事实：联系该实施例描述的特定特征、结构或特性可被包括在本发明的至少一个实施例中。从而，在本说明书各处出现的短语“一个实施例”、“一些实施例”、“某个实施例”、“某些实施例”或其他类似语言不一定都指同一组实施例，并且所描述的特征、结构或特性可在一个或多个实施例中按任何方式被组合。
本领域普通技术人员将容易理解，如上所述的本发明可以以具有不同顺序的步骤来实现，和/或以具有与所公开的那些不同的配置的元素来实现。因此，虽然已基于这些优选实施例描述了本发明，但本领域技术人员将清楚，在维持在本发明的精神和范围内的同时，某些修改、变化和替换构造将是明显的。因此，为了确定本发明的界限和范围，应当参考所附权利要求。

Claims (10)

1.一种外围设备，包括：
壳体；
用户输入元件；
耦合到所述用户输入元件的位置传感器，其中所述位置传感器被配置为检测所述用户输入元件的位置，并且其中所述位置传感器还被配置为将所述位置发送到处理器；
位于所述壳体内并耦合到所述用户输入元件的触觉输出设备，其中所述触觉输出设备被配置为从所述处理器接收触觉效果定义，并且所述触觉输出设备还被配置为响应于接收到的触觉效果定义而向所述用户输入元件输出力；以及
触觉减弱防止组件，被配置为创建如下范围：当所述用户输入元件在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时，所述用户输入元件能够响应于所述输出力而在该范围内运动。
2.如权利要求1所述的外围设备，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大开放位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得在所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间存在一开放延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的外部部分之间的开放延伸行程范围。
3.如权利要求2所述的外围设备，其中，所述弹簧包括以下各项中的至少一者：压缩弹簧；或者悬臂弹簧。
4.如权利要求1所述的外围设备，
其中，当所述用户输入元件在所述范围之外的最大闭合位置时，所述触觉减弱防止组件包括弹簧；
其中，所述弹簧将所述用户输入元件维持在一位置，使得当物体将所述用户输入元件移动到所述范围之外的最大闭合位置中时在所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间存在一闭合延伸行程范围；并且
其中，所述用户输入元件响应于所述输出力而能够在其内运动的范围包括所述用户输入元件与所述壳体的内部部分之间的闭合延伸行程范围。
5.如权利要求1所述的外围设备，其中，所述力作为动觉触觉效果被从所述触觉输出设备传送到所述用户输入元件。
6.如权利要求1所述的外围设备，其中，所述触觉输出设备包括致动器。
7.如权利要求6所述的外围设备，其中，所述致动器包括被配置为施加双向推/拉力的马达。
8.如权利要求1所述的外围设备，其中，所述处理器位于所述外围设备的壳体内。
9.一种用于修改在用户输入元件处体验到的触觉效果的由计算机实现的方法，所述由计算机实现的方法包括：
接收外围设备的用户输入元件的位置，所述外围设备包括壳体、用户输入元件、位于所述壳体内并耦合到所述用户输入元件的触觉输出设备、以及触觉减弱防止组件；
响应于接收到的所述用户输入元件的位置而将触觉效果定义发送到所述触觉输出设备；
使得所述触觉输出设备响应于所述触觉效果定义而向所述外围设备的用户输入元件输出力；
其中，所述触觉减弱防止组件创建如下范围：当所述用户输入元件在该范围之外的最大开放位置或者该范围之外的最大闭合位置时，所述用户输入元件能够响应于所述输出力而在该范围内运动。
10.一种用于修改在用户输入元件处体验到的触觉效果的系统，该系统包括：
存储器，被配置为存储触觉触发修改模块；以及
处理器，被配置为执行存储在所述存储器上的所述触觉触发修改模块；
其中，所述处理器当执行所述触觉触发修改模块时被配置为接收外围设备的用户输入元件的位置，所述外围设备包括壳体、用户输入元件、位于所述壳体内并耦合到所述用户输入元件的触觉输出设备、以及触觉减弱防止组件；
其中，所述处理器当执行所述触觉触发修改模块时还被配置为响应于接收到的所述用户输入元件的位置而将触觉效果定义发送到所述触觉输出设备；
其中，所述处理器当执行所述触觉触发修改模块时还被配置为使得所述触觉输出设备响应于所述触觉效果定义而向所述外围设备的用户输入元件输出力；并且
其中，所述触觉减弱防止组件创建如下范围：当所述用户输入元件在开放位置或者闭合位置时，所述用户输入元件能够响应于所述输出力而在该范围内运动。
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