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DE20200955U1 - Haptisches Rückkopplungsgerät - Google Patents

Haptisches Rückkopplungsgerät

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Publication number
DE20200955U1
DE20200955U1 DE20200955U DE20200955U DE20200955U1 DE 20200955 U1 DE20200955 U1 DE 20200955U1 DE 20200955 U DE20200955 U DE 20200955U DE 20200955 U DE20200955 U DE 20200955U DE 20200955 U1 DE20200955 U1 DE 20200955U1
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DE
Germany
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feedback device
housing
haptic feedback
actuator
inertial
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE20200955U
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English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Immersion Corp
Original Assignee
Immersion Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Immersion Corp filed Critical Immersion Corp
Publication of DE20200955U1 publication Critical patent/DE20200955U1/de
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Description

VERBESSERTE TAKTILE TRÄGHEITS-RÜCKKOPPLUNG BEI COMPUTERSCHNITTSTELLENGERÄTEN MIT EINER ERHÖHTEN MASSE
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schnittstellengeräte, die es Menschen erlauben, mit Computersystemen eine Schnittstelle zu bilden, und insbesondere niedrigpreisige Computer-Schnittstellengeräte, die es dem Benutzer erlauben, Computersystemen Eingaben zu liefern und es den Computersystemen ermöglichen, dem Benutzer eine haptische Rückkopplung zu liefern.
Ein Benutzer kann mit einer durch einen Computer dargestellten Umgebung interagieren, um Funktionen und Aufgaben auf dem Computer auszuführen, wie das Spielen eines Spiels, die Wahrnehmung einer Simulation oder einer Virtual-Reality-Umgebung, die Benutzung eines computerunterstützten Entwicklungssystems, den Betrieb einer graphischen Benutzerschnittstelle (GUI-Graphical User Interface), das Navigieren in Web-Seiten, etc. Die für eine solche Interaktion verwendeten üblichen Mensch-Maschine-Schnittstellengeräte umfassen eine Maus, einen Joystick, einen Trackball, ein Gamepad, ein Steuerrad (Steering Wheel), einen Lichtgriffel, ein Tablett, eine druckempfindliche Kugel oder dergleichen, die mit dem Computersystem verbunden sind, welches die dargestellte Umgebung steuert. Typischerweise aktualisiert der Computer die Umgebung als Antwort auf die Handhabung eines physikalischen Handhabungsobjektes, wie eines Joystickgriffs oder einer Maus, durch den Benutzer und liefert dem Benutzer eine visuelle und hörbare Rückkopplung. Der Computer erfasst die Handhabung des Benutzerobjekts durch den Benutzer durch Gerätesensoren, die Positionssignale an den Computer senden. In anderen Anwendungen ermöglichen es Schnittstellengeräte, wie Fernsteuerungen, einem Benutzer, mit den Funktionen eines elektronischen Gerätes oder Apparates eine Schnittstelle zu bilden.
Bei einigen Schnittstellengeräten wird dem Benutzer auch eine Kraft-(kinesthetische) Rückkopplung und/oder eine taktile Rückkopplung geliefert, was hierbei allgemeiner als "haptische Rückkopplung" umfassend bekannt ist. Diese Typen von Schnittstellengeräten können physische Empfindungen liefern, die von dem Benutzer
wahrgenommen werden, der das Schnittstellengerät handhabt. Mit dem Gehäuse oder einem Manipulationsobjekt des Schnittstellengerätes sind ein oder mehrere Motoren oder andere Aktoren verbunden, wobei das Computersystem direkt oder indirekt Kräfte steuert, die in Verbindung stehen und koordiniert sind mit dargestellten Ereignissen und Interaktionen, indem Steuersignale oder -befehle an die Aktoren gesendet werden. Das Computersystem kann auf diese Weise physische Kraftempfindungen in Verbindung mit einer anderen bereitgestellten Rückkopplung an den Benutzer übertragen, wenn der Benutzer das Schnittstellengerät oder das Handhabungsobjekt des Schnittstellengerätes greift oder berührt.
Eine Ausführungsform zur Bereitstellung einer taktilen Rückkopplung verwendet einen Trägheitsmechanismus in dem Schnittstellengerät, um eine Trägheitsmasse zu bewegen, wodurch dem das Schnittstellengerät berührenden Benutzer Trägheitskräfte und -empfindungen geliefert werden. Beispielsweise können Aktoranordnungen mit einer drehbaren Masse und Aktoranordnungen mit einer linear beweglichen Masse verwendet werden, um Trägheitskraftempfindungen zu liefern, indem Kräfte in Bezug auf die bewegliche Trägheitsmasse erzeugt werden. Durch die Bewegung der Trägheitsmasse mit einem Aktor, der mit dem Gehäuse des Computerperipheriegerätes verbunden ist, werden resultierende Kräfte auf das Gehäuse des Computerperipheriegerätes ausgeübt, die von dem Benutzer wahrgenommen werden. Die Intensität der resultierenden Kraftempfindungen wird durch die relative Größe der Trägheitsmasse im Vergleich zu der Größe/Masse des gesamten Schnittstellengerätes beeinflusst. So sind die von dem Benutzer wahrgenommenen resultierenden Kräfte stark, wenn die Trägheitsmasse groß und der Rest des Schnittstellengerätes sehr leicht ist. Ebenso sind die von dem Benutzer wahrgenommenen resultierenden Kräfte nicht so stark, wenn die Trägheitsmasse im Vergleich zu der Masse des Rests des Schnittstellengerätes sehr klein ist. Zur Verringerung der Herstellungskosten des Schnittstellengerätes besteht ein Anreiz, die von dem Aktor verbrauchte Energie und die Größe des Schnittstellengerätes einzusparen. So besteht ein Anreiz, die Trägheitsmasse so klein wie möglich zu machen. Es kann jedoch aufgrund von anderen für das Schnittstellengerät erforderlichen Bauteilen, die einschränken, wie leicht das Gerät gemacht werden kann, schwierig sein, die Masse des Rests des Schnittstellengerätes hinreichend klein
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zu machen, so dass die von einer kleinen Masse herrührenden Kräfte für eine bezwingende taktile Rückkopplung stark genug sind.
Ein Bauteil, das ein Schnittstellengerät daran hindern kann, eine sehr geringe Masse aufzuweisen, ist eine Batterie oder ein anderes Energiespeicherelement, das dem Gerät für dessen Betrieb Energie liefert. Insbesondere kabellose Schnittstellengeräte sind von einer oder mehreren Batterien abhängig, welche die Bauteile des Schnittstellengerätes mit Strom versorgen und eine Kommunikation zwischen dem Schnittstellengerät und einem Hostcomputer oder einem Hostprozessor ermöglichen. Energieelemente wie aufladbare Batterien neigen jedoch dazu, im Vergleich mit anderen Standardgerätebauteilen schwer zu sein und fügen dem System ein wesentliches Gewicht hinzu. Diese hinzugefügte Masse verringert die Effektivität der Trägheitsrückkopplungsaktoren, wie vorstehend erläutert wurde, und errichtet ein Hindernis für den Einsatz niedrigpreisiger haptischer Trägheitsrückkopplung in kabellosen Computerperipheriegeräten, kabellosen Handcomputern und anderen Schnittstellengeräten mit Batterien oder mit einer in anderer Weise erhöhten Masse.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf Verfahren und Vorrichtungen zur Verbesserung der taktilen Trägheitsrückkopplung in Computer-Schnittstellengeräten mit einer erhöhten Masse, wie kabellosen Geräten, welche die erhöhte Masse aufgrund von Batterien oder anderen Energiespeicherelementen aufweisen.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein haptisches Rückkopplungssteuergerät in Verbindung mit einem Host-Computer, der ein Host-Anwendungsprogramm implementiert. Das Gerät, wie ein Gamepad oder eine Maus, umfasst ein Gehäuse, das von dem Nutzer physisch berührt wird, ein Sensorgerät, das die Bewegung eines Handhabungsobjektes oder des Gehäuses erfasst und Sensorsignale ausgibt, einen Aktor, der eine Trägheitskraft ausgibt, die über das Gehäuse an den Benutzer übertragen wird, wobei die Trägheitskraft durch die Bewegung einer Trägheitsmasse erzeugt wird, sowie ein Ehergiespeicherelement, das mit dem Gehäuse verbunden ist und dem Aktor Energie liefert. Das Energiespeicherelement ist trägheitsmäßig von dem Gehäuse entkoppelt, um die
Masse des haptischen Rückkopplungsgerätes in Bezug auf die Trägheitsmasse zu reduzieren und dadurch stärkere haptische Empfindungen zu erlauben, die von dem Benutzer bei einer gegebenen Größe derTrägheitsmasse wahrgenommen werden.
In einer Ausführungsform ist das Energiespeicherelement mindestens eine Batterie, die durch eine nachgiebige Schicht oder ein Teil mit dem Gehäuse verbunden ist. Die nachgiebige Schicht oder das Teil kann eine zwischen der Batterie und dem Gehäuse gekoppelte Schaumschicht, ein Federelement oder ein anderer Typ eines Teils sein. Zwischen der Schicht und der Batterie kann ein Befestigungsteil gekoppelt sein, wobei die Batterie durch den Benutzer von dem Befestigungsteil gelöst werden kann. Bei einigen Ausführungsformen werden die Sensorsignale dem Host-Computer über eine kabellose Übertragung geliefert, wobei das haptische Rückkopplungsgerät über einen kabellosen Empfang Informationen von dem Host empfängt. Die kabellose Übertragung und Aufnahme ist durch Radiosignale implementiert. Die Trägheitsmasse kann linear oder rotatorisch oszilliert werden.
Bei einer anderen Ausführungsform steht ein haptisches Rückkopplungsgerät in Verbindung mit einem Host-Computer, der ein Host-Anwendungsprogramm implementiert. Das Gerät umfasst ein von dem Benutzer berührtes Gehäuse, ein Sensorgerät, das die Bewegung eines Manipulationsobjektes oder des Gehäuses erfasst und Sensorsignale ausgibt, einen Aktor, der durch die Bewegung einer Trägheitsmasse eine Trägheitskraft an den Benutzer ausgibt, der das Gehäuse berührt sowie ein mit dem Gehäuse durch eine nachgiebige Schicht oder ein Teil gekoppeltes Bauteil. Das Bauteil ist trägheitsmäßig von dem Gehäuse entkoppelt, um die Masse des haptischen Rückkopplungsgeräts in Bezug auf die Trägheitsmasse zu verringern und dadurch stärkere haptische Empfindungen zu ermöglichen, die von dem Benutzer wahrgenommen werden. Das Bauteil kann ein Energiespeicherelement oder ein anderer Typ eines Bauteils in dem Schnittstellengerät sein.
Die vorliegende Erfindung stellt vorteilhafterweise ein haptisches Rückkopplungsgerät mit einer erhöhten Masse bereit, das einem Benutzer taktile Trägheitsempfindungen mit einer minimal reduzierten Stärke liefert. Schwere Bauteile wie Batterien sind trägheitsmäßig von dem Schnittstellengerät entkoppelt, so dass die Masse der schweren Bauteile die haptischen Empfindungen nicht wesentlich mindert. Dies ist
besonders für Geräte wie kabellose Schnittstellengeräte vorteilhaft, die typisch erweise Batterien benötigen, um Energie für deren vielfältige Funktionen bereitzustellen.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann anhand einer Lektüre der folgenden Beschreibung der Erfindung und eines Studiums der verschiedenen Figuren der Zeichnung ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Figur 1
Figur 2
ist eine Perspektivansicht einer zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeigneten Gamepad-Steuerung.
ist ein Blockdiagramm eines zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeigneten haptischen Rückkopplungssystems.
Figuren 3a und 3b
sind eine Seitenansicht bzw. eine Schnittansicht von oben eines Gamepad-Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 4
ist eine Perspektivansicht eines Beispiels einer zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeigneten Aktoranordnung.
Figur 5
ist eine Perspektivansicht einer zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeigneten Mausanordnung.
Figur 6
ist eine Perspektivansicht eines anderen Beispiels einer zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeigneten Aktoranordnung und
Figur 7
ist eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Batterie als Trägheitsmasse verwendet wird, um taktile Trägheitsempfindungen zu liefern.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Figur 1 ist eine Perspektivansicht eines Beispiels eines haptischen Rückkopplungssystems mit einem Schnittstellengerät 10 und einem Host-Computer 12 zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung. Das Gerät 10 kann verwendet werden, um einem Benutzer eine Schnittstelle mit einer computergenerierten Umgebung zu bilden, die auf dem Host-Computer 12 implementiert ist.
Das Schnittstellengerät 10 des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist in Form einer Handsteuerung, von ähnlicher Form und Größe wie viele für Videospielkonsolensysteme oder Personalcomputersysteme derzeit erhältliche "Gamepads". Ein Gehäuse 14 des Schnittstellengerätes 10 ist geformt, um sich leicht an zwei Hände anzupassen, die das Gerät an den Griffvorsprüngen 16a und 16b greifen. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel greift der Benutzer auf die verschiedenen Steuerungen auf dem Gerät 10 mit seinen oder ihren Fingern zu. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das Schnittstellengerät eine große Vielfalt an Formen annehmen, einschließlich Geräten, die auf einer Tischoberfläche oder einer anderen Oberfläche ruhen, aufstellbaren Spielhallenmaschinen, Laptop-Geräten oder anderen von der Person getragenen Geräten, die in der Hand gehalten oder mit einer einzelnen Hand des Benutzers gehalten werden, etc., wie nachfolgend beschrieben wird.
Die Steuerungen auf dem Gamepad-Gerät 10 können ein Richtungsfeld ("D-Pad" oder "Joy-Pad") 18 umfassen und können in dem Gerät 10 enthalten sein, um es dem Benutzer zu erlauben, dem Host-Computer 12 eine Richtungseingabe zu liefern. Bei dessen üblichen Implementierungen kann der Benutzer eine der Erweiterungen 20 des D-Pads niederdrücken, um dem Computer für die entsprechende Richtung ein Richtungseingabesignal zu liefern. Bei einigen Ausführungsformen kann eine haptische Rückkopplung, wie taktile Empfindungen, direkt auf das Richtungsfeld 18 ausgegeben werden.
Auf der Oberfläche des Gehäuses 14 des Gerätes 10 können auch ein oder mehrere Tasten 24 vorgesehen sein. Die Hände des Benutzers haben einen leichten Zugang
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zu den Tasten, wobei jede davon von dem Benutzer gedrückt werden kann, um dem Host-Computer 12 ein verschiedenes Eingangssignal zu liefern. Bei einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere der Tasten 24 ähnlich der Richtungsfläche 18 mit taktiler Rückkopplung versehen sein. In dem Gerät 10 können ein oder mehrere Finger-Joysticks 26 enthalten sein, die aus der Oberseite des Gehäuses 14 herausstehen, um durch den Benutzer in einem oder mehreren Freiheitsgraden gehandhabt zu werden. Diese Bewegung wird in Eingangssignale umgesetzt, die dem Host-Computer 12 geliefert werden. Bei anderen Ausführungsformen kann anstelle von oder zusätzlich zu dem Joystick 26 eine Kugel vorgesehen sein, die in zwei rotatorischen Freiheitsgraden an Ort und Stelle gedreht werden kann und ähnlich wie ein Joystick oder Trackball arbeitet.
Innerhalb der Reichweite der das Gehäuse 14 greifenden Hände können auch andere Steuerungen leicht angeordnet werden. Beispielsweise können an der Unterseite des Gehäuses ein oder mehrere Auslöseknöpfe angeordnet und von den Fingern des Benutzers gedrückt werden. An verschiedenen Stellen des Gerätes 10 können auch andere Steuerungen vorgesehen werden, wie eine Wählscheibe oder ein Schieber für die Gassteuerung in einem Spiel, ein 4- oder 8-Wege-Hut-Schalter (Head Switch), Knöpfe, Trackballs, ein Roller oder eine Kugel, etc. Jede dieser Steuerungen kann auch mit einer haptischen Rückkopplung versehen sein, wie einer taktilen Rückkopplung. Beispielsweise werden in den US-Patenten Nr. 6,184,868 und 6,153,201 Ausführungsformen von Tasten, Richtungsfeldern und Knöpfen mit Kraftrückkopplung beschrieben. Die Kräfte können gemeinsam untergebracht werden, so dass der Benutzer die Kräfte in dem Bewegungsfreiheitsgrad der Taste oder des Richtungsfeldes wahrnimmt, oder die Taste, das Richtungsfeld oder eine andere Steuerung können mit taktilen Empfindungen wie Vibrationen versehen sein.
Hierbei wird auf jede der vorstehend erwähnten Steuerungen und Äquivalente als "Manipulationsobjekt" oder "manipulierbares Objekt" Bezug genommen. Ein solcher Begriff kann eine Taste, einen Joystick, ein Richtungsfeld, etc. umfassen.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 14 des Gerätes 10 mit Trägheitsempfindungen versehen, die durch eine Aktoranordnung innerhalb des Gehäuses 14 des Gerätes erzeugt werden. Der Benutzer nimmt die taktilen
Trägheitsempfindungen wahr, indem er die Verlängerungen 16a und 16b ergreift oder das Gehäuse 14 in anderer Weise berührt. Die Aktoren, die diese Empfindungen liefern, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 2 detaillierter beschrieben.
Bei anderen Ausführungsformen kann ein beweglicher Abschnitt des Gerätes, der von dem Benutzer berührt wird, wenn der Benutzer das Gerät betreibt, eine taktile Rückkopplung liefern, wie es in dem US-Patent Nr. 6,184,868 beschrieben ist. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel bewegt sich der bewegliche Abschnitt parallel zu der Gehäuseseite, so dass sich der bewegliche Abschnitt scherend zu dem Finger des Benutzers bewegt. Dies ermöglicht die gleichzeitige Ausgabe von zwei unterschiedlichen taktilen Empfindungen an den Benutzer durch das Gehäuse und über den beweglichen Abschnitt.
Vorzugsweise kommuniziert das Schnittstellengerät 10 mit dem Host-Computer 12 unter Verwendung eines kabellosen Kommunikationssystems. Beispielsweise kann das Gerät 10 einen Sender enthalten, wie einen Radiofrequenzsender, der Sensorsignale oder Wiedergaben davon von den verschiedenen Steuerungen des Gerätes in die Luft überträgt. Das Host-Computersystem 12 kann einen Empfänger enthalten, der die gesendeten Signale auffängt, so dass der Host-Computer eine Graphikumgebung oder ein anderes ablaufendes Programm aufgrund der Sensorsignale aktualisieren kann. Weiterhin kann das Gerät 10 einen Empfänger enthalten, um Host-Befehle und -Signale von dem Host-Computer 12 zu empfangen, z.B. Befehle zur Auslösung einer haptischen Rückkopplung, während der Host 12 einen Sender enthält, um solche kabellosen Signale zu senden. Auch können andere Typen kabelloser Kommunikation eingesetzt werden, wie infrarote, optische, etc.
Bei anderen Ausführungsformen ist das Schnittstellengerät 10 mit dem Host-Computer 12 über einen Bus 32 verbunden, der ein beliebiger von verschiedenen Typen von Kommunikationsmedien sein kann. Beispielsweise kann ein serieller Schnittstellenbus, ein paralleler Schnittstellenbus oder eine kabellose Kommunikationsverbindung (Funkwellen, Infrarot, etc.) verwendet werden. Spezielle Implementierungen können einen Universal Serial Bus (USB), IEEE 1394 (Firewire), RS-232 oder andere Standards enthalten.
Das Schnittstellengerät 10 enthält eine Schaltung, die zum Berichten der Steuersignale an den Host-Computer 12 und zur Verarbeitung der Befehlssignale von dem Host-Computer 12 erforderlich ist. Beispielsweise können Sensoren verwendet werden, um die von dem Benutzer auf dem Richtungsfeld 18 gedrückte Richtung zu berichten. Das Gerät enthält vorzugsweise auch eine Schaltung, die Befehlssignale von dem Host empfängt und unter Verwendung von einem oder mehreren Geräteaktoren entsprechend den Befehlssignalen taktile Empfindungen ausgibt. Bei einigen Ausführungsformen kann auf dem Gerät ein separater lokaler Prozessor vorgesehen sein, um sowohl Sensordaten an den Host zu berichten als auch die von dem Host empfangenen Befehle auszuführen, wobei solche Befehle beispielsweise den Typ der taktilen Empfindung und Parameter enthalten, welche die angewiesene taktile Empfindung beschreiben. Der Prozessor kann die taktilen Empfindungen unabhängig implementieren, nachdem ein Host-Befehl empfangen wurde, oder der Host kann ein größeres Maß an Kontrolle über die taktilen Empfindungen behalten, indem die Aktoren direkter gesteuert werden.
Der Host-Computer 12 ist vorzugsweise eine Videospielkpnsole, ein Personalcomputer, eine Workstation oder ein anderes Rechner- oder Elektronikgerät. Es kann eines aus einer Vielfalt von Heimvideospielsystemen, wie von Nintendo, Sega oder Sony erhältlichen Systemen, eine Fernseh-"Set Top Box" oder ein "Netzwerkcomputer", etc. verwendet werden. Alternativ können Personalcomputer, wie ein IBM-kompatibler oder ein Macintosh-Personalcomputer oder eine Workstation wie eine SUN oder eine Silicon Graphics Workstation verwendet werden. Oder der Host 12 und das Gerät 10 können in einem einzigen Gehäuse in einer Spielhallenmaschine, einem tragbaren oder Hand-Computer, einem Fahrzeugcomputer oder einem anderen Gerät enthalten sein. Das Host-Computersystem 12 implementiert vorzugsweise ein Host-Anwendungsprogramm, mit dem ein Benutzer über Peripheriegeräte und das Schnittstellengerät 10 interagiert. Beispielsweise kann das Host-Anwendungsprogramm ein Video- oder ein Computerspiel, eine medizinische Simulation, ein wissenschaftliches Analyseprogramm, ein Betriebssystem, eine graphische Benutzerschnittstelle oder ein anderes Anwendungsprogramm sein.
Vorzugsweise stellt die Hostanwendung Graphikbilder der Umgebung auf einem in dem Host-Computer enthaltenen Anzeigegerät dar, wie einem Anzeigeschirm 34 (wie ein Fernseher, ein Flachbildschirm, eine Kathodenstrahlröhre, etc.), SD-Anzeigebrillen, Projektionsgeräten, etc.
Die auf dem Host-Computer 12 laufende Software und Umgebung kann sehr vielfältig sein. Beispielsweise kann das Host-Anwendungsprogramm ein Videospiel, ein Dienstprogramm, eine Simulation, eine graphische Benutzerschnittstelle (GUI-Graphical User Interface), eine Web-Seite oder ein HTML- oder VRML-Befehle implementierender Browser, ein wissenschaftliches Analyseprogramm, ein Virtual-Reality-Trainingsprogramm oder -Anwendung, eine Textverarbeitung oder ein anderes Anwendungsprogramm sein, das die Eingabe von dem Schnittstellengerät 10 nutzt und (bei Ausführungsbeispielen mit Kraftrückkopplung) Kraftrückkopplungsbefehle an den Controller 10 ausgibt. Beispielsweise enthalten viele Spieleanwendungsprogramme eine haptische Rückkopplungsfunktionalität und können mit dem Schnittstellengerät 10 unter Verwendung von StandardprotokollenATreibem wie I-Force®, FEELit® oder Touchsense™ kommunizieren, die von Immersion Corporation aus San Jose, Kalifornien erhältlich sind. Hierbei wird der Computer 12 so bezeichnet, dass er "Graphikobjekte" oder "Einheiten" darstellt. Diese Objekte sind keine physischen Objekte, sondern logische Softwareeinheiten mit Sammlungen von Daten und/oder Prozeduren, die von dem Computer 12 auf dem Anzeigeschirm 34 als Bilder dargestellt werden können, wie es für den Fachmann bekannt ist. Ein dargestellter Zeiger oder ein simuliertes Cockpit eines Flugzeugs kann als Graphikobjekt betrachtet werden.
Im Betrieb werden die Steuerungen des Schnittstellengerätes 10 von dem Benutzer gehandhabt, der dem Computer anzeigt, wie das implementierte Anwendungsprogramm(e) zu aktualisieren ist. Eine in dem Gehäuse 14 des Gerätes 10 enthaltene elektronische Schnittstelle kann das Gerät 10 mit dem Computer 12 verbinden. Der Host-Computer 12 empfängt die Eingabe von dem Schnittstellengerät und aktualisiert ein Anwendungsprogramm als Antwort auf die Eingabe. Beispielsweise bietet ein Spiel eine Graphikumgebung, in welcher der Benutzer unter Verwendung des Richtungsfeldes 18 und/oder anderer Steuerungen wie eines Joysticks 26 oder von Tasten 24 eines oder mehrere Graphikobjekte oder -einheiten
steuert. Der Host-Computer kann dem Gerät 10 haptische Rückkopplungsbefehle und/oder Daten liefern, um auszulösen, dass von dem Gerät 10 eine haptische Rückkopplung ausgegeben wird.
Viele andere Typen von Schnittstellengeräten können ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispielsweise kann ein Handfernsteuergerät verwendet werden, das der Benutzer in einer Hand hält und Steuerungen handhabt, um durch einen Benutzer von Ferne aus die Funktionen eines elektronischen Gerätes oder Apparates (wie eines Fernsehgerätes, eines Videokassettenrekorders oder eines DVD-Abspielgerätes, eines Audio-A/ideoempfängers, eines mit einem Fernsehgerät verbundenen Internet- oder Netzwerkcomputers, etc.) zuzugreifen. Andere Handgeräte oder tragbare Geräte können ebenso von der vorliegenden Erfindung profitieren, wie Mobiltelefone, tragbare Computer oder Tastaturen, Organizer, berührungsempfindliche Flächen oder Bildschirme, Spielecontroller, etc. Es kann eine Computermaus verwendet werden, wobei haptische Trägheitsempfindungen auf das Mausgehäuse vorgesehen sind und die Bewegung des Mausgehäuses in einer ebenen Arbeitsfläche verfolgt wird. Ein Joystickgriff kann mit haptischen Trägheitsempfindungen versehen werden, wobei die haptischen Empfindungen auf den Joystickgriff als einzige haptische Rückkopplung ausgegeben werden oder zur Ergänzung einer kinesthetischen Kraftrückkopplung in den Freiheitsgraden des Joysticks. Auch können Trackballs, Steuerräder, Lichtgriffel, Drehknöpfe, Schieberegler, pistolenförmige Zielgeräte, medizinische Geräte, Griffe, etc. von der vorliegenden Erfindung Verwendung machen, wenn haptische Empfindungen geliefert werden.
Figur 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines haptischen Rückkopplungssystem verdeutlicht, dass zur Verwendung mit jedem der beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung geeignet ist und einen lokalen Mikroprozessor und ein Host-Computersystem enthält.
Das Host-Computersaystem 12 enthält vorzugsweise einen Host-Mikroprozessor 100, einen Taktgeber 102, einen Anzeigeschirm 34 und ein Audioausgabegerät 104. Der Host-Computer enthält auch andere bekannte Bauteile, wie ein Random-Access-Memory (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM-Read Only Memory) sowie eine
Eingabe/Ausgabe (E/A)-Elektronik (nicht gezeigt). Der Anzeigeschirm 34 zeigt Bilder einer Spieleumgebung, einer Betriebssystemanwendung, einer Simulation, etc. Das Audioausgabegerät 104, wie Lautsprecher, ist vorzugsweise mit dem Host-Mikroprozessor 100 über Verstärker, Filter und andere Schaltungen verbunden, die für den Fachmann bekannt sind und liefert dem Benutzer eine Geräuschausgabe, wenn während der Implementierung des Host-Anwendungsprogramms ein "Audioereignis" auftritt. Es können auch andere Typen von Peripheriegeräten mit dem Host-Prozessor 100 verbunden werden, wie Speichergeräte (Festplattenlaufwerke, CD-ROM-Laufwerke, Floppydisc-Laufwerke, etc.), Drucker und andere Eingabe- und Ausgabegeräte. Das Gerät 10 ist mit dem Host-Computersystem 12 durch einen bidirektionalen Kommunikationskanal 20 verbunden, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kabellos ist, wie vorstehend beschrieben wurde.
Das Gerät 10 kann einen lokalen Prozessor 110 enthalten. Optional kann der lokale Prozessor 110 in dem Gehäuse des Gerätes 10 enthalten sein, um eine effiziente Kommunikation mit anderen Bauteilen der Maus zu erlauben. Der Prozessor wird als zu dem Gerät 10 lokal betrachtet, wobei sich "lokal" hierbei darauf bezieht, dass der Prozessor 110 ein von allen Prozessoren in dem Host-Computersystem 12 getrennter Prozessor ist. Vorzugsweise bezieht sich "lokal" auch darauf, dass der Prozessor 110 für die haptische Rückkopplung und die Sensor-E/A des Gerätes 10 bestimmt ist. Der Prozessor 1.10 kann mit Softwarebefehlen (z.B. Firmware) versehen sein, um auf Befehle oder Anforderungen von dem Computer-Host 12 zu warten, den Befehl oder die Anforderung zu decodieren und entsprechend dem Befehl oder der Anforderung Eingabe- und Ausgabesignale zu handhaben/zu steuern. Zusätzlich kann der Prozessor 110 unabhängig von dem Host-Computer 12 arbeiten, indem Sensorsignale gelesen und entsprechende Kräfte aus diesen Sensorsignalen, Zeitsignalen und gespeicherten oder weitergegebenen Befehlen berechnet werden, die entsprechend einem Host-Befehl ausgewählt werden. Geeignete Mikroprozessoren zur Verwendung als lokaler Mikroprozessor 110 umfassen beispielsweise den MC68HC711E9 von Motorola, den PIC16C74 von Microchip und den 82930AX von Intel Corp. sowie kompliziertere Kraftrückkopplungsprozessoren wie den Immersion-Touchsense-Prozessor. Der Prozessor 110 kann einen Mikroprozessorchip, mehrfache Prozessor- und/oder Co-Prozessorchips und/oder eine digitale
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Signalverarbeitungsfähigkeit enthalten oder als Zustandsmaschine, ASIC, Logik-Gatter, etc. implementiert sein.
Der Prozessor 110 kann Signale von dem Sensor 112 empfangen und der Aktoranordnung 18 Signale liefern entsprechend Anweisungen, die von dem Host-Computer 12 über die Kommunikationsschnittstelle 20 geliefert werden. Beispielsweise liefert der Host-Computer 12 in einer lokalen Steuerumgebung hochrangige Überwachungsbefehle über den Bus 20 zu dem Prozessor 110 und der Prozessor 110 decodiert die Befehle und steuert die niedrigrangigen Kraftsteuerschleifen zu den Sensoren und den Aktoren entsprechend den hochrangigen Befehlen und unabhängig von dem Host-Computer 12. Dieser Betrieb ist detaillierter in den US-Patenten 5,739,811 und 5,734,373 beschrieben. In der Host-Steuerschleife werden Kraftbefehle von dem Host-Computer an den Prozessor 110 ausgegeben und diese weisen den Prozessor an, eine Kraft oder eine Kraftempfindung mit spezifischen Eigenschaften auszugeben. Der lokale Prozessor 110 berichtet dem Host-Computer Daten, wie Positionsdaten, welche die Position eines Joysticks oder des Gerätes in einem oder mehreren Freiheitsgraden beschreiben. Die Daten können auch die Zustände von Tasten, dem Richtungsfeld und einem Sicherheitsschalter 132 beschreiben. Der Host-Computer verwendet die Positionsdaten, um die ausgeführten Programme zu aktualisieren. In der lokalen Steuerschleife werden der Aktoranordnung 18 von dem Prozessor 110 Aktorsignale geliefert und dem Prozessor 110 werden Sensorsignale von dem Sensor 112 und anderen Eingabegeräten 118 geliefert. Hierbei bezieht sich der Begriff "taktile Empfindung" entweder auf eine von der Aktoranordnung 18 ausgegebene Einzelkraft oder eine Kraftfolge, die dem Benutzer eine Empfindung liefert. Beispielsweise werden Vibrationen, ein einzelner Ruck oder eine Texturempfindung alle als taktile Empfindungen betrachtet. Der Mikroprozessor 110 kann die eingegebenen Sensorsignale verarbeiten, um angemessene Aktorausgangssignale zu bestimmen, indem den gespeicherten Befehlen gefolgt wird. Der Mikroprozessor kann bei der lokalen Bestimmung der auf das Benutzerobjekt auszugebenden Kräfte Sensorsignale verwenden sowie aus den Sensorsignalen abgeleitete Positionsdaten an den Host-Computer berichten.
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Bei noch anderen Ausfürfrungsformen kann lokal an dem Gerät 10 andere Hardware vorgesehen sein, um eine Funktionalität ähnlich dem Prozessor 110 bereitzustellen. Beispielsweise kann eine Hardware-Zustandsmaschine verwendet werden, in die eine feste Logik eingearbeitet ist.
Bei einer anderen hostgesteuerten Ausführungsform kann der Host-Computer 12 über den Bus 20 niedrigrangige Kraftbefehle liefern, die über den Prozessor 110 oder eine andere Schaltung direkt an die Aktoranordnung 18 gesendet werden. Der Host-Computer 12 steuert und verarbeitet so direkt alle Signale zu und von dem Gerät 10, z.B. steuert der Host-Computer direkt die von der Aktoranordnung 18 ausgegebenen Kräfte und empfängt direkt Sensorsignale von dem Sensor 112 und den Eingabegeräten 118. Andere Ausführungsformen können einen "hybriden" Aufbau einsetzen, wobei einige Typen von Krafteffekten (z.B. Regelkreiseffekte und/oder Hochfrequenzeffekte) ausschließlich von dem lokalen Prozessor gesteuert werden, während andere Typen von Effekten (z.B. Steuerungs- und/oder Niederfrequenzeffekte) von dem Host gesteuert werden.
Bei der einfachsten Ausführungsform mit einer Host-Steuerung kann das Signal von dem Host an das Gerät ein einzelnes Bit sein, das angibt, ob der Aktor mit einer vorgegebenen Frequenz und Amplitude gepulst wird. In einer komplizierteren Ausführungsform könnte das Signal von dem Host eine Amplitude für die Empfindung und/oder eine Richtung für eine Wahrnehmung des Impulses enthalten. Auch kann ein lokaler Prozessor verwendet werden, um einen einfachen Befehl von dem Host zu empfangen, der einen über die Zeit abzugebenden gewünschten Kraftwert angibt, wodurch die Übertragungsbelastung verlängert wird, die zwischen dem Host und dem Gerät weitergegeben werden muss. Oder es kann ein hochrangiger Befehl mit taktilen Empfindungsparametern zu dem lokalen Prozessor weitergegeben werden, der dann unabhängig von einem Hosteingriff die vollständige Empfindung appliziert. Für ein einzelnes Gerät 10 kann eine Kombination zahlreicher der vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet werden.
Vorzugsweise ist in dem Gerät 10 ein lokaler Speicher 122, wie ein RAM und/oder ein ROM, mit dem Prozessor 110 verbunden, um Befehle für den Prozessor 110 sowie temporäre und andere Daten zu speichern. Beispielsweise können in dem Speicher
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122 Kraftprofile gespeichert werden, wie eine Abfolge von gespeicherten Kraftwerten, die von dem Prozessor ausgegeben werden kann, oder eine Look-up-Tabelle aus Kraftwerten, die basierend auf der aktuellen Position des Benutzerobjektes ausgegeben werden. Zusätzlich kann ein lokaler Taktgeber 124 mit dem Mikroprozessor 110 verbunden werden, um ähnlich dem Systemtaktgeber 18 des Host-Computers 12 Zeitdaten zu liefern. Die Zeitdaten könnten beispielsweise zur Berechnung der von der Aktoranordnung auszugebenden Kräfte erforderlich sein (z.B. Kräfte, die von berechneten Geschwindigkeiten oder anderen zeitabhängigen Faktoren abhängen). In anderen Ausführungsformen, die eine geeignete Kommunikationsschnittstelle verwenden, können Zeitdaten für den Mikroprozessor 110 alternativ von der Kommunikationsschnittstelle abgerufen werden.
Die Sensoren 112 erfassen die Position oder die Bewegung des Gerätes 10 und/oder eines Bauteils davon (z.B. eines Joysticks 26, des Richtungsfeldes 18 oder des Gehäuses bei einer Maus-Ausführung) in dem Freiheitsgrad (en) und liefern dem Prozessor 110 (oder dem Host 12) Signale, welche die Position oder die Bewegung repräsentierende Informationen erhalten. Zur Bewegungserfassung geeignete Sensoren umfassen digitale optische Geber, was für den Fachmann bekannt ist. Es können auch optische Sensorsysteme, lineare optische Geber, Potentiometer, optische Sensoren, Geschwindigkeitssensoren, Beschleunigungssensoren, Dehnungsmessstreifen oder andere Sensortypen verwendet werden und es können entweder relative oder absolute Sensoren vorgesehen sein. Eine optische Sensorschnittstelle 114 kann verwendet werden, um die Sensorsignale in Signale umzuwandeln, die von dem Prozessor 110 und/oder dem Host-Computersystem 12 interpretiert werden können, was für den Fachmann bekannt ist.
Die Aktoranordnung 18 überträgt als Antwort auf von dem Prozessor 110 und/oder dem Host-Computer 12 empfangene Signale Kräfte an das Gehäuse 14, Tasten und/oder andere Abschnitte des Gerätes 10, wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Es können viele Typen von Aktoren verwendet werden, einschließlich eines Rotationsgleichstrommotors, eines Schwingspulenaktors, eines Drehmagnetaktors, pneumatische/hydraulische Aktoren, Hubmagneten, Lautsprecherschwingspulen, piezoelektrische Aktoren, etc. Die Anordnung kann auch Mechanismen oder Strukturen zur Unterstützung der Kraftübertragung enthalten, wie ein Biegeteil. Bei
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vielen der Implementierungen hat die Aktoranordnung die Fähigkeit, eine kurzdauernde Kraftempfindung auf das Gehäuse oder den Griff der Maus auszuüben. Diese kurzdauernde Kraftempfindung wird hierbei als "Impuls" beschrieben. Der "Impuls" kann in der bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen entlang einer Achse ausgerichtet sein. In zunehmend fortgeschritteneren Ausführungsformen kann die Amplitude des "Impulses" gesteuert werden. Die Erfassung des "Impulses" kann entweder mit positiver oder mit negativer Vorspannung gesteuert werden. Auf das Gehäuse kann eine "periodische" Kraftempfindung ausgeübt werden, wobei die periodische Kraftempfindung eine Amplitude und eine Frequenz aufweisen kann, z.B. eine Sinuswelle. Die periodische Empfindung kann aus einer Sinuswelle, einer Rechteckwelle, einer Sägezahn-Aufwärtswelle, einer Sägezahn-Abwärts-Welle und einer Dreieckswelle auswählbar sein. Auf das periodische Signal kann eine Hüllkurve appliziert werden, was Variationen der Amplitude über die Zeit erlaubt und das resultierende Kraftsignal kann "impulswellengeformt" werden, wie in dem US-Patent Nr. 5,959,613 beschrieben ist. Zwei Wege zur Übertragung der periodischen Empfindungen von dem Host zu dem Gerät umfassen: "Streaming" der Wellenformen oder Übertragung der Wellenformen durch hochrangige, von dem Host empfangene Befehle, die Parameter wie die Amplitude, die Frequenz und die Dauer enthalten.
Die Aktorschnittstelle 116 kann optional zwischen der Aktoranordnung 18 und dem Mikroprozessor 110 angeschlossen sein, um Signale von dem Prozessor 110 in Signale umzuwandeln, die zum Ansteuern der Aktoranordnung 18 geeignet sind. Die Schnittstelle 38 kann Leistungsverstärker, Schalter, Digital-Analog-Controller (DACs-Digital to Analog Controllers), Analog-Digital-Controller (ADCs-Analog to Digital Controller) sowie andere Bauteile, was für den Fachmann bekannt ist.
In dem Gerät 10 können andere Eingabegeräte 118 enthalten sein und Eingabesignale an den Prozessor 110 oder den Host 12 senden, wenn sie von dem Benutzer gehandhabt werden. Derartige Eingabegeräte umfassen die Tasten 16 und können wirkliche Tasten, Wählscheiben, Schalter, Steuerräder und andere Steuerungen oder Mechanismen enthalten.
In dem Gerät 10 kann eine Stromversorgung 120 enthalten sein, die mit der Aktorschnittstelle 116 und/oder mit der Aktoranordnung 18 verbunden ist, um dem
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Aktor elektrische Energie zu liefern. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer derartigen Stromversorgung sind Batterien, wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Alternativ kann die Energie von einer von dem Gerät 10. getrennten Stromversorgung bezogen werden oder die Energie kann über einen USB oder einen anderen Bus empfangen werden. Auch kann die empfangene Energie von dem Gerät gespeichert und geregelt werden und so bei Bedarf verwendet werden, um die Aktoranordnung 18 anzutreiben oder in ergänzender Weise benutzt zu werden. Optional kann ein Sicherheitsschalter 132 enthalten sein, um es dem Benutzer zu erlauben, die Aktoranordnung 18 aus Sicherheitsgründen zu deaktivieren.
Figur 3a ist eine Seitenschnittansicht und Figur 3b ist eine ebene Schnittansicht des unteren Teils des in Fig. 1 gezeigten Gamepad-Gerätes 10 von oben. Figur 3b zeigt eine Querschnittslinie 3a-3a für die Ansicht gemäß Figur 3a. Zu Zwecken der Klarheit sind nicht alle Bauteile des Gerätes 10 in den Figuren 3a-3b dargestellt. Es ist ein Sender/Empfänger 140 dargestellt, der Kommunikationssignale zu dem Host 14 senden und von diesem empfangen kann.
In jedem Griffvorsprung 16a und 16b des Gehäuses 14 kann eine Aktoranordnung 18a und 18b mit dem Gehäuse gekoppelt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält jede Aktoranordnung 16a und 16b einen Aktor und ein Biegeteil, um eine Trägheitsmasse linear zu oszillieren und haptische Empfindungen auf dem Gehäuse 14 zu erzeugen. Ein Beispiel einer zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeigneten Aktoranordnung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 4 beschrieben. Bei anderen Ausführungsformen können andere Typen von Aktoranordnungen verwendet werden. Beispielsweise kann eine exzentrische Masse mit einem rotatorischen Aktor verbunden und rotiert oder gedreht werden, um Trägheitsempfindungen auf dem Gehäuse bereitzustellen. In einer Vielfalt von anderen Ausführungsformen können andere Trägheitsmassen gedreht oder linear bewegt werden.
Die zwei Aktoranordnungen 18a und 18b können vorzugsweise in Verbindung benutzt werden, um eine größere Variationsbreite und Wiedergabetreue der haptischen Empfindungen zu liefern. Beispielsweise kann aufgrund der Trennung der Aktoranordnungen in den Griffvorsprüngen 16a und 16b ein "Balance"-Parameter der
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Empfindungen gesteuert werden, so dass sich eine haptische Empfindung für den Benutzer so anfühlt, als wäre sie näher an der linken oder der rechten Seite des Gerätes angeordnet, wie es durch den Host oder den lokalen Mikroprozessor angewiesen wird, indem einer der Aktoren veranlasst wird, eine stärkere haptische Empfindung auszugeben als der andere. Eine haptische Empfindung kann auch aktiv über das Gehäuse des Gamepad-Gerätes "hinüberstreichen" oder von links nach rechts oder umgekehrt bewegt werden, indem ein Aktor veranlasst wird, stärkere Empfindungen auszugeben und die stärkere Empfindung allmählich zu dem anderen Aktor verschoben wird.
Innerhalb des Gehäuses 14 ist ein Energiespeicherelement wie eine Batterie 150 angeordnet, um dem Schnittstellengerät 10 Energie zu liefern. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist eine bevorzugte Ausführungsform für das Gerät ein kabelloses Kommunikationsgerät, das es erlaubt, Informationen zwischen dem Hostcomputer und dem Gerät 10 ohne physikalische Leitungen oder Kabel zu senden. Eine derartige Ausführungsform kann eine Batterie 150 verwenden, um den Aktoranordnungen 18a und 18b Strom zu liefern, sowie den anderen Bauteilen des Gerätes, die Strom benötigen, wie ein lokaler Mikroprozessor, Sensoren, Lampen auf dem Gerät, etc. Die Batterie 150 kann vom Typ einer Wegwerfbatterie sein, die der Benutzer durch eine neue Batterie ersetzen muss, wenn diese ihre gesamte Energie ausgegeben hat, oder die Batterie 150 kann von einem wiederaufladbaren Batterietyp sein, die der Benutzer entfernen, wiederaufladen und ersetzen kann. Einige Ausführungsformen können eine bequeme Klappe für ein Fach in dem Gehäuse 14 vorsehen, um einen leichten Zugriff auf die Batterie 150 durch den Benutzer zu erlauben. In dem Gerät 10 können eine oder mehrere Batterien 150 für die gewünschte Energiemenge vorgesehen sein. Bei anderen Ausführungsformen können andere Typen von Energiespeicherelementen verwendet werden, die Energie liefern.
Die Batterie 150 kann ein schweres Bauteil und damit in einem haptischen Trägheitsrückkopplungsgerät nachteilig sein. Die Schwere der Batterie 150 kann sich zu der Gesamtmasse des Gerätes addieren, welche die Stärke der von dem Benutzer wahrgenommenen haptischen Trägheitsempfindungen schwächt. Dies liegt daran, dass die Trägheitsempfindungen übertragen werden, indem eine Trägheitsmasse in Bezug auf ein Trägheitsfundament (wie die Trägheitsmasse selbst) anstatt in Bezug
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auf ein Bodenfundament bewegt wird. Auf diese Weise werden die Empfindungen von dem Benutzer wahrgenommen, wenn sich das Gehäuse 14 im Raum als Reaktion auf die Bewegung der Trägheitsmasse bewegt. Je weniger die Bewegung des Gehäuses beschränkt ist, desto größer ist die Stärke der Trägheitsempfindungen. Je größer die Masse des Gehäuses ist, desto geringer ist bei einer gegebenen Größe der Trägheitsmasse die Stärke, welche die Trägheitsempfindungen haben werden. Dies kann bis zu einem gewissen Ausmaß ausgeglichen werden, indem die Größe der Trägheitsmasse erhöht wird, bis die gewünschte Stärke von Trägheitsempfindungen ausgegeben wird. Trägheitsmassen mit einem größeren Ausmaß erfordern jedoch zu ihrem Antrieb stärkere Aktoren, was die Kosten und die Größe des gesamten Gerätes erhöht und diese für tragbare kabellose Geräte ungeeignet macht.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der Effekt der Batterie 150 auf die Masse des Gerätes gemildert, indem zwischen der Batterie 150 und dem Gehäuse 14 eine flexible oder nachgiebige Verbindung vorgesehen ist. Beispielsweise kann zwischen der Batterie 150 und dem Gehäuse 14 eine Schicht 152 aus nachgiebigem Schaum angeordnet werden. Die Schicht 152 erlaubt es der Batterie 150, sich mindestens teilweise unabhängig von dem Gehäuse 14 zu bewegen und entkoppelt die Batterie 150 auf diese Weise trägheitsmäßig von dem Gehäuse 14. Die Schicht 152 verringert den Trägheitsbeitrag der Batterie 150 zu dem System und ermöglicht es dem Benutzer, mit den gegebenen Aktoranordnungen 18a und 18b stärkere taktile Empfindungen wahrzunehmen als wenn die Batterie 150 ohne die Schicht 152 starr mit dem Gehäuse verbunden wäre. Auf diese Weise können unter Verwendung des Gerätes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung zwingendere und effizientere taktile Empfindungen ausgegeben werden, indem bei einer gegebenen Aktorgröße und stärke eine größere wahrgenommene Amplitude der haptischen Empfindungen bereitgestellt wird. Dies ist insbesondere bei harmonisch erzeugten Vibrationsempfindungen wirkungsvoll.
Da es viele Ausführungsformen einem Benutzer erlauben, die Batterie 150 zu wechseln oder auszutauschen, wenn dieser die Energie ausgeht, ist die Batterie 150 vorzugsweise leicht aus dem Gerät 10 entfernbar. Bei einer Ausführungsform kann ein Befestigungsteil 154 mit der nachgiebigen Schicht 152 verbunden sein. Die Batterie 150 kann von dem Benutzer lösbar an dem Befestigungsteil befestigt werden.
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Beispielsweise kann das Befestigungsteil Klammern, Zapfen oder andere Einrichtungen aufweisen, welche die Batterie 150 sichtbar an der Schicht 152 halten können und dem Benutzer trotzdem erlauben, die Batterie 150 auf Wunsch relativ einfach zu entfernen.
Bei anderen Ausführungsformen kann die Batterie 150 aufgeladen werden, ohne dass der Benutzer diese aus dem Gerätegehäuse entfernen muss. Beispielsweise kann das Gehäuse 14 einen "Docking-Anschluss" oder einen mit der wiederaufladbaren Batterie 150 verbundenen elektrischen Anschluss 185 aufweisen, der es dem Gerät 10 ermöglicht, in einem passenden Anschluss (nicht dargestellt) an einem wiederaufladenden Energiequellengerät eingesteckt zu werden, das beispielsweise mit einer Standard-Wechselstromsteckdose verbunden ist. Auf diese Weise kann der Benutzer das Gerät 10 einfach in den Anschluss an der Wiederaufladestation stecken, welche die Batterie 150 wieder auflädt, wenn der Batterie 150 die Energie ausgeht. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Batterie 150 direkt mit der nachgiebigen Schicht 152 verbunden werden oder das Befestigungsteil 154 kann dennoch enthalten sein, um eine Entfernung der Batterie zu ermöglichen, wenn die wiederaufladbare Batterie keine Ladung mehr halten kann.
Bei alternativen Ausführungsformen können anstelle einer Schaumschicht 152 andere Typen von nachgiebigen oder flexiblen Verbindungen verwendet werden. Beispielsweise können andere elastische oder nachgiebige Schichten verwendet werden, wie eine Gummischicht oder ein -teil. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Federelement, wie eine Blattfeder, zwischen der Batterie 150 und dem Gehäuse 14 gekoppelt sein.
Zusätzlich können andere in dem Gehäuse 14 enthaltene schwere Bauteile die Masse des Gerätes 10 erhöhen und auf diese Weise die Stärke der von den Aktoranordnungen 18a und 18b ausgegebenen taktilen Empfindungen verringern. Derartige Bauteile können ebenso mit einer nachgiebigen Verbindung mit dem Gehäuse 14 versehen sein. Beispielsweise kann ein schwerer Sensor oder Schalter, ein Sender, ein Digital-Controller, ein Elektronikbauteil, etc. durch ein nachgiebiges oder flexibles Teil mit dem Gehäuse verbunden sein.
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Figur 4 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Aktoranordnung 200, die zur Verwendung als die in den Figuren 3a-3b gezeigte Anordnung 18a oder 18b geeignet ist. Mit dieser Aktoranordnung kann eine Vielzahl von taktilen Empfindungen an den Benutzer ausgegeben werden, wie Impulse oder Rucke mit einer gewünschten Amplitude, Vibrationen mit einer gewünschten Frequenz und/oder Amplitude, Texturen mit einer gewünschten räumlichen Orientierung von Empfindungen, etc.
Die Anordnung 200 kann mit der Innenseite des Gehäuses eines Schnittstellengerätes 10 verbunden sein, wie der inneren Gehäuseoberfläche eines Griffs oder des Verlängerungsabschnitts 16 eines Gamepad-Gerätes, wie es in den Figuren 3a-3b dargestellt ist, oder mit anderen Einrichtungen eines Gerätes, wie dem Bodenabschnitt eines Mausgehäuses. Da die Anordnung 200 eine Größe aufweist, die im Wesentlichen durch die Größe des verwendeten Aktors bestimmt wird, kann ein Aktor ausgewählt werden, der Abmessungen aufweist, um in den gewünschten Raum zu passen. Die Anordnung 200 wird betrieben, um linear oszillierende Trägheitskräfte im Wesentlichen entlang der in Figur 4 gezeigten x-Achse 201 auszugeben. Die Anordnung 200 kann in einem Gerät in jedem Winkel oder einer Ausrichtung angeordnet werden. Da die Anordnung 200 Kräfte im Wesentlichen linear entlang einer einzelnen Achse ausgibt, kann die Anordnung so positioniert werden, dass die Kräfte entlang einer gewünschten Achse ausgerichtet sind. Beispielsweise kann die x-Achse 201 in einem Gamepad-Gerät in einer Richtung orientiert werden, in der die Kräfte effektiver ausgegeben werden, wie der Richtung rechtwinklig zu der horizontalen Ebene des Gamepads, in der das Gerät im Allgemeinen gehalten wird. Bei einem Mausgerät können die Kräfte beispielsweise entlang einer senkrechten Achse rechtwinklig zu der Ebene der Mausbewegung ausgegeben werden.
Die Aktoranordnung 200 enthält einen Aktor 206 und einen Biegemechanismus ("Biegeteil") 208. In der bevorzugten Ausführungsform wirkt der Aktor 206 als Trägheitsmasse, so dass eine separate Trägheitsmasse nicht erforderlich ist. Der Aktor 206, kann, wie gezeigt, ein Gleichstromdrehmotor sein, der eingeschaltet wird, um eine Welle 210 zu drehen.
Der Biegemechanismus 208 umfasst zwei getrennte Abschnitte 212 und 214, wobei jeder Abschnitt auf einer gegenüberliegenden Seite des Aktors 206 angeordnet ist.
Jeder Abschnitt 212 und 214 ist vorzugsweise ein einzelnes einheitliches Teil, das aus einem Material wie Polypropylen-Kunststoff ("lebendes Gelenk"-Material) oder einem anderen flexiblen Material hergestellt ist. Die Abschnitte 212 und 214 sind jeweils durch Schrauben 216 mit dem Schnittstellengerätegehäuse (oder einem anderen fundamentgebundenen Teil) fundamentgebunden.
Der Biegeabschnitt 212 enthält ein Drehteil 218, eine flexible Verbindung 220 und ein fundamentgebundenes Teil 222. Das Drehteil 218 ist starr mit der drehbaren Welle 210 des Aktors 206 verbunden. Die flexible Verbindung 220 verbindet das Drehteil 218 mit dem fundamentgebundenen Teil 222. Weiterhin enthält der Abschnitt 212 vorzugsweise einen mit dem fundamentgebundenen Teil 222 verbundenen Anschlag 224 in Uhrzeigerrichtung, einen mit dem Drehteil 218 verbundenen Anschlag 226, der in den Anschlag 224 eingreift, einen mit dem fundamentgebundenen Teil 222 verbundenen Anschlag 228 entgegen dem Uhrzeigersinn sowie einen mit dem Drehteil 218 verbundenen Anschlag 230, der in den Anschlag 228 eingreift. Das fundamentgebundene Teil 222 ist durch eine Schraube 216 oder ein anderes äquivalentes Befestigungsmittel starr mit einer Fundamentoberfläche (z.B. dem Gerätegehäuse) verbunden.
Der flexible Abschnitt 214 enthält einen Kragen 240, ein Verbindungsteil 242, ein Zwischenteil 246 sowie ein Fundamentteil 250. Der Kragen 240 ist auf das Ende des Aktors 206 aufgepasst, um das Aktorgehäuse fest zu umgreifen. Das Verbindungsteil 242 ist starr mit dem Kragen 240 verbunden und das Zwischenteil 246 ist durch eine flexible Verbindung 244 mit dem Verbindungsteil 242 verbunden. An seinem anderen Ende ist das Zwischenteil durch eine andere flexible Verbindung 248 mit dem Fundamentteil 250 verbunden. Das Fundamentteil ist durch eine Schraube 216 oder ein äquivalentes Befestigungsmittel starr an der Fundamentoberfläche befestigt.
Die Aktoranordnung 200 arbeitet wie folgt. Der Aktor 206 dreht die Welle 210 harmonisch (in zwei Richtungen) entsprechend einem Steuersignal, wie einer Sinuswelle, einer Rechtweckwelle, etc. Wenn die Welle 210 von dem Aktor in Uhrzeigerrichtung um eine Achse A (die Welle von der Seite des Abschnitts 212 betrachtend) gedreht wird, so dreht sich das Drehteil 218 ebenfalls in dieser Richtung. Die flexible Verbindung 220 ist in der Z-Dimension dünn gefertigt, um diese Drehung
zu erlauben. Weiterhin erlaubt es die flexible Verbindung 220 dem Aktor 206, der Welle 210 und dem Drehteil 220, sich linear in der Richtung bis annähernd zu dem Anschlag 224 zu bewegen. Zur Kanalisierung der Bewegung des Biegeteils in die gewünschte x-Achsenbewegung enthält der Biegeabschnitt 214 an dem anderen Ende des Aktors eine flexible Verbindung 248, die entlang der Y-Achse dünn gefertigt ist. Da die Bewegung des Aktors 206 teilweise auch entlang der Z-Achse verläuft, weist die flexible Verbindung 248 zusätzlich einen dünnen Abschnitt entlang der Z-Achse auf, um diese Z-Achsenbewegung zu erlauben. Ein Anschlag 226 auf dem Drehteil kann in den Anschlag 224 eingreifen, so dass nur ein gewünschtes Maß einer Drehung in Uhrzeigerrichtung erlaubt wird.
Wenn die Welle 210 von dem Aktor entgegen den Uhrzeigersinn um die Achse A gedreht wird, so wird auch das Drehteil entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Die flexible Verbindung 220 erlaubt es dem Drehteil 218, sich von dem Anschlag 224 wegzudrehen und ermöglicht dem Drehteil 218, der Welle 210 und dem Aktor 206, sich translatorisch von dem Anschlag 224 wegzubewegen. Die flexible Verbindung 244 des Biegeabschnitts 214 ermöglicht es dem Aktor 206, sich auf diese Art entlang der x-Achse zu bewegen. Die flexible Verbindung 248 erlaubt das geringe Ausmaß der z-Achsenbewegung des Aktors und ermöglicht so, dass die x-Achse &eegr; bewegung des Aktors leichter einsetzen kann, der Anschlag 230 auf dem Drehteil greift in den fundamentgebundenen Anschlag 228 ein, so dass keine weitere Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn erlaubt wird.
Bei dem bevorzugten Betrieb arbeitet der Aktor 206 nur in einem Bruchteil seines Drehbereichs, wenn das Drehteil 218 in zwei Richtungen angetrieben wird, was einen Betrieb mit einer großen Bandbreite und die Ausgabe von Impulsen oder Vibrationen mit hohen Frequenzen erlaubt. Der Aktor kann durch eine harmonische Kraftfunktion angetrieben werden, wie eine Sinuswelle, eine Dreieckswelle oder eine Rechteckswelle. In Wirklichkeit bewegt sich der Aktor 206 nur annähernd linear, wie vorstehend angegeben wurde, da einem kleinen Bogen gefolgt werden muss, was für die meisten praktischen Zwecke vernachlässigt werden kann. Durch ein schnelles Ändern oder Oszillieren der Drehrichtung der Aktorwelle 210 kann der Aktor veranlasst werden, entlang der x-Achse zu oszillieren und trägheitsmäßig eine
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Vibration auf dem Gehäuse zu erzeugen, wobei der Aktor 206 als Trägheitsmasse wirkt.
In der bevorzugten Ausführungsform wirkt der Aktor 206 selbst als die Trägheitsmasse, die in einer bestimmten Achse angetrieben wird. Diese Ausführungsform spart die Kosten für die Bereitstellung einer separaten Trägheitsmasse und spart Raum und Gesamtgewicht des Gerätes. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch ein Aktor und eine separate Trägheitsmasse mit einem Biegeteil verbunden sein, um Trägheitsempfindungen zu liefern. Noch andere Ausführungsformen können andere Typen von Aktoren oder Mechanismen verwenden, um eine Trägheitsmasse linear anzutreiben. Bei noch anderen Ausführungsformen kann eine Trägheitsmasse rotatorisch angetrieben werden. Beispielsweise kann eine exztentrische Masse mit einer drehbaren Welle eines Rotationsmotors oder eines anderen Rotationsaktors verbunden sein und gedreht werden, um Trägheitsempfindungen auf dem Gehäuse des Schnittstellengerätes 10 oder 300 zu liefern. Einige Verfahren zur Bereitstellung rotatorischer Trägheitsmassen sind in dem US-Patent Nr. 6,088,017 offenbart.
Durch die Bewegung der Trägheitsmasse verursachte Trägheitskräfte werden auf das Gerätegehäuse in Bezug auf die Trägheitsmasse (d.h. die Trägheitsmasse wirkt als Trägheitsfundament) statt in Bezug auf ein bodengebundenes Fundament ausgeübt, wodurch dem Benutzer, der das Gehäuse berührt, eine haptische Rückkopplung, wie taktile Empfindungen, vermittelt wird. Der Aktor 206 ist vorzugsweise ein Gleichstrommotor, kann aber in anderen Ausführungsformen auch ein andersartiger Rotationsaktor sein. Beispielsweise kann ein Drehmagnetaktor oder ein mit Pulsweitenmodulation einer angelegten Spannung gesteuerter Schrittmotor, ein pneumatischer/hydraulischer Aktor, ein Drehmomentgeber (Motor mit einem begrenzten Winkelbereich), ein Material aus einer Formgedächtnislegierung (Kabel, Platte, etc.), ein piezoelektrischer Aktor, etc. verwendet werden.
Figur 5 ist eine Perspektivansicht eines unteren Abschnitts einer Ausführungsform eines Mausgerätes 300, das in der vorliegenden Erfindung zur Verwendung als Gerät 10 geeignet ist (ein oberer Abschnitt des Gehäuses ist in gestrichelten Linien dargestellt). Die Maus 300 kann verwendet werden, um x- und y-Koordinatendaten in
einen Host-Computer einzugeben, in dem die Maus in einer ebenen x-y-Arbeitsfläche auf einer Tischoberseite, einem Schreibtisch, einem Mauspad oder einer anderen flachen Oberfläche bewegt wird.
Die Maus 300 enthält ein optisches Sensorgerät, das in der bevorzugten Ausführungsform einen Sender 304 und einen Detektor 306 enthält. Der Sender 304 emittiert einen Strahl elektromagnetischer Strahlung, wie infrarotes oder sichtbares Licht, und der Strahl wird von dem Detektor 306 reflektiert, wenn die Maus auf einer Oberfläche positioniert wird. Der Detektor 306 ermöglicht es, dass über die Zeit mehrfach Bilder der Oberfläche aufgenommen werden, wenn die Maus bewegt wird, was die Verfolgung der x-y-Bewegung der Maus ermöglicht und er sendet Positionsdaten an den Host-Computer. Derartige optische Erfassungsgeräte sind zur Verwendung in maustypischen Geräten bekannt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Maus 300 kann ein kabelloser Sender/Empfänger 316 vorgesehen sein, um Positionsinformationen zu senden und kabellose elektromagnetische Signale zu empfangen, wie infrarote oder Funksignale in einem Strahl 320. Die Maus sendet Positionsdaten und Tasterinformationen und empfängt Informationen über den Status, die haptische Rückkopplung und andere Befehle von dem Host 12. Der Strahl 320 kann auf der Hostseite durch einen HostsenderAempfänger 318 empfangen und gesendet werden, der mit dem Host 12 verbunden ist. Andere Ausführungsbeispiele der Maus können eine Leitung oder ein Kabel verwenden, um Informationen zu und von dem Host zu übertragen.
Zur Ausgabe von Trägheitsempfindungen auf das Gehäuse der Maus 300 ist eine Aktoranordnung 308 mit dem Gehäuse 310 der Maus verbunden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Aktoranordnung 208 ähnlich der Anordnung 200 aus Figur 4 sein. In anderen Ausführungsbeispielen, wie in Figur 5 gezeigt, kann eine Aktoranordnung verwendet werden, die ein einteiliges Biegeteil enthält, das mit einem Motor verbunden ist. Dieses Ausführungsbeispiel einer Aktoranordnung ist unter Bezugnahme auf Figur 6 detaillierter dargestellt. Die Anordnung 308 kann Trägheitskräfte in der z-Richtung rechtwinklig zu der Ebene der Bewegung der Maus 300 ausgeben. Die Kräfte in der z-Richtung stören nicht die Bewegung oder die Sensorausgabe der Maus in der x- und y-Richtung. Weiterhin fühlen sich entlang der
z-Achse ausgegebene Rucke oder Impulse für den Benutzer mehr wie dreidimensionale Erhebungen oder Divots an. Alternativ können gerichtete Trägheitskräfte entlang anderen Achsen in der ebenen Arbeitsfläche der Maus ausgegeben werden.
Die Maus kann eine flexible Schicht 312 enthalten, die an ihrer Unterseite befestigt ist, was die Schicht 312 zwischen dem Mausgehäuse 310 und der Oberfläche 314 positioniert. Die flexible Schicht 312 ermöglicht es dem Gehäuse 310, sich in Bezug auf die Oberfläche 314 zu bewegen, so dass sich die von der Aktoranordnung 308 ausgegebenen Trägheitsempfindungen für den Benutzer stärker anfühlen. Beispielsweise kann die Schicht 312 aus Gummi, Schaum oder einem anderen nachgiebigen Material hergestellt werden und eine weiche Oberfläche aufweisen, um das Gleiten der Maus auf der Oberfläche 314 zu fördern. Alternativ oder zusätzlich können flexible Gelenke oder Verbindungsteile die zwei Hälften des Gehäuses 310 verbinden. Bei anderen Ausführungsbeispielen muss die Schicht 312 physisch nicht an dem Mausgehäuse 310 befestigt werden, sondern kann als separates nachgiebiges Mauspad oder andere separate nachgiebige oder flexible Schicht oder Teil sein.
Die Maus 300 kann auch eine oder mehrere Batterien 322 enthalten, die vielfältige Formen aufweisen können, wie ein Einwegartikel, eine wiederaufladbare, etc., wie vorstehend für Batterie 150 beschrieben wurde. Wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 3a-3b sind die Batterien 322 mit dem Mausgehäuse 310 durch eine nachgiebige Schicht 324 verbunden, die beispielsweise aus Schaum hergestellt sein kann oder aus einem anderen nachgiebigen oder flexiblen Material, wie vorstehend in Bezug auf die Figuren 3a-3b beschrieben wurde. Die Schicht 324 erlaubt eine trägheitsmäßige Entkopplung der Batterien 322 von der Masse der Maus, was die Ausgabe von haptischen Empfindungen mit einer größeren Amplitude ermöglicht, ähnlich wie vorstehend für Gerät 10 erklärt wurde. In anderen Ausführungsbeispielen können andere nachgiebige/flexible Teile verwendet werden, wie vorstehend beschrieben wurde. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine spezielle Fachabdeckung oder ein anderer Zugriffsmechanismus vorgesehen sein, um dem Benutzer einen Zugriff auf die Batterien 322 zu erlauben, um diese aufzuladen oder auszutauschen, oder die Maus 300 kann in eine wiederaufladende Docking-Station
eingesteckt werden, um die Batterien wieder aufzuladen, wie vorstehend in Bezug auf die Figuren 3a-3b beschrieben wurde. Weiterhin kann ein Befestigungsteil ähnlich dem Befestigungsteil 154 in Figur 3a mit der nachgiebigen Schicht 324 verbunden und lösbar an den Batterien 322 befestigt sein, um eine einfache Entfernung und Wiederbefestigung durch den Benutzer zu ermöglichen. Wie bei dem Gerät 10 kann die nachgiebige Schicht 324 aus einem Material wie Schaum oder Gummi hergestellt werden oder sie kann eine physische Feder oder ein anderes flexibles Teil oder Gerät sein.
Figur 6 ist eine Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels einer Aktoranordnung 350, die zur Verwendung mit dem Gerät 10 oder der Maus 300 geeignet ist.
Die Aktoranordnung enthält ein fundamentgebundenes Biegeteil und einen mit dem Biegeteil 360 verbundenen Aktor 366. Das Biegeteil 360 ist vorzugsweise ein einzelnes einheitliches Stück, das aus einem Material wie Polypropylen-Kunststoff ("lebendes Gelenk"-Material) oder einem anderen flexiblen Material hergestellt wird. Dieser Materialtyp ist dauerhaft und erlaubt eine Flexibilität der flexiblen Verbindung (Gelenke) in dem Biegeteil, wenn eine der Dimensionen der Verbindung klein gemacht wird, ist jedoch starr in den anderen Dimensionen, was in Abhängigkeit von der Dicke sowohl eine strukturelle Integrität als auch eine Flexibilität ermöglicht. Das Biegeteil 360 kann mit dem Mausgehäuse 310 beispielsweise an einem Bodenabschnittfundament gebunden sein.
Der Aktor 366 ist mit dem Biegeteil 360 verbunden dargestellt. Das Gehäuse des Aktors ist mit einem Aufnahmeabschnitt 362 des Biegeteils 360 verbunden, das den Aktor 366 wie dargestellt unterbringt. Vorzugsweise ist oberhalb und unterhalb des Aktors und des Aufnahmeabschnitts 362 ein Maß an Freiraum vorgesehen, um eine Bewegung des Aktors 366 in der z-Achse zu erlauben.
Eine drehbare Welle 364 des Aktors ist mit dem Biegeteil 360 verbunden und starr damit gekoppelt und dreht ein zentrales Drehteil 370 um eine Achse x. Das Drehteil 370 ist durch eine flexible Verbindung 374 mit einem ersten Abschnitt 372a eines angewinkelten Teils 371 verbunden. Der erste Abschnitt 372a ist durch eine flexible Verbindung 378 mit dem fundamentgebundenen Abschnitt 380 des Biegeteils
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verbunden und der erste Abschnitt 372a ist durch eine flexible Verbindung 382 mit einem zweiten Abschnitt 372b des angewinkelten Teils verbunden. Der zweite Abschnitt 372b ist wiederum an seinem anderen Ende durch eine flexible Verbindung 384 mit dem Aufnahmeabschnitt 362 des Biegeteils verbunden. Die von dem Aktor 366 ausgegebenen Kräfte werden auf dem beweglichen Aufnahmeabschnitt 362 und auf die Trägheitsmasse übertragen, die in diesem Ausführungsbeispiel der Aktor 366 ist. Der Aktor 366 wird nur in einem Bruchteil seines Drehbereichs betrieben, wenn das Drehteil 370 in zwei Richtungen angetrieben wird, was einen Betrieb mit einer hohen Bandbreite und hohen Frequenzen von auszugebenden Impulsen oder Vibrationen erlaubt. Die flexible Verbindung 392 erlaubt es dem Aufnahmeabschnitt 322 (sowie dem Aktor 66), sich als Antwort auf die Bewegungen der Abschnitte 332a und 332b annähernd linear in der z-Achse zu bewegen. In dem ersten Abschnitt 372a des angewinkelten Teils 371 ist eine flexible Verbindung 390 vorgesehen, um es zu ermöglichen, dass das Biegen um die flexible Verbindung 392 in der z-Richtung leichter einsetzt. Durch ein schnelles Ändern der Drehrichtung der Aktorwelle 324 kann der Aktor/Aufnahmeabschnitt veranlasst werden, entlang der z-Achse zu oszillieren und eine Vibration auf dem Mausgehäuse zu erzeugen, wobei der Aktor 66 als Trägheitsmasse wirkt.
Zusätzlich wirken die in dem Biegeteil 360 enthaltenen flexiblen Verbindungen als Federteile, um eine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsposition (Ruheposition) des Aktors 366 und des Aufnahmeabschnitts 362 bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Anschläge in dem Biegeteil 360 enthalten sein, um die Bewegung des Aufnahmeabschnitts 362 und des Aktors 366 entlang der z-Achse zu begrenzen.
Figur 7 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels 400 eines Gerätes 400, bei dem eine oder mehrere Batterien als Trägheitsmasse in einem haptischen Rückkopplungsgerät verwendet werden. Das Gerät 400 ist als Maus mit einem Mausgehäuse 402 dargestellt. Ein Sensor 404 zur Erfassung der Bewegung der Maus und zur Lieferung von x- und y-Positionsinformationen an den Host-Computer ist als Kugelsensor dargestellt, der eine Kugel 406 und mehrere Roller 408 enthält, die reibend in die Kugel 406 eingreifen. Die Kugel greift in die Oberfläche 403 ein, um zu rollen, wenn die Maus bewegt wird, wodurch die Roller 408 bewegt werden und es
optischen Gebersensoren ermöglicht wird, die Bewegung zu erfassen, wie es für den Fachmann bekannt ist. Alternativ kann ein optischer Sensor verwendet werden, wie in Bezug auf Figur 6 beschrieben wurde. Ein kabelloser Sender/Empfänger 409 kann enthalten sein, um mit dem Host-Computer zu kommunizieren, wie in Bezug auf das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 beschrieben wurde. Alternativ kann ein Kabel verwendet werden.
Die Maus 400 enthält auch eine Aktoranordnung 410, die einen feststehenden Antriebsabschnitt 412 und eine Trägheitsmasse 414 umfasst, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Batterie ist, jedoch anderen Typen von Energiespeicherelementen angehören kann. Die Batterie 414 kann mit Kontakten verbunden sein, um es zu ermöglichen, dass dem Antriebsabschnitt 412 Energie bereitgestellt wird. Vorzugsweise kann die Batterie von einem Benutzer einfach entfernt und ersetzt werden. Die Batterie 414 wird ähnlich zu anderen Trägheitsmassen in haptischen Trägheitsrückkopplungsgeräten linear entlang der Achse C (vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise parallel zu der z-Achse) oszilliert, um Trägheitskräfte auf dem Gehäuse des Gerätes 400 bereitzustellen. Beispielsweise kann eine Sinuswelle oder ein anderes harmonisches Ansteuersignal verwendet werden, um die Masse in zwei Richtungen harmonisch anzutreiben. Vorzugsweise wird eine kleine Batterie verwendet, so dass ein Aktor mit einer geringeren Größe verwendet werden kann, um die Masse anzutreiben. Die Aktoranordnung 410 kann einen linearen Schwingspulenaktor, einen Gleichstromdrehaktor und ein Biegeteil enthalten, wie vorstehend beschrieben wurde, oder einen anderen Aktortyp, dessen Betrieb für den Fachmann bekannt ist. Die Aktoranordnung 410 oder eine andere Anordnung unter Verwendung von einer oder mehreren Batterien als Trägheitsmasse kann auch in dem Gerät 10 gemäß den Figuren 3a und 3b verwendet werden, um dem Benutzer taktile Trägheitsempfindungen zu liefern.
Während diese Erfindung in den Begriffen zahlreicher bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist in Erwägung zu ziehen, dass Abwandlungen, Vertauschungen und Äquivalente davon für den Fachmann anhand der Lektüre der Beschreibung und eines Studiums der Zeichnungen ersichtlich werden. Beispielsweise können viele verschiedene Typen von Aktoren verwendet
werden, um dem Benutzer taktile Trägheitsempfindungen auszugeben. Weiterhin können viele der in einem Ausführungsbeispiel beschriebenen Merkmale austauschbar mit anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden. Außerdem wurde eine bestimmte Terminologie lediglich zu Zwecken der Beschreibungsklarheit verwendet und nicht zur Beschränkung der vorliegenden Erfindung.

Claims (28)

1. Haptisches Rückkopplungsgerät in Verbindung mit einem Host- Computer, der ein Host-Anwendungsprogramm implementiert, wobei das Gerät umfasst:
ein Gehäuse, das von dem Benutzer physisch berührt wird,
ein mit dem Gehäuse des Gerätes verbundenes Sensorgerät, wobei das Sensorgerät eine Bewegung eines Manipulationsobjektes oder des Gehäuses erfasst und die Bewegung repräsentierende Sensorsignale ausgibt, und
einen mit dem Gehäuse des taktilen Rückkopplungsgerätes verbundenen Aktor, wobei der Aktor betrieben wird, um eine Trägheitskraft auszugeben, wobei die Trägheitskraft durch die Bewegung einer Trägheitsmasse erzeugt wird, wobei die Trägheitskraft über das Gehäuse auf den das Gehäuse berührenden Benutzer übertragen wird, und
ein Energiespeicherelement, das mit dem Gehäuse verbunden ist und dem Aktor und dem Sensorgerät Energie liefert, wobei das Energiespeicherelement trägheitsmäßig von dem Gehäuse entkoppelt ist, um die Masse des haptischen Rückkopplungsgerätes in Bezug auf die Trägheitsmasse zu verringern und dadurch zu ermöglichen, dass für eine gegebene Größe der Trägheitsmasse stärkere haptische Empfindungen von dem Benutzer wahrgenommen werden.
2. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei das Energiespeicherelement mindestens eine Batterie ist.
3. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 2, wobei das Energiespeicherelement durch eine nachgiebige Schicht oder ein Teil mit dem Gehäuse verbunden ist.
4. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 3, wobei die nachgiebige Schicht oder das Teil eine Schaumschicht ist, die zwischen die mindestens eine Batterie und das Gehäuse gekoppelt ist.
5. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 4, weiterhin mit einem Befestigungsteil, das zwischen den Schaum und die Batterie gekoppelt ist, wobei die Batterie von dem Benutzer von dem Befestigungsteil abgetrennt werden kann.
6. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei die nachgiebige Schicht oder das Teil ein Federteil ist.
7. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 4, wobei die Batterie wiederaufladbar ist.
8. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 4, weiterhin mit einem mit dem Gehäuse verbundenen und elektrisch mit der mindestens einen Batterie verbundenen Anschluss, wobei der Anschluss zur Verbindung mit einem Ladegerät geeignet ist, um es der Batterie zu ermöglichen, wiederaufgeladen zu werden, wenn die Energie aus der Batterie abgeflossen ist.
9. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Sensorsignale dem Host-Computer über eine kabellose Übertragung geliefert werden und wobei das haptische Rückkopplungsgerät über einen kabellosen Empfang Informationen von dem Host empfängt.
10. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 9, wobei die kabellose Übertragung und der Empfang durch Funksignale implementiert ist.
11. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Trägheitsmasse mit einem harmonischen Ansteuersignal harmonisch oszilliert wird.
12. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Trägheitsmasse linear bewegt wird.
13. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Trägheitsmasse eine sich drehende exzentrische Masse ist.
14. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei der Aktor als die Trägheitsmasse bewegt wird.
15. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 14, wobei der Aktor mit einem Biegeteil verbunden ist, wobei das Biegeteil mindestens zwei flexible Verbindungen enthält.
16. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei das haptische Rückkopplungsgerät ein Gamepad ist.
17. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 16, wobei der Aktor ein erster Aktor ist und die Trägheitsmasse eine erste Trägheitsmasse ist und weiterhin enthaltend einen zweiten Aktor, der eine zweite Trägheitsmasse bewegt, wobei der erste und der zweite Aktor in Verbindung betrieben werden.
18. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei das haptische Rückkopplungsgerät eine Maus ist.
19. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 18, wobei der Aktor die Trägheitskraft entlang einer zu einer ebenen Arbeitsfläche der Maus im Wesentlichen rechtwinkligen z-Achse ausgibt.
20. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 19, wobei die Trägheitskraft mit einer auf dem Host-Computer dargestellten graphischen Wiedergabe in Bezug gesetzt wird, wobei eine Position der Maus in der ebenen Arbeitsfläche einer Position eines in der Graphikwiedergabe dargestellten Zeigers entspricht.
21. Haptisches Rückkopplungsgerät in Verbindung mit einem ein Host- Anwendungsprogramm implementierenden Host-Computer, wobei das Gerät aufweist:
ein Gehäuse, das von dem Benutzer physisch berührt wird,
ein mit dem Gehäuse des Gerätes verbundenes Sensorgerät, wobei das Sensorgerät eine Bewegung eines Manipulationsobjektes oder des Gehäuses erfasst und die Bewegung repräsentierende Sensorsignale ausgibt und
einen mit dem Gehäuse des taktilen Rückkopplungsgerätes verbundenen Aktor, wobei der Aktor betrieben wird, um durch die Bewegung einer Trägheitsmasse eine Trägheitskraft auf den das Gehäuse berührenden Benutzer auszugeben, und
ein durch eine nachgiebige Schicht oder ein Teil mit dem Gehäuse verbundenes Bauteil, wobei das Bauteil trägheitsmäßig von dem Gehäuse entkoppelt ist, um die Masse des haptischen Rückkopplungsgerätes in Bezug auf die Trägheitsmasse zu reduzieren, wodurch es ermöglicht wird, dass stärkere haptische Empfindungen von dem Benutzer wahrgenommen werden.
22. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 20, wobei das Bauteil ein Energiespeicherelement ist.
23. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 21, wobei die nachgiebige Schicht oder das Teil eine Schaumschicht ist, die zwischen das Energiespeicherelement und das Gehäuse gekoppelt ist.
24. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 20, wobei die Sensorsignale dem Hostcomputer über eine kabellose Übertragung geliefert werden und wobei das haptische Rückkopplungsgerät über einen kabellosen Empfang Informationen von dem Host empfängt.
25. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 20, wobei die Trägheitsmasse mit einem harmonischen Ansteuersignal harmonisch oszilliert wird.
26. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 20, wobei die Trägheitsmasse rotatorisch bewegt wird.
27. Haptisches Rückkopplungsgerät gemäß Anspruch 20, wobei der Aktor als die Trägheitsmasse bewegt wird.
28. Taktiles Rückkopplungsgerät in Verbindung mit einem ein Host- Anwendungsprogramm implementierenden Host-Computer, wobei das takfiile Rückkopplungsgerät aufweist:
ein handhabbares Objekt, das von dem Benutzer physisch berührt und bewegt wird,
Erfassungsmittel zur Erfassung der Bewegung des handhabbaren Objektes, wobei das Erfassungsmittel die Bewegung repräsentierende Sensorsignale ausgibt, wobei eine Position oder Bewegung des handhabbaren Objektes aus den Sensorsignalen bestimmt und von dem Host-Computer verwendet wird, und
Krafterzeugungsmittel zur Erzeugung einer Trägheitskraft in Bezug auf ein Trägheitsfundament, wobei die Trägheitskraft durch Oszillieren einer Trägheitsmasse annähernd entlang der Achse in Bezug auf das Gehäuse erzeugt wird, wobei die Trägheitskraft über das Gehäuse auf den das Gehäuse berührenden Benutzer übertragen wird, und
Energiemittel zur Bereitstellung von Energie für das Krafterzeugungsmittel, wobei das Energiemittel trägheitsmäßig von einem Gehäuse des taktilen Rückkopplungsgerätes entkoppelt ist, um die Masse des taktilen Rückkopplungsgerätes in Bezug auf die Trägheitsmasse zu reduzieren, wodurch es ermöglicht wird, dass stärkere haptische Empfindungen von dem Benutzer wahrgenommen werden.
DE20200955U 2001-01-26 2002-01-23 Haptisches Rückkopplungsgerät Expired - Lifetime DE20200955U1 (de)

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US09/771,116 US6686901B2 (en) 1998-06-23 2001-01-26 Enhancing inertial tactile feedback in computer interface devices having increased mass

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US (1) US6686901B2 (de)
DE (1) DE20200955U1 (de)
WO (1) WO2002059869A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10261336A1 (de) * 2002-12-28 2004-07-22 Carl Zeiss Koordinatenmessgerät

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6429846B2 (en) 1998-06-23 2002-08-06 Immersion Corporation Haptic feedback for touchpads and other touch controls
US6697043B1 (en) * 1999-12-21 2004-02-24 Immersion Corporation Haptic interface device and actuator assembly providing linear haptic sensations
US6717573B1 (en) * 1998-06-23 2004-04-06 Immersion Corporation Low-cost haptic mouse implementations
DE20022244U1 (de) * 1999-07-01 2001-11-08 Immersion Corp Steuerung vibrotaktiler Empfindungen für Haptische Rückkopplungsvorrichtungen
US8169402B2 (en) * 1999-07-01 2012-05-01 Immersion Corporation Vibrotactile haptic feedback devices
US7561142B2 (en) * 1999-07-01 2009-07-14 Immersion Corporation Vibrotactile haptic feedback devices
DE20080209U1 (de) * 1999-09-28 2001-08-09 Immersion Corp Steuerung von haptischen Empfindungen für Schnittstellenvorrichtungen mit Vibrotaktiler Rückkopplung
US6680729B1 (en) * 1999-09-30 2004-01-20 Immersion Corporation Increasing force transmissibility for tactile feedback interface devices
US7965276B1 (en) * 2000-03-09 2011-06-21 Immersion Corporation Force output adjustment in force feedback devices based on user contact
US7182691B1 (en) * 2000-09-28 2007-02-27 Immersion Corporation Directional inertial tactile feedback using rotating masses
US7084854B1 (en) 2000-09-28 2006-08-01 Immersion Corporation Actuator for providing tactile sensations and device for directional tactile sensations
US6995744B1 (en) * 2000-09-28 2006-02-07 Immersion Corporation Device and assembly for providing linear tactile sensations
US7567232B2 (en) 2001-03-09 2009-07-28 Immersion Corporation Method of using tactile feedback to deliver silent status information to a user of an electronic device
US9625905B2 (en) * 2001-03-30 2017-04-18 Immersion Corporation Haptic remote control for toys
US7202851B2 (en) * 2001-05-04 2007-04-10 Immersion Medical Inc. Haptic interface for palpation simulation
US6937033B2 (en) * 2001-06-27 2005-08-30 Immersion Corporation Position sensor with resistive element
US7056123B2 (en) * 2001-07-16 2006-06-06 Immersion Corporation Interface apparatus with cable-driven force feedback and grounded actuators
US7623114B2 (en) 2001-10-09 2009-11-24 Immersion Corporation Haptic feedback sensations based on audio output from computer devices
JP2005514681A (ja) * 2001-10-23 2005-05-19 イマージョン　コーポレーション 電子デバイスのユーザに静的な状態を伝達することによる触覚フィードバックを用いる方法
US7333785B1 (en) 2002-02-20 2008-02-19 Logitech Europe S.A. Power management for wireless peripheral device with force feedback
US7161580B2 (en) * 2002-04-25 2007-01-09 Immersion Corporation Haptic feedback using rotary harmonic moving mass
US7369115B2 (en) 2002-04-25 2008-05-06 Immersion Corporation Haptic devices having multiple operational modes including at least one resonant mode
WO2004046651A1 (en) * 2002-11-15 2004-06-03 Alan George Rock Level, angle and distance measuring device
US7779166B2 (en) 2002-12-08 2010-08-17 Immersion Corporation Using haptic effects to enhance information content in communications
US20080133648A1 (en) * 2002-12-08 2008-06-05 Immersion Corporation Methods and Systems for Providing Haptic Messaging to Handheld Communication Devices
US7742036B2 (en) * 2003-12-22 2010-06-22 Immersion Corporation System and method for controlling haptic devices having multiple operational modes
US8264465B2 (en) * 2004-10-08 2012-09-11 Immersion Corporation Haptic feedback for button and scrolling action simulation in touch input devices
US20060172801A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Saied Hussaini Video game controller with rechargeable battery system
US20060172802A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Saied Hussaini Multi-function wireless adapter system for game console
US7825903B2 (en) * 2005-05-12 2010-11-02 Immersion Corporation Method and apparatus for providing haptic effects to a touch panel
EP1958045B1 (de) 2005-12-09 2018-07-18 Thomson Licensing System mit einem tragbaren drahtlosen grafischen Eingabegerät und einem Computergerät.
RU2391785C2 (ru) 2005-12-15 2010-06-10 Интердиджитал Текнолоджи Корпорейшн Способ и устройство для выбора комбинации транспортных форматов
US20070171188A1 (en) * 2006-01-25 2007-07-26 Nigel Waites Sensor for handheld device control illumination
US10152124B2 (en) * 2006-04-06 2018-12-11 Immersion Corporation Systems and methods for enhanced haptic effects
US20070273640A1 (en) * 2006-05-29 2007-11-29 Chic Technology Corp. Anti-harmful impact input device
US20070273639A1 (en) * 2006-05-29 2007-11-29 Chic Technology Corp. Track type impact buffered input device
US20090181078A1 (en) * 2006-09-26 2009-07-16 Infectious Disease Research Institute Vaccine composition containing synthetic adjuvant
JP5775669B2 (ja) * 2006-12-27 2015-09-09 イマージョン コーポレーションＩｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 振動触感フィードバックによる仮想移動止め機構
KR100889726B1 (ko) * 2007-02-02 2009-03-24 한국전자통신연구원 촉각 자극 장치 및 이를 응용한 장치
US8167813B2 (en) * 2007-05-17 2012-05-01 Immersion Medical, Inc. Systems and methods for locating a blood vessel
US9268401B2 (en) 2007-07-30 2016-02-23 University Of Utah Research Foundation Multidirectional controller with shear feedback
US8219936B2 (en) * 2007-08-30 2012-07-10 Lg Electronics Inc. User interface for a mobile device using a user's gesture in the proximity of an electronic device
US8117364B2 (en) * 2007-11-13 2012-02-14 Microsoft Corporation Enhanced protocol and architecture for low bandwidth force feedback game controller
US8156809B2 (en) * 2008-03-27 2012-04-17 Immersion Corporation Systems and methods for resonance detection
FR2934066B1 (fr) * 2008-07-21 2013-01-25 Dav Dispositif de commande a retour haptique
US20110063218A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-17 International Business Machines Corporation Embedded omni-directional pointer component for limited form factor computing devices
US8542105B2 (en) * 2009-11-24 2013-09-24 Immersion Corporation Handheld computer interface with haptic feedback
EP2625589A4 (de) * 2010-10-08 2017-03-29 The University of Utah Research Foundation Mehrachsige steuerung mit scherungs-rückkopplung
US9713500B2 (en) * 2011-10-25 2017-07-25 Snu R&Db Foundation Surgical robot control apparatus
US9245428B2 (en) 2012-08-02 2016-01-26 Immersion Corporation Systems and methods for haptic remote control gaming
US9056244B2 (en) 2012-09-12 2015-06-16 Wms Gaming Inc. Gaming apparatus incorporating targeted haptic feedback
US10603690B2 (en) 2013-03-11 2020-03-31 Apple Inc. Portable electronic device using a tactile vibrator
US9547366B2 (en) 2013-03-14 2017-01-17 Immersion Corporation Systems and methods for haptic and gesture-driven paper simulation
US9577415B1 (en) * 2014-08-28 2017-02-21 Hunter Industries, Inc. Communications interface system for landscape control systems
US10613629B2 (en) 2015-03-27 2020-04-07 Chad Laurendeau System and method for force feedback interface devices
US10010788B2 (en) * 2015-12-21 2018-07-03 Sony Interactive Entertainment Inc. Game controller with lights visible inside and outside the game controller
US10698492B2 (en) * 2017-09-28 2020-06-30 John James Daniels Wearable electronic, multi-sensory, human/machine, human/human interfaces
US10558267B2 (en) 2017-12-28 2020-02-11 Immersion Corporation Systems and methods for long-range interactions for virtual reality
US11148046B2 (en) * 2018-01-16 2021-10-19 Vr Leo Usa, Inc. Chip structure of VR self-service game joy stick
CN110389675A (zh) 2018-04-19 2019-10-29 华硕电脑股份有限公司 电子装置以及其输入元件
US10613626B2 (en) 2018-06-15 2020-04-07 Immersion Corporation Kinesthetically enabled glove
US11150731B2 (en) * 2018-09-28 2021-10-19 Apple Inc. Multi-modal haptic feedback for an electronic device using a single haptic actuator
CN113424075A (zh) * 2019-02-22 2021-09-21 昕诺飞控股有限公司 灯具及相应的方法
US11020656B2 (en) * 2019-07-16 2021-06-01 Joshua Roehrig Handheld tactile simulator system for enhancing the motion picture viewing experience
US11334164B2 (en) 2019-07-22 2022-05-17 Apple Inc. Portable electronic device having a haptic device with a moving battery element
KR102457452B1 (ko) * 2020-12-21 2022-10-21 신성호 촉감 발생 장치 및 그 구동 방법
US11966521B2 (en) 2020-12-31 2024-04-23 Razer (Asia-Pacific) Pte. Ltd. Battery-operated handheld device
EP4155875A4 (de) * 2021-08-11 2023-07-26 Shenzhen Shokz Co., Ltd. Systeme und verfahren zur endgerätesteuerung

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3157853A (en) 1957-12-06 1964-11-17 Hirsch Joseph Tactile communication system
US2972140A (en) 1958-09-23 1961-02-14 Hirsch Joseph Apparatus and method for communication through the sense of touch
GB958325A (en) 1962-07-08 1964-05-21 Communications Patents Ltd Improvements in or relating to ground-based flight training or simulating apparatus
US3497668A (en) 1966-08-25 1970-02-24 Joseph Hirsch Tactile control system
US3517446A (en) 1967-04-19 1970-06-30 Singer General Precision Vehicle trainer controls and control loading
US3623064A (en) 1968-10-11 1971-11-23 Bell & Howell Co Paging receiver having cycling eccentric mass
US3903614A (en) 1970-03-27 1975-09-09 Singer Co Apparatus for simulating aircraft control loading
US3902687A (en) 1973-06-25 1975-09-02 Robert E Hightower Aircraft indicator system
US3911416A (en) 1974-08-05 1975-10-07 Motorola Inc Silent call pager
US4160508A (en) 1977-08-19 1979-07-10 Nasa Controller arm for a remotely related slave arm
US4262549A (en) 1978-05-10 1981-04-21 Schwellenbach Donald D Variable mechanical vibrator
US4236325A (en) 1978-12-26 1980-12-02 The Singer Company Simulator control loading inertia compensator
US4464117A (en) 1980-08-27 1984-08-07 Dr. Ing. Reiner Foerst Gmbh Driving simulator apparatus
US4333070A (en) 1981-02-06 1982-06-01 Barnes Robert W Motor vehicle fuel-waste indicator
US4599070A (en) 1981-07-29 1986-07-08 Control Interface Company Limited Aircraft simulator and simulated control system therefor
DE3380420D1 (en) 1982-01-22 1989-09-21 British Aerospace Control apparatus
US4484191A (en) 1982-06-14 1984-11-20 Vavra George S Tactile signaling systems for aircraft
US4581491A (en) 1984-05-04 1986-04-08 Research Corporation Wearable tactile sensory aid providing information on voice pitch and intonation patterns
US5078152A (en) 1985-06-23 1992-01-07 Loredan Biomedical, Inc. Method for diagnosis and/or training of proprioceptor feedback capabilities in a muscle and joint system of a human patient
US4713007A (en) 1985-10-11 1987-12-15 Alban Eugene P Aircraft controls simulator
US5275174B1 (en) 1985-10-30 1998-08-04 Jonathan A Cook Repetitive strain injury assessment
NL8503096A (nl) 1985-11-11 1987-06-01 Fokker Bv Simulator van mechanische eigenschappen van een besturingssysteem.
US4934694A (en) 1985-12-06 1990-06-19 Mcintosh James L Computer controlled exercise system
US4891764A (en) 1985-12-06 1990-01-02 Tensor Development Inc. Program controlled force measurement and control system
US4794392A (en) 1987-02-20 1988-12-27 Motorola, Inc. Vibrator alert device for a communication receiver
US4896554A (en) * 1987-11-03 1990-01-30 Culver Craig F Multifunction tactile manipulatable control
US5038089A (en) 1988-03-23 1991-08-06 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Synchronized computational architecture for generalized bilateral control of robot arms
NL8801653A (nl) 1988-06-29 1990-01-16 Stork Kwant Bv Besturingsstelsel.
US4930770A (en) 1988-12-01 1990-06-05 Baker Norman A Eccentrically loaded computerized positive/negative exercise machine
US5186695A (en) 1989-02-03 1993-02-16 Loredan Biomedical, Inc. Apparatus for controlled exercise and diagnosis of human performance
US5019761A (en) 1989-02-21 1991-05-28 Kraft Brett W Force feedback control for backhoe
US5022407A (en) 1990-01-24 1991-06-11 Topical Testing, Inc. Apparatus for automated tactile testing
US5035242A (en) 1990-04-16 1991-07-30 David Franklin Method and apparatus for sound responsive tactile stimulation of deaf individuals
US5022384A (en) 1990-05-14 1991-06-11 Capitol Systems Vibrating/massage chair
US5547382A (en) 1990-06-28 1996-08-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Riding simulation system for motorcycles
US5165897A (en) 1990-08-10 1992-11-24 Tini Alloy Company Programmable tactile stimulator array system and method of operation
US5212473A (en) 1991-02-21 1993-05-18 Typeright Keyboard Corp. Membrane keyboard and method of using same
US5334027A (en) 1991-02-25 1994-08-02 Terry Wherlock Big game fish training and exercise device and method
US5240417A (en) 1991-03-14 1993-08-31 Atari Games Corporation System and method for bicycle riding simulation
DE69212149D1 (de) 1991-03-21 1996-08-14 Atari Games Corp Fahrtsimulator mit überkreuzter netzwerkrückkoppelung
US5175459A (en) 1991-08-19 1992-12-29 Motorola, Inc. Low profile vibratory alerting device
US5186629A (en) * 1991-08-22 1993-02-16 International Business Machines Corporation Virtual graphics display capable of presenting icons and windows to the blind computer user and method
US5271290A (en) 1991-10-29 1993-12-21 United Kingdom Atomic Energy Authority Actuator assembly
US5309140A (en) 1991-11-26 1994-05-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Feedback system for remotely operated vehicles
US5437607A (en) 1992-06-02 1995-08-01 Hwe, Inc. Vibrating massage apparatus
US5283970A (en) 1992-09-25 1994-02-08 Strombecker Corporation Toy guns
US5629594A (en) * 1992-12-02 1997-05-13 Cybernet Systems Corporation Force feedback system
US5785630A (en) 1993-02-02 1998-07-28 Tectrix Fitness Equipment, Inc. Interactive exercise apparatus
US5436622A (en) 1993-07-06 1995-07-25 Motorola, Inc. Variable frequency vibratory alert method and structure
US5466213A (en) 1993-07-06 1995-11-14 Massachusetts Institute Of Technology Interactive robotic therapist
US5701140A (en) * 1993-07-16 1997-12-23 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for providing a cursor control interface with force feedback
US6160489A (en) 1994-06-23 2000-12-12 Motorola, Inc. Wireless communication device adapted to generate a plurality of distinctive tactile alert patterns
US5575761A (en) 1994-07-27 1996-11-19 Hajianpour; Mohammed-Ali Massage device applying variable-frequency vibration in a variable pulse sequence
US6422941B1 (en) 1994-09-21 2002-07-23 Craig Thorner Universal tactile feedback system for computer video games and simulations
US5766016A (en) 1994-11-14 1998-06-16 Georgia Tech Research Corporation Surgical simulator and method for simulating surgical procedure
US5914705A (en) * 1996-02-09 1999-06-22 Lucent Technologies Inc. Apparatus and method for providing detent-like tactile feedback
US6111577A (en) 1996-04-04 2000-08-29 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for determining forces to be applied to a user through a haptic interface
US5990869A (en) * 1996-08-20 1999-11-23 Alliance Technologies Corp. Force feedback mouse
US6219034B1 (en) 1998-02-23 2001-04-17 Kristofer E. Elbing Tactile computer interface
US6496348B2 (en) * 1998-03-10 2002-12-17 Mcintosh Robert B. Method to force-balance capacitive transducers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10261336A1 (de) * 2002-12-28 2004-07-22 Carl Zeiss Koordinatenmessgerät

Also Published As

Publication number Publication date
US6686901B2 (en) 2004-02-03
WO2002059869A1 (en) 2002-08-01
US20010026264A1 (en) 2001-10-04

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