一种按键的振动回馈实现和控制方法及游戏手柄按键结构

技术领域

本发明涉及游戏手柄和键盘领域，特别是一种按键的振动回馈实现和控制方法及游戏手柄按键结构。

背景技术

现有的游戏手柄中ABXY 按键采用导电硅胶或微动、轻触开关实现开关功能，以控制游戏功能触发，缺点是不能精准控制按键的触发高度和行程，在一些FPS游戏中按键触发行程不能自定义，影响用户体验。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种按键的振动回馈实现和控制方法，通过电感应和电位差方式实现按键的振动回馈，降低成本，提升用户体验，并且有效改善霍尔器件的磁干涉问题。

本发明采用的技术方案为：

一种按键的振动回馈实现和控制方法，将按键上感应导板的位移行程转换成感应导板与感应线圈产生电位差，依据电位差与预设阈值的比较结果作为按键通断的信号以及振动马达工作的控制信号。

优选地，所述感应导板与感应线圈产生的电位差输送给感应控制芯片；感应控制芯片将接收到电位差转换为数字变量信号发送给主控芯片；主控芯片读取感应芯片中数字变量信号的数值，并根据数值与预设阈值的比较结果发出脉冲指令控制按键通断。

更优选地，所述主控芯片还连接有用于接收脉冲指令的马达控制芯片，马达控制芯片驱动振动马达工作。

优选地，所述主控芯片还连接有用于预设阈值的接口。

本发明还提供一种实现按键的振动回馈实现和控制方法的游戏手柄按键结构，包括设置在手柄壳体上的至少一个按键，每个按键上设有感应导板，感应导板的下方设有复位弹簧，每个感应导板下方对应设有用于在按键带动感应导板下移时产生电位差的感应线圈。

优选地，所述感应线圈与连接有用于将电位差转换为数字变量信号的感应控制芯片，感应控制芯片连接有用于将数字变量信号与预设阈值进行比较以控制按键通断的主控芯片。

更优选地，所述主控芯片还连接有马达控制芯片，马达控制芯片与振动马达连接。

更优选地，所述主控芯片还连接有用于预设阈值的接口。

更优选地，所述感应导板的位移行程为0~4mm。

更优选地，所述按键为游戏手柄上A按键、B按键、X按键或Y按键。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供了一种按键的振动回馈实现和控制方法，将按键的位移行程，利用感应导板与感应线圈直接转换为电位差，再与预设阈值比较，控制按键的通断；并能用户预设阈值，增加按键触发行程可控功能，提升用户体验；利用振动马达运转带动ABXY按键和手柄外壳振动实现按键回馈功能，且振动的大小和方向、时间可用驱动程序自定义的，使按压，感应、按键导通、振动回馈形成闭环。

附图说明

图1，为本发明提供的一种游戏手柄按键结构设置在手柄壳体上的示意图；

图2，为本发明提供的一种游戏手柄按键结构的剖视图；

图3，为本发明提供的一种游戏手柄按键结构的示意图；

图4，为本发明提供的一种游戏手柄按键结构的爆炸图；

图5，为本发明提供的一种游戏手柄按键结构的方框原理图；

图6，为本发明提供的一种游戏手柄按键结构中按键触发的流程图；

图7，为本发明提供的一种游戏手柄按键结构中按键释放的流程图。

具体实施方式

根据附图对本发明提供的优选实施方式做具体说明。

本发明还提供一种按键的振动回馈实现和控制方法，将按键上感应导板11的位移行程转换成感应导板11与感应线圈12产生的电位差，依据电位差与预设阈值的比较结果作为按键通断的信号以及振动马达41工作的控制信号；这样将按键10的位移行程，利用感应导板11与感应线圈12直接转换为电位差，再将电位差与预设阈值进行比较，比较的结果作为控制按键通断的信号以及振动马达工作的控制信号，这样相较于霍尔磁感应按键，感应电容和电位差方式实现按键通断，减小了霍尔元件磁铁组件，降低了生产成本，有效改善霍尔器件的磁干涉问题；并通过振动电机的振动反馈功能提升了用户体验。

所述感应导板11与感应线圈12产生的电位差输送给感应控制芯片20；感应控制芯片20将接收到电位差转换为数字变量信号发送给主控芯片30；主控芯片30读取感应芯片中数字变量信号的数值，并根据数字变量信号的数值与预设阈值的比较结果发出脉冲指令控制按键通断；在按键10下压过程中，带动感应导板11位移（约0~4mm之间），当感应导板11接近感应线圈12的感应电路，对电路的电容、电压和供电频率产生变量，感应控制芯片20将读取到按压行程变量转化为0~255的数字信号，主控芯片30根据0~255的数字信号与预设阈值的比较结果发出脉冲指令控制按键的通断。所述感应导板11的位移行程为0~4mm；所述数字变量信号为0~255数字变量。所述电感线圈12是在PCB板上布局形成，在按键10下压过程中，感应导板11位移产生涡流，感应线圈12负载发生变化，通过负载变化来读取数字值。

所述主控芯片30还连接有用于预设阈值的接口，用户可用驱动软件定义控制的按键开关功能的数值，自定义触发行程，从而控制按键下压的行程、阈值变量；相较传统碳粒或机械按键，利用预设阈值的接口增加按键触发行程可控功能，提升用户体验。

所述主控芯片30还连接有用于接收脉冲指令的马达控制芯片40，马达控制芯片40驱动振动马达41工作，主控芯片30根据感应电路和芯片检测到的按键位移变化量转化的数字变量信号，当数字变量信号达到预设阈值后，输出脉冲信号给马达控制芯片40，触控芯片输出电压电流驱动振动马达41运转，振动马达41运转带动ABXY按键和手柄外壳振动实现按键回馈功能，且振动的大小和方向、时间可用驱动程序自定义的，使按压，感应、按键导通、振动回馈形成闭环。

图1至图5，为本发明提供的一种游戏手柄按键结构的优选实施方式。如图1至图5所示，游戏手柄按键结构包括设置在手柄壳体上的至少一个按键10，每个按键10上设有感应导板11，感应导板11的下方设有复位弹簧13，每个感应导板11下方对应设有用于在按键带动感应导板下移时产生电位差的感应线圈12，这样通过感应导板11与感应线圈12之间感应电容和电位差方式实现按键通断的控制，降低成本，提升用户体验，并且有效改善霍尔器件的磁干涉问题。

如图2和图3所示，所述感应线圈12连接有用于将电位差转换为数字变量信号的感应控制芯片20，感应控制芯片20连接有用于将数字变量信号与预设阈值进行比较以控制按键通断的主控芯片30；感应线圈12与感应导板11之间的电位差输送给感应控制芯片20，感应控制芯片20将电位差转换为数字变量信号发送给主控芯片30；主控芯片30读取感应控制芯片20中数字变量信号的数值，并根据数字变量信号的数值与预设阈值的比较结果发出脉冲指令控制按键的通断；这样通过电容感应的方式，实现手柄按键行程、按键通断的可控和阈值的可自定义功能，提升了按键响应速度和手感，解决传统硅胶按键和机械按键触发行程过长手感不佳问题。所述感应导板11的位移行程为0~4mm；所述数字变量信号为0~255数字变量。

所述主控芯片30还连接有马达控制芯片40，马达控制芯片40与振动马达41连接，主控芯片30还可向马达控制芯片40发送信号，马达控制芯片40控制振动马达41工作，这样振动马达41的振动，可快速响应振动感知硅胶按键导通状态，提升用户体验，在一些高要求的竞技游戏中带来更好的响应时间和用户体验。

所述主控芯片30还连接有用于预设阈值的接口，用户可用驱动软件定义控制的按键通断功能的数值，自定义触发行程，从而控制按键下压的行程、阈值变量。相较传统碳粒或机械按键，利用预设阈值的接口增加按键触发行程可控功能，提升用户体验。

所述主控芯片30设置在PCB板100上，PCB板100上设有至少一个安装孔位1001，每个按键10对应一个安装孔位1001，感应线圈12以安装孔位为中心设置在PCB板100上。每个按键10包括按键柱101和键帽102，键帽102套在按键柱101的顶端部，感应导板11套在按键柱101上，感应导板11处于键帽102的下方，按键柱101安装在PCB板100上对应的一个安装孔位1001内，从而感应导板11与一个感应线圈12对应。感应导板11采用金属块和磁铁制成，优选感应导板为感应铜板。所述按键10可为游戏手柄上A按键、B按键、X按键或Y按键。

该游戏手柄的按键结构的具体工作过程为：在按键10下压过程中，带动感应导板11位移（约0~4mm之间），当感应导板11接近感应线圈12的感应电路，对电路的电容、电压和供电频率产生变量，感应控制芯片20将读取到按压行程变量转化为0~255的数字信号，主控芯片30根据数字信号与预设阈值的比较结果作为控制按键通断的信号；并且用户通过主控芯片30连接的用于预设阈值的接口，可用驱动软件定义控制的按键通断功能的数值，从而控制按键下压的行程、阈值变量；主控芯片30根据感应电路和芯片检测到的按键位移变化量，当达到预设阈值后，输出控制信号给马达控制芯片40，触控芯片输出电压电流驱动振动马达41运转，振动马达41运转带动ABXY按键和手柄外壳振动实现按键回馈功能，且振动的大小和方向、时间可用驱动程序自定义的，使按压，感应、按键导通、振动回馈形成闭环。

综上所述，本发明的技术方案可以充分有效的实现上述发明目的，且本发明的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对发明的实施例做出多种变更或修改。因此，本发明包括一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本发明申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。