力敏输入装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示力敏输入装置及方法的说明性实施例。在至少一个实施例中，输入装置可包括：第一输入键，其经配置以根据施加到所述第一输入键的力而输出第一模拟信号；第二输入键，其经配置以根据施加到所述第二输入键的力而输出第二模拟信号；第三输入键，其经配置以根据施加到所述第三输入键的力而输出第三模拟信号；第四输入键，其经配置以根据施加到所述第四输入键的力而输出第四模拟信号；及控制器，其经配置以响应于所述第一、第二、第三及第四模拟信号而输出包含方向及量值两者的移动数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关串请案的交叉参考本申请案主张2013年3月14日申请的第13/804，779号美国专利申请案的优先权，所述专利申请案以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及输入装置及方法，且更特定来说，涉及。
技术介绍
在与计算装置介接中使用的一种通用输入装置为数字开关或按钮。数字开关通常包含物理电接触，所述物理电接触经设计成当开关激活时提供低电阻且当开关未激活时提供开路。此类开关通常具有二元输出(即，开或关、高或低)。具有不同特性的许多类型物理机构可用于数字开关。举例来说，摇臂开关、双态触发开关、触觉开关及滑动开关都为采用离散的开或关的值的实例开关。一些数字开关可通过连接三个或三个以上接触的某一组合来表示两个以上值(举例来说，经由多个位置)。然而，所有这些开关具有显著的限制:仅能够采用离散数的位置，且因此，仅能够表示一组有限的可能用户意图。在与计算装置的介接中，还可使用模拟传感器以沿着连续用户意图实现更多的粒度。由于模拟传感器通常测量可在用户的控制下连续地改变的物理特性或现象，它们通常具有连续的输出值范围。模拟传感器的一个实例为耦合到由用户操纵的滑块或旋钮的电位器(即，可变电阻器)。用户可调整所述滑块或旋钮以沿着连续值设置所述电位器的电阻，且可由适当的电路测量此电阻。现有技术模拟传感器(例如那些基于可变电阻器的模拟传感器)由于使用的测量方法及/或所利用的材料所需要的松弛时间而使其经受不良的响应时间。现有技术模拟传感器还提供不良的触觉或触感、响应，其不向用户反馈传感器的性能或不提供用户所期望的输入的再保证。当在输入装置中使用传感器时，传感器必须符合特定应用所需要的形态因数。用于与计算装置介接的一种通用形态因数为键开关(或“键”)，其已用于个人计算机键盘、游戏控制器、计算机数控(CNC)工业装备(举例来说，车床、锯、铣床及类似物)的控制面板及其它计算装置中。所述键通常包含弹性组件(举例来说，金属螺旋弹簧、橡胶圆顶等等)，当用户不与所述键交互时，所述弹性组件将键帽返回到本位状态。对许多模拟传感器来说，将用以测量物体的物理特性或现象的额外电路与标准键的形态因数合并是不切实际的。例如，在利用电位器(如上文所描述的)的模拟传感器中，所述电位器可能不符合标准键内的形态因数。通常使用作为输入装置而使用的游戏控制器以控制电子游戏(举例来说，计算机游戏)中的人物的移动及/或动作。游戏控制器通常包含许多数字开关或按钮。如上文所描述的，此类游戏控制器的数字按钮通常具有二元输出，所述二元输出导致人物以恒定的速度移动或完全不移动。虽然使用四个数字按钮(举例来说，上、下、左及右按钮)控制人物可导致精确的移动方向，但移动量值或速度是固定的。一些游戏控制器还包含模拟操纵杆以允许更精细地控制人物的移动及/或动作。通常，游戏控制器中的模拟传感器确定沿着X轴及y轴(同时)操纵杆离中心位置的移位有多远。因此，与数字按钮相比，模拟操纵杆能够控制人物在任何方向(即，360度)上且以不同的量值(基于操纵杆从中心位置移动多远)的移动。然而，不同于数字按钮，用户不能够使用模拟操纵杆精确地控制人物移动的方向(举例来说，处于确切90度)。
技术实现思路
本专利技术包括所附权利要求书中列举的一或多个特征及/或包括专利的标的物的以下特征(单独地或以任何组合):根据一个方面，输入装置可包括:第一输入键，其经配置以根据施加到所述第一输入键的力而输出第一模拟信号；第二输入键，其经配置以根据施加到所述第二输入键的力而输出第二模拟信号；第三输入键，其经配置以根据施加到所述第三输入键的力而输出第三模拟信号；第四输入键，其经配置以根据施加到所述第四输入键的力而输出第四模拟信号；及控制器，其经配置以响应于所述第一、第二、第三及第四模拟信号而输出包含方向及量值两者的移动数据。在一些实施例中，所述控制器可包括模/数转换器，所述模/数转换器经配置以将所述第一、第二、第三及第四模拟信号转换为数字信号。所述输入装置可进一步包括低通滤波器，所述低通滤波器经配置以在所述控制器的所述模/数转换器接收到所述模拟信号之前减少所述第一、第二、第三及第四模拟信号中的至少一者中的噪声。在一些实施例中，所述控制器可经配置以将所述移动数据格式化以供呈现给计算装置的驱动器。所述控制器可经配置以将所述移动数据格式化为所述计算装置的所述驱动器所期望的尺度。所述控制器可经配置以根据DirectInput协议或XInput协议将所述移动数据格式化。在一些实施例中，所述移动数据可包括X轴分量及y轴分量。所述X轴分量可为所述第一及第二模拟信号的函数，及所述y轴分量可为所述第三及第四模拟信号的函数。所述X轴分量可表示离静止点的第一距离，其中所述第一距离与施加到所述第一及第二输入键中的一者的力成比例。所述y轴分量可表示离所述静止点的第二距离，其中所述第二距离与施加到所述第三及第四输入键中的一者的力成比例。在一些实施例中，所述输入装置可进一步包括许多二元输入键，所述二元输入键中的每一者经配置以输出指示所述二元输入键是否已经被按下的数字信号。在一些实施例中，所述第一、第二、第三及第四输入键可各自包括可沿着第一端位置与第二端位置之间的相应轴而移动的按钮，所述按钮包含反射表面、朝向所述第一端位置偏置所述按钮的弹性组件及反射传感器，所述反射传感器经配置以发射撞击于所述反射表面上的光，以测量从所述反射表面反射的所述光的量且响应于所述经测量的所述经反射的光的量而输出相应的模拟信号，其中所述光大体上与所述相应轴平行行进。在一些实施例中，所述第一、第二、第三及第四输入键中的每一者的按钮包括经配置由用户按下以使所述按钮沿着所述第一轴朝向所述第二端位置移动的键帽及支撑所述键帽的柱塞，其中所述柱塞啮合所述弹性组件。所述按钮的所述反射表面可与啮合所述弹性组件的所述柱塞的一部分间隔开。啮合所述弹性组件的所述柱塞的所述部分可经配置以沿着所述相应轴移动，且所述反射表面可经配置以沿着平行轴移动。所述反射表面可与所述平行轴垂直。在一些实施例中，所述第一、第二、第三及第四输入键中的每一者可进一步包括界定相应室的不透明外壳，其中所述反射表面及所述反射传感器被安置在所述相应室中。当所述按钮位于所述第二端位置中时，所述按钮可接触所述不透明外壳以阻止所述按钮沿着所述相应轴远离所述第一端位置的进一步移动。所述反射传感器可包括经配置以发射光的发光二极管及经配置以接收从所述反射表面反射的所述量的光的光电晶体管。在一些实施例中，所述第一、第二、第三及第四输入键中的每一者的所述弹性组件可经配置以允许所述按钮从所述第一端位置进行与用户施加到所述按钮的力成比例的移位。从所述反射表面反射的所述光的所述量可单调地与所述按钮从所述第一端位置的所述移位相关。在一些实施例中，所述控制器可经配置以基于所述第一模拟信号的值而计算具有第一量值的第一向量；基于所述第二模拟信号的值而计算具有第二量值的第二向量；基于所述第三模拟信号的值而计算具有第三量值的第三向量；及基于所述第三模拟信号的值而计算具有第四量值的第四向量。所述移动数据的所述方向及所述量值可表示所述第一、第二、第三及第四向量的向量相加。根据另一方面，一种方法可包括:使用弹性组件偏置可沿着第一端位置与第二端位置之间的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入装置，其包括：第一输入键，其经配置以根据施加到所述第一输入键的力而输出第一模拟信号；第二输入键，其经配置以根据施加到所述第二输入键的力而输出第二模拟信号；第三输入键，其经配置以根据施加到所述第三输入键的力而输出第三模拟信号；第四输入键，其经配置以根据施加到所述第四输入键的力而输出第四模拟信号；以及控制器，其经配置以响应于所述第一、第二、第三及第四模拟信号而输出包含方向及量值两者的移动数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·巴亚，L·W·麦德森，
申请(专利权)人：艾美派有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US