4d體感力反饋外部輸入裝置的製作方法
2023-05-18 13:24:41 4
專利名稱：4d體感力反饋外部輸入裝置的製作方法
技術領域：
4D體感力反饋外部輸入裝置
技術領域：
本實用新型屬於信息技術領域的一種外部輸入裝置，特別是指一種4D體感力反 饋外部輸入裝置。
背景技術：
傳統滑鼠是通過位置距離感應器發送信號，控制系統光標在主機屏幕中移動和觸 發事件的輸入設備。滑鼠是目前個人電腦圖形作業系統中最常用的，最重要的輸入設備之 一。滑鼠的發展，有輸入精度的發展(DPI)、有輸入按鍵的發展(自定義功能按鍵)、有感應 器的發展(機械、光學、藍影、雷射)、有傳輸方式的發展(紅外、無線電、藍牙)，但對於用 戶體驗來說，就只有按鍵的反饋方式在作變化(輕觸式、觸摸式、階感滾輪、無階感滾輪、振 動)。這種反饋，僅是對操作行為的直接反饋，而非操作處理結果的反饋。這種反饋，不能滿 足用戶在使用軟體時的交互需求。 遊戲外設的出現，彌補了滑鼠輸入的按鍵不足和反饋單一，與遊戲機靠擾，目的為
通過改變輸入方式使個人主機獲得遊戲機操作體驗，尤其是震動手柄的震動反饋等、增加
了用戶體驗、趣味性和感應維度，但其輸入方式，並不適應主流圖形化系統軟體，無法取代
滑鼠的屏幕定位優勢。遊戲手柄的反饋優勢在應用軟體、PC遊戲中無法一展所長。 中國發明專利第20091000635. 0號公開了一種震動式滑鼠，該種滑鼠的出現主要
是輕觸式反饋和盲讀反饋，是由點擊事件主動激發滑鼠內的震動裝置實現，與軟體的交互
效果甚少，對自研發軟體及接口要求過大，應用面較狹隘，更談不上多媒體應用與普及。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種能提供力反饋體感的4D體感力反 饋外部輸入裝置，該裝置結構簡單、易於開發、易於普及、能配合主機程序實現對用戶輸入 操作進行聲、光、震動、風的反饋。 本實用新型採用以下技術方案解決上述技術問題 4D體感力反饋外部輸入裝置，包括輸入處理晶片、位置距離感應器、力反饋處理芯 片、力反饋發生裝置、輸入按鍵、MCU(主控晶片)；其中所述輸入按鍵連接力反饋發生裝置； 所述位置距離感應器連接輸入處理晶片；所述輸入處理晶片和力反饋處理晶片分別連接 MCU。 還包括輔助按鍵，所述輔助按鍵與所述力反饋處理晶片相連接。 所述位置距離感應器為光感應器、機械感應器、加速度感應器、雷射感應器、聲感
應器中的一種或一種以上的組合。 所述力反饋發生裝置為聲音發生裝置、光發生裝置、震動發生裝置、風發生裝置中
的一種或一種以上的組合。 所述聲音發生裝置為蜂鳴器或喇叭。 所述光發生裝置為LED燈。[0013] 所述震動發生裝置為震動馬達。 所述風發生裝置為渦輪式風機。 所述外部輸入裝置為滑鼠或鍵盤。 本實用新型4D體感力反饋外部輸入裝置的優點在於產生出一種新的輸入體驗， 讓用戶在使用軟體的過程中(該類軟體已針對輸入進行力反饋輸出處理，包括遊戲、影音 播放器、應用軟體、Im軟體、網頁瀏覽器等)，獲得傳統外部輸入設備沒有的體驗(4D體感)。
下面參照附圖結合實例對本實用新型作進一步的描述。
圖1是本實用新型結構示意框圖。 圖2是本實用新型4D體感力反饋滑鼠的結構示意圖 圖3是本實用新型4D體感力反饋滑鼠的操作流程圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，4D體感力反饋滑鼠，包括輸入處理晶片、位置距離感應器、力反 饋處理晶片、輔助按鍵、力反饋發生裝置、輸入按鍵、MCU ;其中輸入按鍵連接力反饋發生裝 置，輔助按鍵連接力反饋處理晶片；位置距離感應器連接輸入處理晶片；輸入處理晶片和 力反饋處理晶片分別連接MCU ;MCU通過USB接口連接到主機。 輸入處理晶片負責滑鼠響應控制，力反饋處理晶片負責力反饋信息和輔助輸入信 息控制。 使用過程中，用戶通過操作滑鼠，由各種感應器產生輸入信號，輸入處理晶片將輸 入信號傳送給主機，主機通過計算，將力反饋信號(聲、光、震動、風的強度、持續時間、間 隔、頻率等信息)傳送給滑鼠的力反饋處理晶片，力反饋處理晶片驅動各種力反饋發生裝 置，從而產生用戶的體感。通過USB連接MCU(主控晶片)、然後同時驅動輸入處理晶片和 力反饋處理晶片，這兩個晶片分別控制位置距離感應器和力發饋發生裝置。同時，在主機上 設置客戶端控制程序(如PC中通過DirectX)，所述應用程式(如遊戲、影音播放器、應用軟 件、Im軟體、網頁瀏覽器等)對用戶操作反饋給所述主機上的滑鼠輸入控制信號進行處理， 並輸出反饋結果，然後通過對控制程序(DirectX裡的Directlnput)接口的調用，將力反饋 部份結果信息進行解釋並產生力反饋信號(聲、光、震動、風的強度、持續時間、間隔、頻率 等信息)，發送至力反饋處理晶片，最終實現對力反饋發生裝置的控制，產生力反饋輸出。 圖2是一個具體實例4D體感力反饋滑鼠的結構示意圖。其滑鼠基礎為USB光學鼠 標，該滑鼠通過USB接口可連接至個人計算機、計算機、遊戲機、文字處理機、圖型處理機、 終端機、掌上電腦、數字設備等主機。 請參閱圖2所示，4D體感力反饋滑鼠，包括輸入處理晶片10、力反饋處理晶片20、 機械感應器30、 MCU(主控晶片)40、左輔助按鍵51、右輔助按鍵52、左震動馬達61、右震動 馬達62。其中輸入處理晶片10與力反饋處理晶片20分別連接到MCU40，機械感應器30連 接輸入處理晶片10，輸入處理晶片10還連接滾輪與按鍵(圖未示)，左輔助按鍵51與右輔 助按鍵52分別連接到力反饋處理晶片20，左震動馬達61與右震動馬達62也分別連接到力 反饋處理晶片20。 MCU40通過USB接口連接到主機(圖未示)
4[0026] 工作時，MCU40同時驅動輸入處理晶片10和力反饋處理晶片20，這兩個晶片分別 控制機械感應器30和震動馬達61、62。同時，在主機上設置客戶端控制程序(如PC中通過 DirectX)，所述應用程式(如遊戲、影音播放器、應用軟體、Im軟體、網頁瀏覽器等)對用戶 操作反饋給所述主機上的滑鼠輸入控制信號進行處理，並輸出反饋結果，然後通過對控制 程序(DirectX裡的Directlnput)接口的調用，將力反饋部分結果信息進行解釋並產生力 反饋信號(震動、持續時間、間隔、頻率等信息)，發送至力反饋處理晶片20，最終實現對力 反饋發生裝置(左震動馬達61和右震動馬達62)的控制，產生力反饋輸出。 下面結合圖3，對本發明在PC機中的實例的操作方法進行具體描述，圖3為本實用 新型4D體感力反饋滑鼠的操作流程圖，其流程包括如下操作步驟 信息捕獲過程 1、輸入處理晶片10通過機械感應器30檢測、捕獲用戶操作信息獲得光標位置信 息； 2、輸入處理晶片10通過滑鼠標準按鍵、滾輪(圖未示)，捕獲用戶操作信息獲得點 擊、滾動操作信息； 3、力反饋處理晶片20通過輔助按鍵51、52捕獲用戶操作信息。 信息處理過程 1、所捕獲的信息，分別通過MCU(主控晶片)40傳輸給主機； 2、主機HID晶片處理輸入處理晶片20所發出的滑鼠操作信息，並通過驅動程序把 指令傳送給系統，再由系統轉發給應用程式； 3、DirectX處理力反饋處理晶片20所發出的滑鼠操作信息，並通過驅動程序把指 令傳送給系統，再由系統轉發給應用程式； 4、應用程式根據系統所傳輸的操作信息進行處理，產生操作結果和輸出指令，該 指令包括力反饋發生指令(震動、、持續時間、間隔、頻率等指令)； 5、操作結果記錄在內存中或記錄介質中，輸出指令通過驅動分別發向各種輸出設 備的輸出控制晶片(如顯示處理晶片、聲音處理晶片等)； 6、輸出指令中，力反饋輸出指令先發向DirectX，然後由DirectX產生力反饋指令 信號，再通過驅動將力反饋信號(震動、持續時間、間隔、頻率等信號)發送到力反饋處理芯 片20。 信息輸出過程 1、輸出設備接收到輸出控制晶片的信號，按照輸出信號進行輸出； 2、當力反饋處理晶片20接收到力反饋信號後，控制力反饋發生裝置，按信號進行
運作，產生4D體感力反饋結果。 實踐中，本實用新型同樣適用於鍵盤。 本實用新型產生出一種新的輸入體驗，讓用戶在使用軟體的過程中(該類軟體 已針對輸入進行力反饋輸出處理，包括遊戲、影音播放器、應用軟體、Im軟體、網頁瀏覽器 等)，獲得傳統外部輸入設備沒有的體驗(4D體感)。
權利要求4D體感力反饋外部輸入裝置，其特徵在於包括輸入處理晶片、位置距離感應器、力反饋處理晶片、力反饋發生裝置、輸入按鍵、MCU；其中所述輸入按鍵連接力反饋發生裝置；所述位置距離感應器連接輸入處理晶片；所述輸入處理晶片和力反饋處理晶片分別連接MCU。
2. 如權利要求1所述的4D體感力反饋外部輸入裝置，其特徵在於還包括輔助按鍵， 所述輔助按鍵與所述力反饋處理晶片相連接。
3. 如權利要求1或2所述的4D體感力反饋外部輸入裝置，其特徵在於所述位置距離 感應器為光感應器、機械感應器、加速度感應器、雷射感應器、聲感應器中的一種或一種以 上的組合。
4. 如權利要求1或2所述的4D體感力反饋外部輸入裝置，其特徵在於所述力反饋發 生裝置為聲音發生裝置、光發生裝置、震動發生裝置、風發生裝置中的一種或一種以上的組合。
5. 如權利要求4所述的4D體感力反饋外部輸入裝置，其特徵在於所述聲音發生裝置 為蜂鳴器或喇叭。
6. 如權利要求4所述的4D體感力反饋外部輸入裝置，其特徵在於所述光發生裝置為 LED燈。
7. 如權利要求4所述的4D體感力反饋外部輸入裝置，其特徵在於所述震動發生裝置 為震動馬達。
8. 如權利要求4所述的4D體感力反饋外部輸入裝置，其特徵在於所述風發生裝置為 渦輪式風機。
9. 如權利要求1或2所述的4D體感力反饋外部輸入裝置，其特徵在於所述外部輸入 裝置為滑鼠或鍵盤。
專利摘要本實用新型屬於信息技術領域的一種外部輸入裝置，特別是指一種4D體感力反饋外部輸入裝置。包括輸入處理晶片、位置距離感應器、力反饋處理晶片、力反饋發生裝置、輸入按鍵、MCU(主控晶片)；其中所述輸入按鍵連接力反饋發生裝置；所述位置距離感應器連接輸入處理晶片；所述輸入處理晶片和力反饋處理晶片分別連接MCU；所述MCU通過USB接口連接到主機。本實用新型產生出一種新的輸入體驗，讓用戶在使用軟體的過程中獲得傳統外部輸入設備沒有的體驗(4D體感)。
文檔編號G06F3/01GK201477519SQ200920182478
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月13日 優先權日2009年8月13日
發明者曾嶸 申請人:福州萬城信息技術有限公司