输入控件的磁性制动器的制作方法

文档序号:15884187发布日期:2018-11-09 18:32阅读:149来源:国知局
输入控件的磁性制动器的制作方法

已经开发出各种各样的计算设备以在不同设置中为用户提供计算功能。例如,用户可以与移动电话、平板计算机、可穿戴设备或其他计算设备进行交互以检查电子邮件、在网上冲浪、撰写文本、与应用进行交互等。各种类型的输入设备可以被用于计算设备以实现用于与该设备(诸如键盘、跟踪垫、触摸垫、以及定点设备(例如,鼠标),仅举几个例子)进行交互的用户输入。输入设备(诸如鼠标或键盘)可包括旋转输入控件,例如滚轮或转盘。常规的旋转输入控件可采用机械制动机制来将旋转划分成各离散增量。这些制动机制提供被指定成在使用旋转控件时增强触“感”的机械地产生的旋转阻力,并允许输入根据这些离散增量来索引。由于制动效果是机械产生的,因此旋转动作产生在某些情况下可能是不希望的噪声。另外,机械接合的组件之间产生的摩擦导致各组件随着时间的推移而磨损,这降低了旋转的均匀性并缩短了产品的生命周期。



技术实现要素:

本文中描述了输入控件的磁性制动器。在一个或多个实现中,旋转输入控件(例如,滚轮或转盘)包括转子组件,该转子组件被配置成采用磁性制动机制。旋转输入控件可与输入设备(诸如,计算机鼠标、键盘或指示笔等)集成。转子组件包括围绕旋转轴旋转的转子,并包括设置在该转子周围的多个磁性元件,诸如齿轮的齿、轮辐、金属区域等等。至少一个永磁体从该旋转轴轴向向外地布置,并被配置成将磁场应用于这些磁性元件。这在转子被旋转时导致磁性制动效果,因为这些磁性元件旋转通过该磁场时引起了旋转阻力的变化。

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征,亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。

附图说明

结合附图来描述具体实施方式。在附图中,附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在说明书和附图的不同实例中使用相同的附图标记可指示相似或相同的项目。

图1是根据一个或多个实现的可操作以采用在本文中描述的磁性制动技术的示例操作环境的图示。

图2更详细地描绘了图1的输入设备的示例实现。

图3a和3b描绘了根据一个或多个实现的示出示例旋转组件的图1的输入设备的各部分的透视图。

图4表示根据一个或多个实现的用于操作采用磁性制动的输入控件的示例场景。

图5描绘根据一个或多个实现的针对力矩可调旋转组件的代表性布置和场景。

图6描绘根据一个或多个实现的针对力矩可调的旋转组件的另一代表性布置和场景。

图7a和7b描绘根据一个或多个实现的各磁体相对于旋转组件的转子的相应布置。

图8示出包括示例计算设备的示例系统,该示例计算设备表示可以实现本文中描述的各种技术的一个或多个计算系统和/或设备。

具体实施方式

概览

常规的旋转输入控件可采用机械制动机制来将旋转划分成各离散增量。这些制动机制提供被指定成在使用旋转控件时增强触“感”的机械地产生的旋转阻力,并允许输入根据这些离散增量来索引。由于该制动效果被机械地产生,旋转动作可能产生不合需要的噪声和摩擦,该不合需要的噪声和摩擦降低了旋转的均匀性并减小了产品生命周期。

本文中描述了输入控件的磁性制动器。在一个或多个实现中,旋转输入控件(例如,滚轮或转盘)包括转子组件,该转子组件被配置成采用磁性制动设备。旋转输入控件可与输入设备(诸如,计算机鼠标、键盘或指示笔等)集成。转子组件包括围绕旋转轴旋转的转子,并包括设置在该转子周围的多个磁性元件,诸如齿轮的齿、轮辐、金属区域等等。至少一个永磁体从该旋转轴轴向向外地布置,并被配置成将磁场应用于这些磁性元件。(诸)磁体可被布置在各位置中,诸如被对准在转子的周界/边缘之外或被定位在该转子旁边。(诸)磁体在转子被旋转时导致磁性制动效果,因为这些磁性元件旋转通过磁场时引起了旋转电阻的变化。

如本文所讨论的以磁的方式创建的制动效果提供非接触式均匀旋转阻力,该非接触式均匀旋转阻力改善了每一离散增量的力矩一致性以及输入操作(诸如滚动)的准确性。此外,由于该制动效果是在不使用机械地啮合的组件的情况下创建的,因此很少的噪声或没有噪声被产生。还消除了摩擦,并因此获得了更长的产品生命周期。通过选择性地改变(诸)磁体相对于转子的间距,对旋转阻力/滚动力矩的可调节的调整也是可能的。

在以下的讨论中,提供了题为“操作环境”的章节,该章节描述适合采用本文中描述的输入控件的磁性制动的技术的示例环境。此后,题为“磁性制动示例”的章节描述根据一个或多个实现的示例技术、设备、布置和细节。最后,题为“示例系统”的章节描述了根据一个或多个实现的可采用磁性制动的示例计算系统和设备。

操作环境

图1在100处概括地例示了根据一个或多个实现的操作环境。环境100包括计算设备102,计算设备102具有带有一个或多个处理器和设备(例如cpu、gpu、微控制器、硬件元件、固定逻辑设备等)的处理系统104、一个或多个计算机可读介质106、操作系统108、以及驻留在计算机可读介质上并且能由处理系统执行的一个或多个应用110。处理系统104可以从应用110检索并执行计算机程序指令以便向计算设备102提供各种各样的功能,包括但不限于游戏、办公生产力、电子邮件、媒体管理、打印、联网、web浏览等。还可包括与应用110相关的各种数据和程序文件,其示例包括游戏文件、办公文档、多媒体文件、电子邮件、数据文件、网页、用户简档和/或偏好数据等。

计算设备102可被具体化为任何合适的计算系统和/或设备,诸如作为示例而非限制:游戏系统、台式计算机、便携式计算机、平板或板式计算机、诸如个人数字助理(pda)等手持式计算机、蜂窝电话,机顶盒、可穿戴设备(例如,手表、腕带、眼镜等)等等。例如,如图1所示,计算设备102可被实现为电视机客户端设备112、计算机114和/或连接到显示设备118以显示媒体内容的游戏系统116。替代地,计算设备可以是任何类型的便携式计算机、移动电话、或包括集成显示器122的便携式设备120。计算设备还可被配置为可穿戴设备124,可穿戴设备124被设计成由用户穿戴、附连到用户、由用户携带、或者以其他方式有用户传递。图1中所描绘的可穿戴设备124的示例包括眼镜、智能腕带或手表、以及荚式设备,诸如夹扣健身设备、媒体播放器或跟踪器。可穿戴设备124的其他示例包括但不限于环、衣物物件、手套、或手环,仅举几个示例。任一计算设备可以实现有各种组件,诸如一个或多个处理器和存储器设备以及不同组件的任何组合。可表示包括计算设备102的各种系统和/或设备的计算系统的一个示例在以下关于图8来示出和描述。

计算机可读介质可包括,作为示例而非限制,通常与计算设备相关联的所有形式的易失性和非易失性存储器和/或存储介质。这种介质可包括rom、ram、闪存、硬盘、可移动介质等。计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“通信介质”二者,其示例可在图8的示例计算系统的讨论中找到。

计算设备102可包括或利用输入设备126。例如,计算设备102可经由任何合适的有线或无线连接通信地耦合到一个或多个输入设备126。输入设备包括与计算设备102集成的设备,诸如集成键盘、触摸垫、跟踪垫、定点设备、平板或可穿戴设备的边框或其他可触摸操作的组件、能够进行触摸的显示器等等。输入设备还包括外部设备和可移除可连接的设备,诸如鼠标、无线键盘、可移除键盘/盖组合、移动电话、用于通过无线连接控制计算设备的可穿戴设备、外部触摸垫等。还构想了输入设备的其他非常规配置,如游戏控制器、模仿乐器的配置等等。由此,输入设备126以及输入设备所包含的控件(例如,按钮、按键、触摸区域、切换等)可采用各种不同的配置来支持各种不同的功能。

根据本文中描述的一个或多个实现,输入设备126包括根据本文中描述的技术实现磁性制动效果的转子组件128。如以上所引入的,转子组件128包括具有各磁性元件的转子,该转子被配置成在旋转期间与产生磁场的(诸)磁体对准。在转子被旋转时,磁性制动效果被导致,因为这些磁性元件旋转通过磁场时引起了旋转阻力的变化。转子组件128可被采用来实现用于各电子设备的各种种类的旋转输入控件,仅举数例,其示例包括但不限于用于鼠标或其他输入设备的滚轮,用于电子设备的音量转盘或其他调节旋钮;或者用于家庭或车辆娱乐系统的控制轮或转盘。关于转子组件128的这些或其他方面的细节可在以下讨论中找到。

此外,输入设备126还包括可连接到计算设备102以允许传递来自输入设备的输入信号以供该计算设备处理的接口130。向计算设备传达的输入信号包括通过转子组件128的操作生成的信号,如以上和以下所描述的。计算设备102进一步被例示为包括输入/输出模块132,该输入/输出模块132被配置为处理从输入设备126和/或其他源接收到的输入信号。输入/输出模块108表示与处理计算设备102的输入以及呈现计算设备102的输出相关的各种功能。输入/输出模块132可处理各种不同的输入,诸如涉及输入设备126的控件操作、虚拟键盘的按键、通过触摸屏功能标识姿势等等。响应于输入,输入/输出模块132导致执行相应的操作。由此,输入/输出模块132可通过识别并利用包括键压、姿势、控制交互等在内的各种类型的输入之间的区分来支持各种不同的输入技术。

环境100进一步描绘了计算设备102可经由网络134通信耦合至服务提供者136,服务提供者136使得计算设备102能够访问由服务提供者136使其变得可用的各种资源138并且与这些资源交互。资源138可包括内容和/或服务的任何合适的组合,通常由一个或多个服务提供者使这些内容和/或服务通过网络可被获得。例如,内容可包括文本、视频、广告、音频、多媒体流、动画、图像、网页等的各种组合。服务的一些示例包括但不限于,在线计算服务(例如“云”计算)、认证服务、基于web的应用、文件存储和协作服务、搜索服务、消息收发服务(诸如电子邮件和/或即时消息收发)、以及社交联网服务。

在已经描述了示例操作环境的情况下,现在考虑与输入控件的磁性制动的一个或多个实现相关联的示例细节和技术。

磁性制动示例

图2更详细地在200处概括地描绘了图1的输入设备126的示例实现。在所示的示例中,输入设备126包括转子组件128,该转子组件128可用本文档中描述的各种方法来配置。输入设备还包括接口130,该接口130表示用于允许到计算设备的连接以及与计算设备的通信(包括从输入设备供应输入信号以供计算设备处理的通信)的任何合适地配置的有线或无线接口。输入信号包括通过转子组件128的操作生成的输入信号。

如所描绘的,转子组件包括转子202、磁性制动设备204和编码器206。转子202表示被配置成围绕旋转轴旋转的旋转组件,诸如轮、圆盘、转盘、齿轮或其他元件。转子202可被配置成围绕被形成为与转子202集成的组件或替代地被形成为分开的轴组件的轴旋转。在各实现中,转子202具有大致圆形的形状。转子还可被形成为或包括具有多个铣齿或轮齿的齿轮。替代地,转子可使用具有多侧边缘的多边形形状来实现。还构想了各种其他转子配置。

转子202被配置成包括设置在转子周围的多个磁性元件。构想了各种类型和布置的磁性元件。在各实现中,转子202包括以围绕转子的径向模式设置的磁性和非磁性材料的交替区域。作为示例,磁性元件可包括与转子202集成的具有磁性特性的齿轮轮齿或轮辐。齿轮轮齿、轮辐或其他磁性元件可以以交替模式与非磁性部分散布在一起,非磁性部分可包括磁性元件之间的开放空间或填充磁性元件之间的间隙的非磁性材料(例如,塑料和/或橡皮)。以下结合图3a、3b和4来讨论关于转子的示例实现的细节。

磁性制动设备204表示在转子202被旋转时创建磁性制动效果的功能。磁性制动设备204包括产生磁场的一个或多个永磁体的布置。一个或多个永磁体的布置被定位成使得该转子的各磁性元件在转子202旋转时通过该磁场。由于磁性元件通过磁场时所产生的旋转阻力发生了变化,因而发生了磁性制动效果。以下结合图7a和7b讨论了永磁体的示例布置。

具体地,由于磁性元件对永磁体的吸引力,由磁性制动设备204建立的磁场会影响转子202的旋转。旋转的离散增量是通过使磁性元件以交替模式与非磁性部分散布在一起来建立的。据此,经由转子组件128产生的输入信号可按与机械地产生的制动方法类似的方式根据离散增量来索引。

在各实现中,磁性制动设备204的磁体被定位在相对于转子202而言固定的位置中,这产生一致的触“感”和制动效果(例如,由磁场引起的力矩水平是恒定的)。替代地,磁性制动设备204被配置成包括调整器设备,该调整器设备用于选择性地改变所产生的旋转阻力的水平。构想了调整器设备的各种配置。在一个或多个实现中,调整器设备被设计成通过改变(诸)永磁体相对于转子和磁性元件的间距来允许不同水平或“模式”的旋转阻力。这一间距方面的改变引起所施加的磁性力矩的幅度方面的相应改变,随后允许对制动效果的选择性调整。以下结合图5和6讨论了关于调整器设备的各实现的细节。

编码器设备206表示转子组件128的被配置成捕捉关于转子的旋转的数据并将该数据转换成输入信号以供传达给计算设备的功能。具体地,编码器设备206可按各种方式来配置以检测位置、速度(例如,每分钟转速)、行进的距离、转子增量或与转子的旋转有关的其他参数中的一者或多者。编码器设备206将通过转子组件128的操作供应的输入转换成(例如,经由接口130)向计算设备102传达以供经由输入/输出模块132或其他方式进行处理和操作的输入信号。构想了各种类型的编码器设备,包括但不限于通常与滚轮或其他旋转控件一起使用的光学和机械编码器。在一实现中,编码器设备206可采用霍尔效应传感器,该霍尔效应传感器被设计成基于在转子202转动时发生的磁场波动来检测旋转参数。

如所述的,本文档中描述的转子组件和磁性制动技术可被用来输入针对各种电子设备的各种不同类型的输入控件。图2中表示一些说明性示例设备和相应的控件。例如,转子组件128可被采用来实现鼠标208、键盘210或其他输入设备126的滚轮。转子组件128还可被用来实现来自移动设备210(诸如移动电话、平板、相机、可佩戴设备或便携式数字媒体播放器)的转盘或旋转控件。此外,转子组件128可与其他电子设备214的输入控件(诸如,a/v接收机的音量控件、智能家用电器的转盘控件、车辆电子系统的旋转控件等等)结合使用。

现在考虑结合图3a、3b和4的示例讨论的关于转子组件的示例实现的细节。具体地,图3a在300a处概括地描绘根据一个或多个实现的用于输入设备126的转子组件128的侧视图。在该示例中,转子组件128对应于输入设备126(诸如计算机鼠标或键盘)的滚轮。虽然讨论了滚轮,但可采用相似的特征和组件来实现用于其他种类的设备的其他类型的旋转控件,其示例贯穿本文档提供。在图3a的示例中,转子组件128包括具有轮齿或其他磁性元件的布置的齿轮302的形式的转子。齿轮可用铁或其他具有磁性特性的材料来构造。齿轮可被包裹在非磁性材料304(诸如,塑料或橡皮盖)中。因此,轮齿以及周围的材料形成磁性和非磁性(或降低的磁性)材料的交替布置。还构想了其他布置,诸如具有磁性轮辐的轮子、有磁性嵌入物在圆盘四周间隔排列的圆盘等。

对于齿轮302,磁性元件对应于以圆周方式设置在滚轮的边缘处或附近的轮齿。在其他布置中,磁性元件可径向地朝向转子/轮子的内部设置,如图3a中示出的示例轮辐306所表示的。一般来说,多个磁性元件在转子/轮子四周均等地间隔排列。这些磁性元件被设置成在转子周围创建多个离散的磁阻点。此外,转子组件128包括磁性制动设备204,磁性制动设备204被配置成与磁性元件对准以在转子/轮子按本文中描述的方式转动时提供旋转阻力。

在所表示的示例中,磁性制动设备204被配置成永磁体308,该永磁体308被定位成从转子/轮子的旋转轴径向向外。如所讨论的,磁性制动设备204可包括一个或多个磁体的布置,该布置被定位成在相应的转子被旋转时向磁性元件施加磁场。在图3a的示例滚轮的上下文中,永磁体308被配置成在滚轮被转动时与齿轮302的轮齿对准。这导致磁性制动效果,因为这些磁性元件(例如,轮齿)通过磁场时引起了旋转阻力的变化。具体地,制动效果是在磁场的影响下基于永磁体308与轮齿的对准和永磁体与轮齿中间的间隙或非磁性材料的对准之间存在的旋转力矩差产生的。

如所表示的,永磁体308在位置方面在径向在转子的边缘外部的方向与转子(例如,滚轮)间隔开,以便与设置在转子周围的、该边缘附近的磁性元件(例如,轮齿)对准。在该布置中,永磁体308的中心可被设为与旋转轴的中心点大致对准,并且该永磁体308从边缘向外隔开一距离。该磁体可具有与边缘同心地对准的弯曲或弧形表面。替代地,该磁体可具有被对准成与正切边缘的线大致平行的平坦表面。

另选地或替代地,永磁体308可与转子间隔开,处于沿着转子的一侧的某位置处。通过该方法,至少一个磁体被定位成与旋转轴平行并且在径向在转子的边缘之内。按这种方式定位的永磁体308被配置成沿着转子的该侧在距转子中心确定的距离处与磁性元件对准。

此外,在一些场景中,一对磁体可被布置在转子的相对侧上。例如,转子组件128可包括如刚才描述的在沿着转子的一侧的位置处的第一永磁体以及被布置在沿着转子的相对侧的相应位置处的附加永磁体。在该场景中,磁场以及旋转阻力的变化由在转子的相对侧上的该对磁体的组合效果产生。

一般来说,一个或多个永磁体可被布置在各种组合中以实现磁性制动设备204。磁体可被定位在相对于转子202而言固定的位置中。但是,如以上所述,磁性制动设备205可实现针对这些磁体中的一个或多个的调整器设备。调整器设备用于改变相应磁体的位置以选择性地将磁体移动地更接近转子或将磁体移动地更远离转子。永磁体相对于转子的距离的改变产生由磁体向转子施加的旋转阻力的相应改变。

图3b在310处概括地描绘根据一个或多个实现的图3a的转子组件128的透视图。图3b提供永磁体308在相对于旋转组件128的齿轮302而言固定的位置中的布置的另一视图。随着齿轮302被转动,齿轮的不同轮齿变为与永磁体308对准。磁性制动的旋转阻力由齿轮以及轮齿之间的间隙与永磁体308交替地对准时力矩的变化而导致。

在该上下文中,图4在400处概括地描绘采用根据一个或多个实现的磁性制动的输入控件的操作的示例场景。具体地,图4是表示旋转组件128的齿轮302在如位置402和位置404所指示的不同位置之间的移动的示图。在所描绘的示例中,使用字母a到d来标记齿轮302的多个轮齿和间隙。在位置402,齿轮的轮齿a被描绘成与永磁体308对准。由于该磁体对齿轮的吸引力,这是一个稳定的位置。在旋转组件128用于滚动或其他输入动作的操作期间,齿轮302转动并且永磁体308变为与轮齿a和c之间的间隙b对准。与间隙b的对准是不稳定的位置,因为磁场趋于将轮子进一步拉为与轮齿c对准。因此,旋转力矩在该不稳定位置上升了。当旋转继续到轮齿c与磁体对准的点时,旋转力矩据此下降回去。如本文中所讨论的磁性制动效果是以下这样的改变引起的:即由转子的磁性元件通过离开永磁体308的磁场时发生的力矩的改变(例如,旋转阻力的改变)。一般来说,力矩改变以与磁性和非磁性元件的交替模式相对应的周期或振荡模式发生。

如所述的,旋转组件128的实现可包括或利用与一个或多个永磁体连接的调整器设备。调整器设备被设计成改变在由调整器设备控制的(诸)磁体和转子202之间的间隔。这引起向转子202施加的力矩和旋转阻力的水平的相应改变。因此,调整器设备可被用来在不同的场景下选择性地改变该阻力。另选地或替代地,不同的操作模式可被定义并映射到相应的力矩/电阻水平以及相应的(诸)磁体和转子之间的间隔。例如,可定义可提供不同水平的制动感觉的一个或多个制动模式。此外,可定义其中制动效果水平被显著地降低的快速滚动或“超”模式。在超模式中,转子转动,并且由于磁体的布置实际上没有附加的阻力。换言之,制动效果在超模式中被停用了。可响应于不同的准则或针对不同的交互场景选择性地启用和停用各种不同的模式(包括但不限于枚举示例)。

结合图5和图6描绘并描述了调整器设备的说明示例。具体地,图5描绘了在500处概括地描绘了根据一个或多个实现的针对力矩可调旋转组件的代表性布置和场景。图5表示旋转组件128的磁性制动组件204由于调整器设备的操作而在如位置502和位置504所指示的不同位置之间的移动。在该示例中,调整器设备采用被连接到磁性制动组件204并被配置成使用机械齿轮动作将磁性制动组件204驱动到相对于转子202的不同位置中的力矩调整齿轮506的形式。但是制动效果仍是以磁的方式产生的。

在位置502,力矩调整齿轮506将磁性制动组件204移动为相对较接近转子202,使得磁性制动组件204和转子202之间的间距508相对较小。另一方面,在位置504,力矩调整齿轮506将磁性制动组件204移动为远离转子202,使得磁性制动组件204和该转子之间的间距508相对较大。磁性制动组件204所施加的磁场的效果随着距离的增加而减小。因此,制动效果在位置502比在位置504更大。各中间位置可提供处于在位置502和位置504得到的那些制动效果水平之间的中间制动效果水平。如以上所述的旋转组件128的操作模式可被定义为对应于通过设置力矩调整齿轮506而实现的相应的位置,以据此改变磁性制动组件204和转子202之间的间距。

图6在600处概括地描绘根据一个或多个实现的针对力矩可调的旋转组件的另一代表性布置和场景。与图5一样,图6表示旋转组件128的磁性制动组件204由于调整器设备的操作而在如位置602和位置604所指示的不同位置之间的移动。在该示例中,调整器设备采用被连接到磁性制动组件204并被配置成将磁性制动组件204驱动到相对于转子202的不同位置中的致动器606的形式。此处,致动器606用于将旋转组件128移动到多个不同的位置,此多个不同的位置至少包括如位置602和位置604所指示的位置。在位置602,磁性制动组件204相对较接近于转子204,使得磁性制动组件204和转子202之间的间距608相对较小。因此,向转子202施加的旋转阻力相对较高。另一方面,在位置604,磁性制动组件204被移动为远离转子204,使得磁性制动组件204和该转子之间的间距608相对较大。由此,在位置604,向转子202施加的旋转阻力比较低。还构想了调整器设备的各种其他配置。

图7a和7b描绘根据一个或多个实现的各磁体相对于旋转组件的转子的相应布置。具体地,图7a在700处概括地描绘被定位在转子202的相对侧上的一对磁体308的布置。在该示例中,这些磁体中的每一者与转子202间隔开,在沿着转子202的相应侧的位置上,并以与旋转轴702平行的线为中心。这些磁体被定位成在径向在转子的边缘之内并沿着转子的该侧与磁性元件对准。磁体308可被固定于在边缘的内部并在从旋转轴702径向向外的各位置处。在一实现中,提供调整器设备以便按本文中描述的方式选择性地调整针对这些磁体中的一者或两者的间距。

图7b在704处概括地描绘在转子202的边缘之外的磁体308的布置。在该示例中,该磁体按从旋转轴702径向向外的方式与转子202的边缘表面间隔一距离。磁体被定位成大致与旋转轴702的中心点对准。在该位置,磁体被配置成对在转子四周均等地间隔开的多个磁性元件(诸如转子的齿轮轮齿或轮缘元件)进行操作。

将图7a和7b的示例布置作为代表性示例来提供。还构想了各种其他布置和组合。一般来说,如本文档中所讨论的磁体致动设备204被配置成包括一个或多个磁体的布置,此一个或多个磁体被对准以将磁性旋转阻力施加在转子上。该一个或多个磁体的布置可包括在一侧或两侧上的磁体、围绕转子的边缘的磁体、或被放置在转子旁边并围绕边缘的磁体的组合。

在已经考虑了组合传感器系统的示例细节和过程的情况下,现考虑对根据一个或多个实现的示例系统的讨论。

示例系统和设备

图8在800概括地例示了包括示例计算设备802的示例系统,该示例计算设备表示可以实现本文描述的各个技术的一个或多个计算系统和/或设备。计算设备802例如可被构造成通过采取所形成的外壳以及由用户的一个或多个手抓握和携带的大小来采用移动配置,这些计算设备的所例示的示例包括移动电话、移动游戏和音乐设备和平板计算机,但还构想其他示例。

所例示的示例计算设备802包括处理系统804、一个或多个计算机可读介质806、以及相互通信地耦合的一个或多个i/o接口808。尽管没有示出,计算设备802可进一步包括系统总线或将各种组件相互耦合的其他数据和命令传输系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任一个或其组合,诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线和/或利用各种总线体系结构中的任一种的处理器或局部总线。也构想了各种其他示例,诸如控制和数据线。

处理系统804表示使用硬件执行一个或多个操作的功能。相应地,处理系统804被例示为包括可被配置为处理器、功能块等的硬件元件810。这可包括在作为专用集成电路或使用一个或多个半导体构成的其他逻辑设备的硬件中的实现。硬件元件810不受形成它们的材料或者其中利用的处理机制的限制。例如,处理器可以由半导体和/或晶体管(例如,电子集成电路(ic))构成。在这一上下文中,处理器可执行指令可以是可电子地执行的指令。

计算机可读存储介质806被例示为包括存储器/存储812。存储器/存储812表示与一个或多个计算机可读介质相关联的存储器/存储容量。存储器/存储组件812可包括易失性介质(诸如随机存取存储器(ram))和/或非易失性介质(诸如只读存储器(rom)、闪存、光盘、磁盘等等)。存储器/存储组件812可包括固定介质(例如,ram、rom、固定硬盘驱动器等)以及可移动介质(例如闪存、可移动硬盘驱动器、光盘等等)。计算机可读介质806可以下面进一步描述的各种方式来配置。

(诸)输入/输出接口808表示允许用户向计算设备802输入命令和信息的功能,并且还允许使用各种输入/输出设备向用户和/或其它组件或设备呈现信息。输入设备的示例包括键盘、光标控制设备(例如,鼠标)、话筒、扫描仪、触摸功能(例如,电容性的或被配置来检测物理触摸的其它传感器)、照相机(例如,可采用可见或诸如红外频率的不可见波长来将移动识别为不涉及触摸的姿势),等等。输出设备的示例包括显示设备(例如,监视器或投影仪)、扬声器、打印机、网卡、触觉响应设备,等等。因此,计算设备802可以按照各种方式来配置以支持用户交互。

计算设备802还被示为通信地且物理地耦合到输入设备814,该输入设备可物理地且通信地从计算设备802移除。以此方式,各种不同的输入设备可以耦合到计算设备802,从而具有各种各样的配置来支持各种各样的功能。在此示例中,输入设备814包括一个或多个控件816。这些控件可被配置成压敏元件、按钮、机械地切换按键的跟踪垫等等。

输入设备814还被示为包括可被配置成支持各种功能的一个或多个模块818。此一个或多个模块818例如可被配置为处理从控件816接收到的模拟和/或数字信号以识别输入和姿势、确定输入是否指示静力、发起与计算设备的通信、支持对输入设备814的认证以便与计算设备802一起操作等等。输入设备814还可被配置成包括转子组件128,如上所述,该转子组件128包括转子202和磁性制动设备204。

本文可以在软件、硬件元件或程序模块的一般上下文中描述各种技术。一般而言,此类模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、元件、组件、数据结构等。本文使用的术语“模块”、“功能”和“组件”一般表示软件、固件、硬件或其组合。本文描述的技术的各特征是平台无关的,从而意味着该技术可在具有各种处理器的各种商用计算平台上实现。

所描述的模块和技术的实现可以被存储在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质传送。计算机可读介质可包括可由计算设备802访问的各种介质。作为示例而非限制,计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“计算机可读信号介质”。

“计算机可读存储介质”指的是仅仅与信号传输、载波或信号本身相比能够持久存储信息的介质和/或设备。因此,计算机可读存储介质不包括暂态介质或信号本身。计算机可读存储介质包括以适合于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、逻辑元件/电路、或其他数据等的方法或技术来实现的诸如易失性和非易失性、可移动和不可移动介质和/或存储设备的硬件。该计算机可读存储介质的示例包括但不限于,ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光存储、硬盘、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或者可适用于存储所需信息并可由计算机访问的其他存储设备、有形介质或制品。

“计算机可读信号介质”可以指被配置为诸如经由网络向计算设备802的硬件传送指令的信号承载介质。信号介质通常用诸如载波、数据信号、或其他传输机制等经调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。信号介质还包括任何信息传送介质。术语“已调制数据信号”意指以在信号中对信息进行编码的方式来使其一个或多个特性被设定或改变的信号。作为示例而非限制,通信介质包括有线介质,诸如有线网络或直接线路连接,以及无线介质,诸如声学、rf、红外线和其他无线介质。

如前面所描述的,硬件元件810和计算机可读介质806表示以硬件形式实现的模块、可编程设备逻辑和/或固定设备逻辑,其可被某些实施例采用来实现本文描述的技术的至少某些方面,诸如执行一个或多个指令。硬件可包括集成电路或片上系统、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、复杂可编程逻辑器件(cpld),和以硅或其它硬件实现的组件。在此上下文中,硬件可操作为通过指令和/或由硬件实现的逻辑来执行程序任务的处理设备,以及被用来存储用于执行的指令的硬件(例如上面描述的计算机可读存储介质)。

前面的组合也可被采用来实现在此描述的各种技术。因此,软件、硬件,或可执行模块可被实现为在某种形式的计算机可读存储介质上和/或由一个或多个硬件元件810实现的一个或多个指令和/或逻辑。计算设备802可被配置成实现对应于软件和/或硬件模块的特定指令和/或功能。因此,可作为软件由计算设备802执行的模块的实现可至少部分以硬件完成,例如,通过使用计算机可读存储介质和/或处理系统810的硬件元件804。指令和/或功能可以是一个或多个制品(例如,一个或多个计算设备802和/或处理系统804)可执行/可操作的,以实现本文描述的技术、模块、以及示例。

示例实现

本文所描述的技术的示例实现包括但不限于以下示例中的一者或多者的一个或任意组合:

示例1:一种输入设备,包括:被配置来实现信号的传递的接口;以及可操作来生成信号的转子组件,该转子组件包括:转子,该转子围绕旋转轴旋转并包括设置在该转子周围的多个磁性元件;以及永磁体,该永磁体从该旋转轴径向向外地布置并被配置成将磁场应用于磁性元件,这在转子被旋转时归因于磁性元件通过该磁场时引起了旋转阻力的变化而导致磁性制动效果。

示例2:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,其中多个磁性元件在转子四周被均等地间隔开。

示例3:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,还包括编码器设备,该编码器设备被配置成捕捉关于转子的旋转的数据并将该数据转换成输入信号以供传达给计算设备。

示例4:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,其中输入设备包括计算机鼠标并且该转子包括与该计算机鼠标集成的滚轮。

示例5:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,其中磁性元件被设置成在转子周围创建多个离散的磁阻点。

示例6:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,其中转子包括金属齿轮并且磁性元件包括该金属齿轮的轮齿。

示例7:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,其中金属齿轮的轮齿在磁场的影响下基于永磁体与轮齿的对准和轮齿之间永磁体的对准之间存在的旋转力矩差产生制动效果。

示例8:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,其中磁性元件与具有比磁性元件低的磁吸力的区域以交替模式散布在转子周围。

示例9:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,其中交替模式在转子被旋转时产生旋转阻力的变化。

示例10:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,其中永磁体在位置方面在转子的边缘外部与转子径向地间隔开,以与设置在转子周围的、该边缘附近的磁性元件对准。

示例11:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的输入设备,其中永磁体在沿着转子的平行于旋转轴的一侧的位置处并且在转子的边缘的内侧与转子径向地间隔开以沿着转子的该侧与磁性元件对准。

示例12:如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备,其中:转子组件包括位于沿着转子的该侧的该位置的永磁体和被布置在沿转子的相对侧的相应位置处的附加永磁体;以及磁场以及旋转阻力的变化由永磁体以及在转子的相对侧上应用的附加永磁体的组合效果产生。

示例13:如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备,其中永磁体被布置在相对于转子而言的固定位置处。

示例14:如本章节中的任何一个或多个示例中所描述的输入设备,其中:转子组件包括调整器设备,该调整器设备连接到永磁体并可操作来改变永磁体相对于转子的距离;以及改变永磁体相对于转子的距离产生旋转阻力的相应变化。

示例15:一种用于电子设备的转子组件,包括:转子,该转子围绕旋转轴旋转并包括在该转子周围的被均等间隔开的多个磁性元件;永磁体,该永磁体从该旋转轴径向向外地布置并被配置成将磁场应用于磁性元件,这在转子被旋转时归因于磁性元件通过该磁场时引起了旋转阻力的变化而导致磁性制动效果;以及编码器设备,该编码器设备被配置成捕捉关于转子的旋转的数据并将该数据转换成被提供来控制电子设备的操作的输入信号。

示例16:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的转子组件,其中转子包括金属齿轮并且磁性元件对应于该金属齿轮的轮齿。

示例17:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的转子组件,其中转子组件被配置为电子设备的控制转盘。

示例18:一种装置包括:被配置来实现信号的传递的接口;以及可操作来生成输入信号的转子组件,该转子组件包括:滚轮,该滚轮围绕旋转轴旋转并包括具有多个轮齿的金属齿轮;永磁体,该永磁体从该旋转轴在滚轮边缘的外部径向向外地布置并被配置成将磁场应用于滚轮,这在滚轮被旋转通过磁场时归因于永磁体与多个轮齿之一对准时以及永磁体在金属齿轮的轮齿之间对准时引起了不同水平的旋转力矩而导致磁性制动效果;连接到永磁体的调整器设备,该调整器设备可操作来改变永磁体相对于滚轮的距离以归因于磁场来改变所应用的旋转力矩的水平;以及编码器设备,该编码器设备被配置来捕捉关于滚轮的旋转的数据并将该数据转换成信号。

示例19:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的装置,其中调整器设备被配置来实现与滚轮的多个定义的操作模式相对应的旋转力矩的多个不同水平。

示例20:如本章节中的任何一个或多个示例中所述的装置,其中编码器包括光学编码器,该光学编码器被配置成检测滚轮位置、速度或行进的距离中的一者或多者。

结语

尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了各个示例实现,但可以理解,所附权利要求书中定义的各实现不必限于上述具体特征或动作。相反,这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的特征的示例形式而公开的。

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