游戏手柄的制作方法

1.本技术涉及电子游戏设备技术领域，具体涉及一种游戏手柄。


背景技术：

2.随着科技的发展，手机的功能也变得愈发的强大和多样，手机已经渗透到人们日常生活的各个领域。其中，依托手机而存在的手机游戏由于具有很强的娱乐性，已经成为人们娱乐生活的重要组成部分。但手机屏幕的尺寸通常较小，若用户的视线焦点长期聚焦在手机屏幕上，很容易产生疲惫感，因此在大屏幕应用场景下操控手机游戏成为了更好的选择。
3.当以投影的方式将手机游戏的画面投射在电视等大屏幕显示器上时，由于用户依然是基于手机屏幕实现对游戏画面的操控，且手机屏幕是一个光滑的平面，因此用户仍然需要关注手机屏幕上显示的操作按钮的位置，无法一直将视线聚焦在大屏幕上。
4.若是使用游戏手柄在大屏幕显示器上进行云游戏，虽然可以实现盲操，但相比于直接在手机屏幕上操控，现有的游戏手柄线性度较差，操作起来不够流畅和顺滑。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供了一种游戏手柄，该游戏手柄能实现类似于手机屏幕的顺滑且精准的操控。
6.本技术具体采用如下技术方案：
7.一种游戏手柄，所述游戏手柄包括手柄主体、电容触摸屏和按键模组；
8.所述手柄主体具有容置槽，所述电容触摸屏和所述按键模组位于所述容置槽中，所述按键模组位于所述电容触摸屏的远离所述容置槽槽底的一侧；
9.所述按键模组具有模组本体和技能键，所述技能键在所述模组本体的厚度方向上贯穿所述模组本体，所述技能键的顶部与底部导电连接，所述技能键被配置为在受到按压时底部与所述电容触摸屏接触。
10.可选地，所述手柄主体具有第一卡接结构，所述按键模组具有第二卡接结构，所述第二卡接结构与所述第一卡接结构配合，从而将所述按键模组可拆卸地连接在所述手柄主体上。
11.可选地，所述手柄主体具有第一磁体，所述按键模组具有第二磁体，所述第二磁体与所述第一磁体相吸附，从而将所述按键模组可拆卸地连接在所述手柄主体上。
12.可选地，所述游戏手柄还包括处理器，所述处理器设置在所述手柄主体的内部；
13.所述按键模组的面板上具有触控板，所述触控板与所述处理器电性连接。
14.可选地，所述手柄主体具有第一电连接器，所述第一电连接器位于所述容置槽中，所述第一电连接器与所述处理器连接；
15.所述按键模组具有第二电连接器，所述第二电连接器与所述触控板连接；
16.当所述手柄主体与所述按键模组连接时，所述第一电连接器与所述第二电连接器
相连。
17.可选地，所述第一电连接器和所述第二电连接器均具有磁性，且所述第一电连接器和所述第二电连接器相连时通过磁性相吸。
18.可选地，所述游戏手柄包括至少两个按键模组，所述至少两个按键模组的技能键的布置彼此不同。
19.可选地，所述模组本体具有沿厚度方向开设的装配通孔，所述技能键的至少一部分位于所述装配通孔中；
20.所述技能键包括固定技能键和位移技能键中的至少一种；
21.所述固定技能键对应的装配通孔被配置为限制所述固定技能键在径向上偏移；
22.所述位移技能键对应的装配通孔被配置为允许所述位移技能键在径向上偏移。
23.可选地，所述固定技能键包括第一技能键本体和弹片，
24.所述第一技能键本体在所述弹片的上方与所述弹片相连；
25.所述弹片连接在所述模组本体上，所述弹片被配置为在所述第一技能键本体被按压时，与所述电容触摸屏接触。
26.可选地，所述位移技能键包括第二技能键本体、弹簧和触片，
27.所述第二技能键本体与所述触片相连，所述弹簧位于所述第二技能键本体和所述触片之间；
28.所述弹簧的一端与所述装配通孔的内壁连接，另一端与所述触片连接；
29.所述触片被配置为在所述第二技能键本体被按压时，与所述电容触摸屏接触。
30.可选地，当所述位移技能键的第二技能键本体不被按压时，所述触片的中心位于与所述触片所在的装配通孔的轴线上。
31.可选地，所述游戏手柄还包括传感器组件、电机组件和电源组件，所述传感器组件、所述电机组件和所述电源组件均设置在所述手柄主体的内部。
32.可选地，所述游戏手柄还具有2.4g无线模块、蓝牙模块和usb接口中的至少一个。
33.本技术实施例的有益效果至少在于：
34.本技术实施例提供的游戏手柄中，在按键模组靠近容置槽槽底的一侧设置有电容触摸屏，当用户使用游戏手柄进行操作时，若用户的手指按压技能键，那么技能键的底部会与电容触摸屏相接触，从而电容触摸屏可以采集到技能键的位置信息和移动轨迹信息，使得游戏手柄能够实现对游戏内容的操控。其中，由于技能键是基于电容触摸屏实现的操作控制，因而具有良好的线性度，操作起来比较精准和顺滑，操作感受与在手机屏幕上的触摸操作感受类似。并且，由于设置了实体按键，因此用户可以长时间将实现聚焦在显示屏幕而无需盯着游戏手柄。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本技术实施例提供的一种游戏手柄的爆炸图；
37.图2是本技术实施例提供的一种游戏手柄的轴视图；
38.图3是本技术实施例提供的另一种游戏手柄的轴视图；
39.图4是本技术实施例提供的一种按键模组的结构示意图；
40.图5是本技术实施例提供的另一种游戏手柄的爆炸图；
41.图6是本技术实施例提供的两种按键模组的结构示意图；
42.图7是本技术实施例提供的一种按键模组的面板结构示意图；
43.图8是本技术实施例提供的一种固定技能键的结构示意图；
44.图9是本技术实施例提供的一种位移技能键的结构示意图；
45.图10是本技术实施例提供的一种按键模组的背板结构示意图；
46.图11是本技术实施例提供的一种游戏手柄的硬件层框图。
47.附图标记：
48.1、手柄主体；11、容置槽；12、第一卡接结构；13、第一磁体；131、第一电连接器；14、快拆按钮；
49.2、电容触摸屏；
50.3、按键模组；31、模组本体；311、装配通孔；32、技能键；321、固定技能键；3211、第一技能键本体；3212、弹片；322、位移技能键；3221、第二技能键本体；3222、弹簧；3223、触片；33、第二卡接结构；34、第二磁体；341、第二电连接器；35、触控板。
具体实施方式
51.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
52.首先，对本技术实施例中涉及的一些名词进行简单的介绍：
53.电容触摸屏(capacitive touch screen)是一种表面涂覆有特殊金属导电物质的复合玻璃屏，该复合玻璃屏的四个角上引出有四个电极。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场的存在，人体和电容触摸屏的表面形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指可以从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，可以得到触摸点的位置。
54.触控板(touchpad)是一种可以利用手指在平滑的板面上的滑动操作而移动游标的一种输入装置。当使用者的手指接近触控板时会使电容量改变，触控板的控制ic将会检测出电容改变量，转换成坐标。其中触摸屏通常是以显示屏为参照的绝对定位设备，其给出的数据是绝对坐标数据；但触控板是不以显示屏为参照的相对定位设备，其给出的数据是相对坐标数据。
55.锅仔片(dome)是按键的一个组成部分。锅仔片包括金属弹片。当受到按压且按压的压力大于压力阈值时,金属弹片的形状发生突变，中心点下凸。当按压取消，且按压的压力小于压力阈值时，金属弹片的形状即恢复。锅仔片一般为单片金属弹片，有时锅仔片也可由多片金属弹片叠加组成。
56.本技术实施例提供的游戏手柄可以适用于将手机游戏以云游戏的运行方式扩展到大屏幕的应用场景。在该应用场景下，手机游戏的游戏画面在大屏幕上进行显示，用户一
边观看大屏幕，一边通过双手对游戏手柄上的按键进行操作，实现对游戏内容的操控。
57.图1示出了本技术实施例提供的一种游戏手柄的结构图，该游戏手柄包括手柄主体1、电容触摸屏2和按键模组3。
58.其中，手柄主体1具有容置槽11，容置槽11用于容纳电容触摸屏2和按键模组3，电容触摸屏2和按键模组3位于容置槽11中。示例性地，容置槽11中的电容触摸屏2和按键模组3可以叠放在一起，并且电容触摸屏2与按键模组3的底部相邻或相接触，此时电容触摸屏2位于容置槽的槽底和按键模组3之间。
59.按键模组3位于电容触摸屏2的远离容置槽11槽底的一侧，按键模组3的面板可以露出于容置槽11，从而接受用户的手指的操控。按键模组3具有模组本体31和技能键32。其中，模组本体31的形状和尺寸分别与容置槽11的形状和尺寸相适配，当按键模组3位于容置槽11中时，模组本体31的外侧壁可以与容置槽11的内侧壁较好地匹配或贴合。技能键32装配在模组本体31上，并在模组本体31的厚度方向上贯穿模组本体31。技能键32的顶部与底部导电连接，技能键32被配置为在受到按压时底部与电容触摸屏2接触。技能键32的顶部是指技能键32的露出于模组本体31面板的部分，技能键32的顶部通常与手指直接或间接地接触并承受手指的按压；技能键32的底部与顶部相对。其中，技能键32的顶部与底部导电连接，是指位于技能键32的顶部的电子可以在电场的作用下迁移至技能键32的底部，从而在技能键32的底部与电容触摸屏2接触时，可以将人体电流传导至电容触摸屏2。
60.技能键32一般是用于实现对游戏内容进行操纵和控制的按键，用户在使用游戏手柄进行游戏的过程中，可以直接触摸和按压技能键32，实现对游戏内容的操控。
61.结合上述游戏手柄的结构，对本技术实施例提供的游戏手柄的原理详述如下：
62.用户的双手握持游戏手柄进行游戏，其中，用户的手指可以直接按压技能键32的顶部来操控其向下或倾斜移动，技能键32的顶部与底部导电连接，在技能键32被按压时，其底部与电容触摸屏2接触，这样人体与电容触摸屏2之间就会有电流传递，而使电容触摸屏2相应位置的电容发生变化。电容触摸屏2由此检测到技能键32接触的位置信息，以及进一步的移动轨迹信息，将这些信息发送至游戏手柄进行处理，从而实现对游戏内容的操控，与游戏手柄对应连接的显示器所显示的游戏内容随即改变。
63.综上所述，本技术实施例提供的游戏手柄中，在按键模组靠近容置槽槽底的一侧设置有电容触摸屏，当用户使用游戏手柄进行操作时，若用户的手指按压技能键，那么技能键的底部会与电容触摸屏相接触，从而电容触摸屏可以采集到技能键的位置信息和移动轨迹信息，使得游戏手柄能够实现对游戏内容的操控。其中，由于技能键是基于电容触摸屏实现的操作控制，因而具有良好的线性度，操作起来比较精准和顺滑，操作感受与在手机屏幕上的触摸操作感受类似。并且，由于设置了实体按键，因此用户可以长时间将实现聚焦在显示屏幕而无需盯着游戏手柄。
64.为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1-6，对本技术实施例提供的游戏手柄的主要结构，以及主要结构之间的装配方式进行更具体的介绍和说明。
65.如图6所示，在本技术实施例的一些实现方式中，游戏手柄可以包括至少两个按键模组3，至少两个按键模组3的技能键32的布置彼此不同。用户可以选择为不同种类的游戏内容定制相匹配的按键模组3，在使用游戏手柄进行游戏时，用户可以选择与当前游戏内容相匹配的按键模组3，并将其安装到手柄主体1的容置槽11中，从而游戏手柄可以适配和支
持更多的游戏内容，具有更好的开放性。
66.其中，图6中位于上方的按键模组3为标准按键模组，其配置的按键与常规手柄的标准游戏按键相对应，包括左摇杆、右摇杆、方向键和a/b/x/y键，但在本技术实施例中，标准按键模组还可以配置有触控板；图6中位于下方的按键模组3为根据xxx游戏的内容定制的按键模组，其按键的配置与标准按键模组不同。
67.为了实现按键模组3的可替换，在本技术的实施例中，按键模组3需要可拆卸地装配在手柄主体1的容置槽11中。而电容触摸屏2则是适配不同按键模组3的物理媒介，技能键32可以从手指把人体电流传导到玻璃电容触摸屏2，实现基于电容触摸屏2的触摸交互操作。电容触摸屏2可拆卸或不可拆卸地安装在手柄主体1的容置槽11中。
68.其中，按键模组3与手柄主体1之间的可拆卸连接可以通过以下两种实现方式实现。
69.在第一种实现方式中，如图2所示，手柄主体1具有第一卡接结构12，按键模组3具有第二卡接结构33，第二卡接结构33与第一卡接结构12配合，从而将按键模组3可拆卸地连接在手柄主体1上。
70.参见图2，第一卡接结构12可以为凹槽，凹槽可以设置在容置槽11的内壁上；第二卡接结构33可以为凸起，凸起可以设置在按键模组3侧壁上。凸起具有弹性，当向凸起施加一个朝向其所在的按键模组3侧壁的力时，凸起会发生变形而贴近按键模组3侧壁，直至与按键模组3侧壁齐平。
71.在将按键模组3装配到容置槽11中后，凸起会进入到凹槽中，在容置槽11的开口方向上凸起与凹槽的侧壁相抵，使得按键模组3不会从容置槽11中掉落，如此便实现了按键模组3与手柄主体1的连接。
72.手柄主体1具有快拆按钮14，快拆按钮14的第一端露出于手柄主体1的表面，第二端位于凹槽中。当按下快拆按钮14时，快拆按钮14的第二端会对同样位于凹槽中的凸起施加一个朝向其所在的按键模组3侧壁的力，使得凸起发生变形并贴近按键模组3侧壁，此时凸起不再与凹槽的侧壁相抵，按键模组3可以从容置槽11中脱离，如此便实现了按键模组3与手柄主体1的拆卸。为了清楚地向用户指示快拆按钮14的作用，可以在快拆按钮14的第一端标识“press(按压)”。
73.在本技术的另一些实施例中，第一卡接结构12可以为具有弹性的凸起，第二卡接结构33可以为凹槽，凹槽与凸起的位置对应。此时快拆按钮14可以安装在按键模组3的模组本体31上。
74.在第二种实现方式中，如图3所示，手柄主体1具有第一磁体13，按键模组3具有第二磁体34，第二磁体34与第一磁体13相吸附，从而将按键模组3可拆卸地连接在手柄主体1上。
75.参见图3，在一些实施例中，第一磁体13可以设置在容置槽11的底部，并且第一磁体13可以位于电容触摸屏2的靠近容置槽11开口的一侧；第二磁体34可以设置在按键模组3的底壁，按键模组3的底壁是与电容触摸屏2相对应的壁。在另一些实施例中，第一磁体13可以设置在容置槽11的一侧内壁上，第二磁体34可以设置在按键模组3的外壁上，该外壁与设置有第一磁体13的一侧内壁对应。
76.其中，为了便于将磁吸连接后的按键模组3从手柄主体1上拆卸下来，在一些实施
例中，按键模组3上可以设置有便于握持的拔出结构，用户可以抓住拔出结构，将按键模组3从容置槽11中拔出而实现拆卸。
77.因此，按键模组3可以通过以上两种实现方式中的任意一种连接在手柄本体上，或者两种方式同时被使用，以增强按键模组3和手柄本体1之间的连接牢固性。
78.在本技术实施例中，对于电容触摸屏输入的位置信息和移动轨迹信息，可以通过处理器进行处理。
79.如图4所示，在本技术实施例的一些实现方式中，游戏手柄还包括处理器，处理器设置在手柄主体1的内部。处理器是用于处理用户所输入的点击操作、位移操作以及手势操作的器件，处理器将处理后的信息发送至游戏服务器，实现对游戏内容的操控，显示器可以显示操控后的游戏内容。
80.电容触摸屏2可以与处理器连接，从而将采集到的与技能键32接触的位置信息和技能键32的移动轨迹信息发送至处理器进行数据处理。
81.在本技术的一些实施例中，按键模组3的面板上还具有触控板35，触控板35与处理器电性连接。用户的手指可以直接在触控板35上滑动，从而进行手势操作，例如进行精准的鼠标操作，从而实现云游戏内容中需要点击的界面操作功能；或是特定的手势操作，例如界面的上移或下滑、界面缩放等，使得操作起来更加方便高效。其中，触控板35的数量为至少一个，每个触控板35单独与处理器连接。
82.如图5所示，在本技术实施例的一些实现方式中，手柄主体1具有第一电连接器131，第一电连接器131位于容置槽11中，第一电连接器131与处理器连接；按键模组3具有第二电连接器341，第二电连接器341与触控板35连接。当手柄主体1与按键模组3连接时，第一电连接器131与第二电连接器341相连。
83.示例性地，第一电连接器131可以位于电容触摸屏2的靠近容置槽11开口的一侧，第二电连接器341可以位于按键模组3的底壁上；或者，第一电连接器131可以设置在容置槽11的一侧内壁上，第二电连接器341可以设置在按键模组3的外壁上，该外壁与设置有第一电连接器131的一侧内壁对应。
84.如图5所示，在本技术实施例的一些实现方式中，第一电连接器131和第二电连接器341均具有磁性，且第一电连接器131和第二电连接器341相连时通过磁性相吸，从而两个电连接器之间连接地更加紧密，基于电连接器的信息传输更加稳定。
85.在本技术的一些实施例中，如图3所示，第一磁体13和第一电连接器131可以结合成一体，第二磁体34和第二电连接器341可以结合成一体，这样可以减少对模组本体31和容置槽11的结构空间的占用，同时实现结构连接和电连接。当然，在本技术的其他实施例中，第一磁体13和第二磁体34也可以是独立于两个电连接器的磁体，即两个磁体在两个电连接器之外实现结构连接。
86.下面结合附图7-10，对本技术实施例提供的游戏手柄的按键模组3的具体结构进行进一步的详细介绍。
87.在本技术实施例中，按键模组3的结构可以如图7所示。其中，模组本体31具有沿厚度方向开设的装配通孔311，技能键32的至少一部分位于装配通孔311中。通常情况下，技能键32的顶部会凸出于模组本体31的面板，以便于用户按压。
88.技能键32包括固定技能键321和位移技能键322中的至少一种，固定技能键321对
应的装配通孔311被配置为限制固定技能键321在径向上偏移；位移技能键322对应的装配通孔311被配置为允许位移技能键322在径向上偏移。在一种实施例中，固定技能键321对应的装配通孔311的孔径等于固定技能键321位于该装配通孔311中的部分的最大尺寸；位移技能键322对应的装配通孔311的孔径大于位移技能键322位于该装配通孔311中的部分的最大尺寸。
89.以图7所示出的按键模组为例，“f1”“fn”等均为固定技能键，“x”“y”“z”等均为位移技能键。在一种可能的游戏场景中，当固定技能键321被按压时，意味着该固定技能键321对应的技能的释放；当位移技能键322被按压且被操控着向某一方向偏移时，意味着该位移技能键322对应的技能朝向该方向进行释放。
90.图8示出了一种可选的固定技能键的结构。参见图8，固定技能键321包括第一技能键本体3211和弹片3212，第一技能键本体3211在弹片3212的上方与弹片3212相连；弹片3212连接在模组本体31上，弹片3212被配置为在第一技能键本体3211被按压时，与电容触摸屏2接触。
91.其中，第一技能键本体3211和弹片3212均为导电材质。在一些实施例中，为了提高固定技能键321的触感，弹片3212可以为锅仔片。锅仔片的周向边缘连接在模组本体31上，例如可以连接在装配通孔311的内壁上；第一技能键本体3211的底部连接在锅仔片的中间位置。当按压第一技能键本体3211时，锅仔片的中间位置向下凸起并与电容触摸屏2接触，从而将人体电流传导至电容触摸屏2。
92.图9示出了一种可能的位移技能键的结构。参见图9，位移技能键322包括第二技能键本体3221、弹簧3222和触片3223。第二技能键本体3221与触片3223相连，弹簧3222位于第二技能键本体3221和触片3223之间。弹簧3222的一端与装配通孔311的内壁连接，另一端与触片3223连接。触片3223被配置为在第二技能键本体3221被按压时，与电容触摸屏2接触。
93.在一些实施例中，触片3223可以为导电垫片。当用户按压第二技能键本体3221时，由于弹簧3222的弹性，可以带动导电垫片一同朝向电容触摸屏2移动，直至导电垫片的底部与电容触摸屏2接触，将人体电流传导至电容触摸屏2。用户的手指可以操控第二技能键本体3221进行径向移动，从而导电垫片也在电熔触摸屏上发生移动，从而生成移动轨迹信息。当用户停止按压后，由于弹簧3222的弹性，第二技能键本体3221和导电垫片回到原来的位置。
94.如图10所示，在本技术实施例中，当位移技能键322的第二技能键本体3221不被按压时，触片3223的中心位于与触片3223所在的装配通孔311的轴线上。这样用户每次按压位移技能键322时，位移技能键322对应的操作都是从行程中心开始，这样使得每次的交互操作的精准性甚至可以超过手机屏幕的手指触摸操作。
95.如图11所示，本技术实施例提供的游戏手柄还包括传感器组件、电机组件和电源组件，传感器组件、电机组件和电源组件均设置在手柄主体1的内部。
96.示例性地，传感器组件例如可以包括声音传感器和运动传感器中的至少一种。声音传感器用于接收声波，相当于一个麦克风，可以搭配音频处理模块，使用智能语音降噪技术，实现游戏过程中的语音交互功能和基于智能语音识别技术的语音文字输入功能，丰富游戏过程中用户的沟通交流方式。运动传感器可以包括加速度传感器和陀螺仪，实现基于用户动作姿势的游戏操控方式。
97.电机组件可以用于实现震动反馈功能，当用户执行某项操作或者游戏内容需要特殊效果时，可以通过电机组件的震动带动游戏手柄抖动，从而为用户带来良好的触觉反馈和力学刺激。
98.电源组件可以用于实现可充电的锂电池供电方式，以使得游戏手柄具有更强大的续航能力，同时还可以使得游戏手柄脱离有线连接的连接方式，具有更好的灵活性。
99.为便于游戏手柄的使用，如图11所示，该游戏手柄还具有2.4g无线模块、蓝牙(ble)模块和usb接口中的至少一个。用户可以通过以上三种连接方式的任意一种实现游戏手柄与显示设备或终端设备的连接，进行实现对游戏内容的操控。
100.综上所述，本技术实施例提供的游戏手柄，可以在大屏幕显示场景中实现手机游戏的完整游戏操控逻辑，达到游戏过程中的盲操效果。该游戏手柄还集成了手机进行游戏交互的所有技术手段，包括技能键、精准触控鼠标界面操作(第一触控板)、传感触控手势操作(第二触控板)、基于运动传感技术的用户动作姿态交互操作、语音交互和智能语音文字交互等，使得手机游戏可以通过云游戏的运行方式方便扩展到大屏幕的应用场景，达到手机小屏幕和点视大屏幕体验一致的跨屏幕应用。
101.在本技术中，应该理解到，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
102.以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本技术的技术方案，并不用以限制本技术。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围。