具有手指感应和可调节的手固定器的电子控制器

文档序号:347734 发布日期:2021-12-03 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 具有手指感应和可调节的手固定器的电子控制器 (Electronic controller with finger sensing and adjustable hand holder ) 是由 W·彼得森 P·布赖恩 C·S·康利四世 J·W·穆哈 S·D·尼特菲尔德 E·范威克 于 2020-04-16 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种电子控制器,所述电子控制器包括控制器主体,所述控制器主体具有头部,所述头部在颈部区域处毗邻手柄并且包括至少一个拇指操作控件。所述控制器包括手固定器,所述手固定器在闭合位置中被构造成物理地偏置用户的手掌使其抵靠所述手柄的外表面。所述手固定器包括弹性构件,所述弹性构件将所述手固定器朝向打开位置偏置。调节机构将所述弹性构件联接到所述头部并且允许在多个离散位置之间调节所述弹性构件,以朝向或远离所述用户的食指拇指圈调节所述弹性构件。所述调节机构可包括锚定件,所述锚定件能够围绕所述头部的周边在所述多个离散位置之间移动并且利用两部分紧固件能够枢转地附接到所述弹性构件,其中摩擦构件被插入在所述弹性构件和所述锚定件之间。(An electronic controller includes a controller body having a head adjacent a handle at a neck region and including at least one thumb-operated control. The controller includes a hand retainer configured to physically bias a palm of a user against an outer surface of the handle in a closed position. The hand holder includes a resilient member that biases the hand holder toward an open position. An adjustment mechanism couples the elastic member to the head and allows adjustment of the elastic member between a plurality of discrete positions to adjust the elastic member toward or away from the user&#39;s index finger thumb circle. The adjustment mechanism may include an anchor movable about a periphery of the head between the plurality of discrete positions and pivotally attached to the resilient member with a two-part fastener, wherein a friction member is interposed between the resilient member and the anchor.)

具体实施方式

图1至图4描绘了根据本发明的示例性实施方案的用于电子系统的控制器100。控制器100可由电子系统诸如VR电子游戏系统、机器人、武器或医疗设备利用。控制器100可包括具有手柄112的控制器主体110,以及将控制器100保持在用户的手(例如,用户的左手)中的手固定器120。手柄112包括管状壳体,该管状壳体可任选地是基本上圆柱形的。在这种情况下,基本上圆柱形的形状不必具有恒定的直径或完美的圆形横截面。

在图1至图4的实施方案中,控制器主体110可包括头部(在手柄112和远侧端部111之间),该头部可任选地包括一个或多个拇指操作控件114、115、116。例如,如果当控制器100被握持在用户的手中时,倾斜按钮或任何其他按钮、旋钮、滚轮、操纵杆或轨迹球在正常操作过程中可由用户的拇指方便地操纵,则可将它们视为拇指操作控件。

控制器100优选地包括固定到控制器主体110的跟踪构件130,并且任选地包括两个鼻状物132、134,每个鼻状物从跟踪构件130的两个相对的远侧端部中的对应的一个远侧端部突起。在图1至图4的实施方案中,跟踪构件130优选地但不一定是具有弓形形状的跟踪弧。跟踪构件130包括设置在其中的多个跟踪换能器,优选地,在每个突起的鼻状物132、134中设置至少一个跟踪换能器。还可在控制器主体110中设置附加的跟踪换能器,优选地,在远侧端部111附近设置至少一个远侧跟踪换能器。

前述跟踪换能器可以是响应由电子系统发射的电磁辐射(例如,红外光)的跟踪传感器,或者这些跟踪换能器可另选地是发射由电子系统接收的电磁辐射(例如,红外光)的跟踪信标。例如,电子系统可以是VR游戏系统,其向控制器100广泛地广播(即涂施)脉冲红外光,跟踪构件130的该多个跟踪换能器是红外光传感器,这些红外光传感器可接收广播的脉冲红外光或被遮挡而无法接收该广播的脉冲红外光。每个鼻状物132、134中的跟踪换能器(例如每个鼻状物中的3个传感器)优选地在跟踪构件130的每个远侧端部上悬垂于用户的手上方,因此更好地暴露(围绕用户的手)以接收由电子系统发射的电磁辐射或将电磁辐射以更多的角度传输到电子系统,而不会产生不可接受的遮挡。

优选地,跟踪构件130和控制器主体110由基本上刚性的材料诸如硬塑料制成,并且被牢固地固定在一起,使得它们不会相对于彼此明显地平移或旋转。以这种方式,对这一系列跟踪换能器在空间中的平移和旋转的跟踪优选地不因跟踪换能器相对于彼此的运动而变得复杂。例如,如图1至图4所示,跟踪构件130可通过在两个位置接合到控制器主体110而固定到控制器主体110。手固定器120可在这两个位置附近附接到控制器100(控制器主体110或跟踪构件130),以偏置用户的手掌使其抵靠在这两个位置之间的手柄112的外表面。

在某些实施方案中,跟踪构件130和控制器主体110可包括具有材料连续性的一体式单块部件,而不是组装在一起。例如,跟踪构件130和控制器主体110可通过单个注塑成型工艺步骤模制在一起,从而产生包括跟踪构件130和控制器主体110两者的一个一体式硬塑料部件。另选地,跟踪构件130和控制器主体110可首先分开地制造,然后组装在一起。无论采用哪种方式,跟踪构件130都可被认为固定到控制器主体110。

手固定器120在图1中被示出为处于打开位置。手固定器120可任选地被弯曲的弹性构件122偏置在打开位置,以在视觉被VR眼镜挡住的用户抓持控制器时,有利于该用户将左手插入手固定器120和控制器主体110之间。例如,弯曲的弹性构件122可任选地是弹性弯曲的柔性金属条,或者可包含可基本上弹性弯曲的另选塑料材料,诸如尼龙。为了让用户感觉舒适,弯曲的弹性构件122可任选地部分或完全位于垫或织物材料124(例如,氯丁橡胶护套)内部或被其覆盖。另选地,该垫或织物材料124可仅设置在(例如粘附到)弯曲的弹性构件122的面对用户的手的一侧上。

手固定器120的长度任选地可以是可调节的,例如通过包括由弹簧偏置的导绳器128系紧的拉绳126。拉绳126可任选地具有可用作挂绳的多余长度。护套124任选地可附接到该拉绳。在某些实施方案中,弯曲的弹性构件122可通过系紧的拉绳126的张力而被预紧。在此类实施方案中,弯曲的弹性构件122施加到手固定器120的张力(以将其偏置在打开位置)使得手固定器在拉绳126未被系紧时自动打开。本公开还设想了调节手固定器120的长度的另选常规方法,诸如防滑钉、橡皮筋(当手插入时会暂时拉伸,从而施加弹性张力以压在手背上)、可调节长度的钩环带附接件等。

手固定器120可设置在手柄112和跟踪构件130之间,并且被构造成接触用户的手的手背。图2示出了操作期间的控制器100,其中用户的左手插入其中,但是没有抓持控制器主体110。在图2中,手固定器120闭合并在手上变紧,以物理地偏置用户的手掌使其抵靠手柄112的外表面。以那种方式,即使手没有抓持控制器主体110,手固定器120在闭合时也可将控制器100保持在手上。图3和图4描绘了操作期间的控制器100,这时手固定器120闭合,并且手正在抓持控制器主体110并且拇指正在操作一个或多个拇指操作控件(例如,触控板116)。

控制器主体110的手柄112优选地包括接近传感器阵列,这些接近传感器在空间上部分或完全围绕手柄外表面分布。尽管阵列可包括网格,但是该阵列中的接近传感器不必具有相等的尺寸并且不必在它们之间具有相等的间隔。该接近传感器阵列优选地响应用户的手指与手柄112的外表面的接近度。例如,该接近传感器阵列可以是嵌入在手柄112的外表面下方的多个电容传感器,其中该外表面包括电绝缘材料。这种电容传感器阵列与用户的手的一部分之间的电容与它们之间的距离成反比。可通过将RC振荡器电路连接到该电容传感器阵列中的元件来感测电容,并注意电路的时间常数(以及振荡的周期和频率)将随电容而变化。以这种方式,该电路可检测用户的手指从手柄112的外表面释放。

当手固定器120(例如,手固定带)紧紧闭合时,不仅可防止控制器100从手中掉落,还可防止手指相对于手柄112的接近传感器阵列过度平移,从而更可靠地感测手指运动。电子系统可包括体现手指的解剖学上可能的运动的算法,以更好地使用来自接近传感器阵列的感测来呈现受控人物的手的张开、手指指向或手指相对于控制器或相对于彼此的其他运动。以这种方式,用户引起控制器100和/或手指的移动可帮助控制VR游戏系统、国防系统、医疗系统、工业机器人或机器或其他设备。在VR系统应用中(例如,用于游戏、训练等),系统可基于跟踪换能器的移动来呈现抛出运动,并且可基于感测到的用户的手指从控制器手柄的外表面释放来呈现所抛出的对象的释放。

因此,手固定器120的功能(允许用户“放开”控制器100,而控制器100实际上不会与手分离或被抛到或掉落到地板上)可实现受控电子系统的附加功能。例如,如果感测到用户对控制器主体110的手柄112的抓持的释放和恢复,则可将这种释放或抓持结合到游戏中以显示(例如在VR中显示)抛出或抓持对象。手固定器120可允许重复而且安全地完成这种功能。例如,在图1至图4的实施方案中手固定器120的位置可帮助跟踪构件130保护用户的手背免受现实世界的冲击,例如当用户响应于在VR环境中感测到的提示而移动时(例如,当实际上被VR眼镜遮挡时)。

在某些实施方案中,控制器100可包括设置在控制器主体110内的可再充电电池,并且手固定器120(例如,手固定带)可包括电耦接到该可再充电电池的导电充电线。控制器100优选地还包括用于与电子系统的其余部分通信的射频(RF)发射器。这种RF发射器可由该可再充电电池供电,并且可响应拇指操作控件114、115、116、控制器主体110的手柄112中的接近传感器和/或跟踪构件130中的跟踪传感器。

如图5所示,在某些实施方案中,控制器100可以是包括相似的右控制器200的一对控制器中的左控制器。在某些实施方案中,控制器100和200可(一起)同时跟踪用户的两只手的运动和抓握,例如以增强VR体验。

图6A描绘了根据本发明的另一个示例性实施方案的右手控制器600的前视图。图6B描绘了右手控制器600的后视图。控制器600具有控制器主体,该控制器主体包括头部610和手柄612。在图6A至图6B的实施方案中,头部610包括至少一个拇指操作控件A、B、608,并且还可包括被构造成由食指操作的控件(例如触发器609)。手柄612包括被外壳640部分包裹的管状壳体。

在图6A至图6B的实施方案中,跟踪构件630在头部610处和手柄612的端部处被固定到控制器主体。手固定器620被构造成物理地偏置用户的手掌使其抵靠在头部610和手柄612的该端部之间的外壳640。手固定器620优选地设置在手柄612和跟踪构件630之间,并且可包括手固定带,该手固定带的长度可调节并且被构造成接触用户的手背。在图6A至图6B的实施方案中,手固定器620任选地包括拉绳628,并且任选地可通过绳锁626(在手柄612的远侧端部附近)调节长度,该绳锁选择性地防止拉绳628在绳锁626的位置处滑动。

在图6A至图6B的实施方案中,跟踪换能器632、633设置在跟踪构件630上,其中跟踪换能器633设置在跟踪构件630的相对的远侧端部的突起鼻状物上。附加的跟踪换能器634任选地设置在头部610的远侧区域上。跟踪换能器632、633和634可以是响应由电子系统(例如,虚拟现实游戏系统)发射的电磁辐射(例如,红外光)的跟踪传感器,或者可以是发射由电子系统接收的电磁辐射(例如,红外光)的跟踪信标。例如,电子系统可以是VR游戏系统,其向控制器600广泛地广播(即涂施)脉冲红外光,跟踪换能器632、633和634是红外光传感器,这些红外光传感器可接收广播的脉冲红外光。此类跟踪传感器的响应可被传回电子系统,并且该系统可解读这种响应以有效地跟踪控制器600的位置和取向。

跟踪换能器632、633、634中的一者或多者可任选地如图7A的实施方案所示那样、或另选地如图7B的实施方案所示那样、或另选地以未示出的常规方式构造。图7A的下部部分描绘了电连接到柔性电路751的红外光传感器750的分解透视图,该红外光传感器示出了在包括不透红外光的塑料的上盖开窗壳体壁755的矩形部分下方。开窗壳体壁755包括窗口756。窗口756优选地包括透射红外光的聚碳酸酯塑料,并且可包括底侧凹部以容纳红外光传感器750的厚度。

根据图7A的实施方案,开窗壳体壁(例如,跟踪构件630的外侧结构,或图6A的头部610)可由所谓的“双料射出”注塑成型工艺制成,因此该壳体壁的大部分是由不透红外光的塑料制成的,但是在红外光传感器750上方的窗口756中设置有透射红外光的塑料。

图7A的上部部分描绘了组装后的红外光传感器750、柔性电路751和开窗壳体壁755的横截面视图。在图7A中被示出为从上方入射到窗口756的三个向下箭头的红外光穿过窗口756,由下面的红外光传感器750接收。由于壳体壁755包括不透红外光的塑料,因此撞击该壳体壁的红外光不会穿过,并且其中一部分可被反射回窗口中,从而由红外光传感器750接收。以这种方式,尽管壳体壁755的大部分包括不透红外光的塑料,但窗口756仍允许红外光影响红外光传感器750,使得红外光传感器750仅接收来自优选角度范围的红外光。

另选地,跟踪换能器632、633、634中的一者或多者可任选地如图7B的实施方案所示那样构造。图7B的下部部分描绘了电连接到柔性电路751的红外光传感器750的分解透视图,该红外光传感器被示出为在包括透射IR的塑料的上盖壳体壁758的矩形部分下方。壳体壁758涂覆有不透红外光的膜757,该膜被图案化为包括窗口759(窗口处不存在不透红外光的膜757)。

图7B的上部部分描绘了组装后的红外光传感器750、柔性电路751、壳体壁758和不透IR的膜757的横截面视图。在图7B中被示出为从上方入射到外壳壁758上的三个向下箭头的红外光穿过不透红外光的膜757中的窗口759,穿过那里的壳体壁758,由下面的红外光传感器750接收。由于壳体壁758包含透射红外光的塑料,因此撞击该壳体壁的红外光可能会进入其中并丢失,并且有可能通过内部反射无意而且不希望地到达附近的传感器。以这种方式,不透红外光的膜757中的窗口759允许红外光主要影响红外光传感器750。

图8示出了右手控制器600的侧视图,其中部分包裹手柄612的管状壳体的外壳640被拆下以显露其内表面上的仪器。在图8的实施方案中,该仪器可包括在空间上分布在外壳640的内表面上的接近传感器阵列800,该接近传感器阵列800响应用户的手指与外壳640的接近度。该阵列800中的接近传感器不必具有相等的尺寸,也不必彼此规则地或相等地间隔开。在某些实施方案中,该接近传感器阵列800优选地可以是可连接到柔性电路的多个电容传感器,该柔性电路结合到外壳640的内表面。在图8的实施方案中,外壳640包括第一电连接器部分805,该第一电连接器部分可连接到手柄612的配合的第二电连接器部分(如图9A至图9B中更详细地示出的)。

图9A至图9B描绘了图6A的右手控制器600的横截面,示出了控制器手柄任选地可包括被接缝613在纵向上分开的管状壳体612a、612b,其中管状壳体部分612a和612b毗邻。在图9A中,外壳640被示出为从手柄的其余部分拆下。图9B描绘了图9A的横截面,不同的是外壳640安装在其正常操作位置。在图9A至图9B的实施方案中,外壳640的第一电连接器部分805被示出为配合并且可连接到控制器手柄的第二电连接器部分905。

在图9A至图9B的实施方案中,外壳640部分地包裹管状壳体612a、612b,使其优选地与纵向接缝613重叠,这样纵向接缝613可被定位成优化制造过程,而不是为了适应接近传感器阵列800的期望圆周位置。在某些实施方案中,外壳640与手柄的管状壳体612a、612b的圆周部分C重叠,并且圆周部分C在角度上跨度为手柄的管状壳体612a、612b的整个圆周的至少100度但不大于170度。在某些实施方案中,这样的周向重叠可使接近传感器阵列800能够感测用户的手指或手掌的期望部分(例如,最能指示抓持的手的区域)的接近度。

手柄的管状壳体612a、612b不必具有圆形横截面,并且无论手柄的管状壳体612a、612b是否具有圆形横截面,在本文中都使用词语“圆周”。在本文中,术语“圆周”是指围绕手柄的管状壳体612a、612b的整个周边,如果管状壳体612a、612b是正圆形的中空圆柱体,则其圆周可为圆形,但是如果该管状壳体的形状为非圆柱或空心棱柱形,则其圆周为圆形之外的封闭形状。

在图9A至图9B的实施方案中,印刷电路板(PCB)920可被安装在手柄的管状壳体612a、612b内,其中第二电连接器部分905电耦接到PCB920。PCB 920任选地包括力感测电阻器(FSR)922,并且该控制器还可包括柱塞924,该柱塞将经由外壳640施加的朝向手柄的管状壳体612a、612b外侧的压缩力向内传递到FSR 922。在某些实施方案中,FSR 922与接近传感器阵列800相结合,可促进感测用户抓持的开始以及用户这种抓持的相对强度,这可有利于某些游戏功能。

在某些实施方案中,外壳640具有(在图9A至图9B中径向测量的)外壳厚度,该外壳厚度小于手柄的管状壳体部分612a或612b的壳体壁厚度的三分之一。在那些实施方案中,相对于接近传感器阵列800设置在手柄的管状壳体612a、612b上或中的另选实施方案,这种厚度不等可改善接近传感器阵列800的灵敏度。

图10A描绘了根据本发明的另一个示例性实施方案的右手控制器200的前视图,其具有部分闭合的手固定器220(例如,手固定带)。图10B描绘了控制器200的前视图,不同的是手固定器220完全打开。在图10A至图10B的实施方案中,控制器200包括具有头部210和手柄212的控制器主体。头部210在控制器200的颈部区域211处毗邻手柄212。手柄212优选地包括接近传感器阵列,这些传感器在空间上恰好分布在手柄外表面下方,并且优选地响应用户的手指与手柄212的外表面的接近度。

在图10A至图10B的实施方案中,头部210包括拇指操作控件A、B和208。控制器200还包括跟踪构件230,该跟踪构件优选地在头部210处和手柄212的远侧端部处被固定到控制器主体。跟踪构件230优选地包括多个跟踪换能器,这些跟踪换能器可以是响应由电子系统发射的电磁辐射(例如,由虚拟现实游戏系统发射的脉冲红外光)的传感器,或发射将由电子系统接收的电磁辐射的跟踪信标。在图10A至图10B的实施方案中,跟踪构件230优选地但不一定是具有弓形形状的跟踪弧。手固定器220优选地设置在手柄212和跟踪构件230之间。

在图10A至图10B的实施方案中,控制器200包括拉绳228和在手柄212的远侧端部附近的绳锁226。绳锁226可选择性地防止拉绳228在绳锁226处滑动。在图10A的实施方案中,随着将拉绳228逐渐进一步拉动经过绳锁226,手固定器220被拉得更紧而进入闭合位置(如图10A所描绘的运动箭头所示)。闭合位置物理地偏置用户的手掌使其抵靠手柄212的外表面。

在图10A至图10B的实施方案中,手固定器220优选地包括弹性构件(例如,内部或外部可弹性变形的条,诸如金属条),该弹性构件朝向图10B所示的打开位置偏置手固定器220。在图10B的实施方案中,当用户选择性地使绳锁226释放并允许拉绳228相对滑动时,朝向弹性变形的弹性构件拉直的预加载偏置导致手固定器220自然地打开(如图10B所描绘的运动箭头所示)。该打开位置可有助于将用户的手从控制器200插入或抽出,特别是当用户的视线可能因佩戴虚拟现实眼镜而受遮挡时。

图11A描绘了控制器200的头部210和手柄212部件的前视图,包括可被调节为围绕头部210的周边移动的手固定器锚定件302。图11B描绘了相同的头部210和手柄212部件,不同的是从头部210移除了面板以露出能够锁定的卡圈部分311,该卡圈部分可有助于围绕头部210的周边选择性地调节手固定器锚定件302。

在图11B的实施方案中,能够锁定的卡圈部分311可沿由内部弓形引导件315限定的弓形路径平移。用户可选择性地锁定能够锁定的卡圈部分311,以防止锚定件302围绕头部210的周边进行进一步移动。现在参考图4和图10A至图11B,手固定器220的弹性构件附接到头部210的手固定器锚定件302,这允许将手固定器220调节为朝向或远离用户的食指拇指圈(在用户的拇指和其他手指之间)。在某些实施方案中,手固定器220的弹性构件优选地通过枢转或可旋转的附接件附接到头部210的手固定器锚定件302,使得手固定器220可在该附接件的位置处相对于手固定器锚定件302枢转。这种自由度是对手固定器锚定件302围绕头部210的周边的位置的可调节性的一种加成。

图12A、图12B和图12C描绘了部分组装的控制器400的另选实施方案,该控制器具有控制器主体,该控制器主体包括头部410和在颈部区域411中接合到头部的手柄412。在图12A至图12C的另选实施方案中,控制器主体包括设置在颈部区域411附近的通道414。手固定器(图12A中未示出,使得通道414将不会被部分遮挡)包括弹性构件420,该弹性构件终止于延伸到通道414中的突出部425。

在图12B和图12C的实施方案中,突出部425包括扣件427,该扣件防止当手固定器处于闭合位置时突出部在通道414内进行纵向移动。例如,在图12C的实施方案中,扣件427是凸轮,当手固定器突出部425的相对角度对应于手固定器的闭合位置时,即,当手固定器的闭合位置在弹性构件420上产生张力时(例如,如图12C的横截面中所示的向下方向),该扣件增大与通道414的内表面的摩擦。

相反,当手固定器突出部425旋转到对应于手固定器的打开位置的相对角度时(例如,如图12C的横截面中所示的向上方向),扣件427和通道414之间的摩擦可减小,并且手固定器突出部425可在通道414内平移(如图12B所示的运动箭头所示)。通道414优选地被取向成使得手固定器突出部沿通道414的平移优选地朝向或远离用户的食指拇指圈的方向调节手固定器突出部425的相对位置,例如使得控制器400可适应不同的手大小或手指长度。在另选实施方案中,手固定器突出部425可通过常规的枢转接头能够枢转地附接到手固定器的其余部分。这种旋转自由度是对手固定器突出部425沿通道414的可调节平移的一种加成。

图13A描绘了控制器200的头部210和手柄212部件的前视图。头部210在控制器200的颈部区域211处毗邻手柄212。头部210包括拇指操作控件(例如,A、B和208)。控制器200还可包括可被调节为围绕头部210的周边移动的手固定器锚定件1302(在本文中有时被称为“径向臂1302”,并且/或者在本文中有时被简称为“锚定件1302”)。图13B描绘了相同的头部210和手柄212部件,不同的是从头部210移除了面板以露出卡圈部分1311,该卡圈部分具有本文限定的多个止动器。限定在卡圈部分1311中的止动器可由卡圈部分1311中的多个齿限定。如本文所使用的,卡圈部分1311的“齿”是朝向头部210的中心径向向内突出的突出部,而卡圈部分1311的“止动器”是被插入在卡圈部分1311的一对相邻齿之间的凹口或凹槽。卡圈部分1311可由金属、塑料(例如,硬的、耐用的塑料)或其他合适的材料制成。

锚定件1302可具有或附接到位于锚定件1302的下侧上的突出部。该突出部(例如,齿)可从头部210的中心径向向外取向,以便与卡圈部分1311的特定止动器接合。也就是说,在锚定件1302的下侧上或附接到该锚定件的下侧的突出部可选择性地定位在卡圈部分1311的一对相邻齿之间以将锚定件1302锁定在特定位置中,使得锚定件1302当被锁定就位时不能够围绕头部210的周边移动。偏置构件1304(诸如扭转弹簧)可从头部210的中心在径向向外的方向上物理地偏置锚定件1302,这允许在锚定件1302的下侧上或附接到该锚定件的下侧的突出部保持为在特定止动器处与卡圈部分1311接合。因此,手固定器锚定件1302不仅能够围绕头部210的周边移动,而且还能够从头部210的中心径向向内和向外移动,朝向和远离该头部的中心移动(如图13B所描绘的径向取向的运动箭头所示)。例如,控制器200的用户可径向向内推动锚定件1302,并且在这样做时,可将锚定件1302围绕头部210的周边移动到对应于卡圈部分1311的该多个止动器的多个离散位置中的不同位置。这是因为径向向内推动锚定件1302允许在锚定件1302的下侧上或附接到该锚定件的下侧的突出部跳过卡圈部分1311的齿,从而允许锚定件1302围绕头部210进行周边移动。锚定件1302的周边移动由图13B所描绘的周向取向的运动箭头所示。

限定在卡圈部分1311中的止动器的数量是可配置的,并且可取决于期望的调节范围。在一些实施方案中,卡圈部分1311的止动器的数量在约2至6个止动器的范围内。在一些实施方案中,卡圈部分1311包括五个止动器,这将允许在五个离散位置之间调节锚定件1302。然而,可在卡圈部分1311中限定任何合适的数量的止动器,以允许用户围绕头部210的周边将锚定件1302调节到多个离散位置中的任何位置。在一些实施方案中,这些离散位置被标记在控制器200壳体的外表面上,诸如通过在靠近颈部区域211的头部210的外表面上的多条虚线标记,这些虚线向用户指示可朝向或远离用户的食指拇指圈调节手固定器220,以优化在握持控制器200时手上的舒适度。锚定件1302可在其间调节的该多个离散位置可包括:当用户握持控制器200时离用户手的食指拇指圈最近的第一位置、当用户握持控制器200时离食指拇指圈最远的第二位置,以及任选地,在该第一位置和该第二位置之间的一个或多个中间位置。应当理解的是,卡圈部分1311和手固定器锚定件1302(包括在锚定件1302的下侧上或附接到该锚定件的下侧的突出部/齿,该突出部/齿与卡圈部分1311的止动器接合)构成部件的组件,该组件在本文中被认为是控制器200的“调节机构”。当用户握持控制器200时,该调节机构允许朝向或远离用户手的食指拇指圈在多个离散位置之间调节手固定器220的弹性构件122。

如图13B所示,手固定器锚定件1302可在锚定件1302的第一端处联接到头部210。例如,锚定件1302可联接到位于头部210的中心或中心附近的枢转点,并且可存在联接在枢转点和锚定件1302之间的一个或多个中间部件。锚定件1302可延伸穿过限定在控制器200的头部210中且位于颈部区域211附近的通道。这样的通道可类似于图12A所示的通道414。卡圈部分1311可沿该通道定位在该通道正下方,以便当锚定件1302没有通过与卡圈部分1311接合而被锁定在离散位置时,允许锚定件1302在该通道内自由移动。因为手固定器锚定件1302在与卡圈部分1311脱离接合时能够在通道内移动,所以手固定器锚定件1302可沿弧形路径围绕头部210的周边平移。为此,用户可抓持锚定件1302的经由通道从头部210延伸的一部分,径向向内推动锚定件1302,并且在径向向内推动锚定件1302时,将锚定件1302沿弧形路径围绕头部210的周边平移到多个离散位置中的特定位置。在松开锚定件1302时,或者在释放锚定件1302上的径向向内的压力时,偏置构件1304从头部210的中心径向向外偏置锚定件1302。由于该径向向外偏置力,锚定件1302最终经由卡圈部分1311被锁定就位。具体地,当来自偏置构件1304的偏置力使得在锚定件1302的下侧上或附接到该锚定件的下侧的突出部在卡圈部分1311的特定止动器处与卡圈部分1311接合时,手固定器锚定件1302(以及因此附接到其上的手固定器220)被锁定就位,以防止锚定件1302围绕头部210的周边进行进一步移动。参考图10A至图10B和图13C,手固定器220的弹性构件122附接到头部210的手固定器锚定件1302,这允许凭借该锚定件1302的对应移动朝向或远离用户的食指拇指圈(在用户的拇指和其他手指之间)调节手固定器220本身。

在某些实施方案中,手固定器220的弹性构件122通过枢转或可旋转的附接件(例如,在锚定件1302的第二端处)附接到手固定器锚定件1302。以这种方式,手固定器220可相对于手固定器锚定件1302围绕枢转点在附接件的位置处枢转。这种自由度是对手固定器锚定件1302围绕头部210的周边的位置的可调节性的一种加成。图13C描绘了位于手固定器220的弹性构件122和头部210的手固定器锚定件固件1302之间从而允许手固定器220相对于手固定器锚定件固件1302枢转的这种枢转或可旋转的附接件的示例。

图13C描绘了由顶部部分1306(1)和底部部分1306(2)组成的两部分紧固件1306。这种两部分紧固件1306的示例是具有两个部分1306(1)和1306(2)的卡扣铆钉紧固件,这两个部分被压在一起,直到它们以锁定接合的方式被卡扣以产生用户不可轻易拆卸的紧固件1306。本文设想了其他类型的紧固件1306(诸如锁紧螺母紧固件)或允许手固定器220围绕枢转点进行枢转和/或旋转移动的任何其他类型的紧固件,该枢转点位于限定在锚定件1302中的孔处。

摩擦构件1308可被插入在手固定器220的弹性构件122和手固定器锚定件1302之间、位于弹性构件122联接到锚定件1302的位置处。例如,至少当控制器200处于直立取向时,摩擦构件1308可在附接点处设置在手固定器220的弹性构件122的上方和手固定器锚定件1302的下方。摩擦构件1308增加了与弹性构件122的远侧端部的摩擦,这导致手固定器220被保持在期望位置。换句话说,由摩擦构件1308施加在弹性构件122上的增加的摩擦力会抑制手固定器220进行自由旋转或枢转移动,直到克服该摩擦力的力被施加到该手固定器上(例如,通过用户围绕枢转点旋转手固定器200)。

摩擦构件1308可以是橡胶垫圈,或由具有相对高的摩擦系数的任何合适的材料制成的任何类似部件。当组装两部分紧固件1306时,凭借紧固件1306(1)的顶部部分在锚定件定1302上朝向摩擦构件1308向下推动以及紧固件1308(2)的底部部分在弹性构件122上朝向摩擦构件1308向上推动向摩擦构件1308施加压缩(或夹紧)力。施加到被插入在紧固件的两个部分1306(1)和1306(2)之间的部件的压缩力增加了要克服以便使手固定器220围绕附接件的枢轴点旋转的摩擦力。该摩擦构件1308与由两部分紧固件1306施加的压缩(或夹紧)力相结合,有助于将手固定器220保持在期望位置,并且抑制偏离该期望位置的移动。这允许手固定器220在整个游戏过程中保持在对于用户而言为最佳舒适度的位置。在没有摩擦构件1308的情况下,手固定器220可能以其他方式更倾向于在相对小的力(诸如重力)的影响下偏离期望位置。

参考本文中的具体示例性实施方案描述了本发明,但是本领域技术人员将认识到,本发明不限于那些实施方案。可以设想,本发明的各种特征和方面可单独地或联合地使用并且可能在不同的环境或应用中使用。例如,参考右手控制器示出的特征也可在左手控制器中实现,反之亦然。因此,说明书和附图应被认为是例示性和示例性的而不是限制性的。例如,词语“优选地”和短语“优选地但不一定”在本文中被同义地使用,以一致地包括“不是必须地”或“任选地”的含义。“包括”、“包含”和“具有”旨在作为开放式术语。

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