KR101319711B1 - 무선 장치를 콘솔 장치에 연결시키기 위한 시스템 - Google Patents

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Abstract

호스트에 무선 장치를 연결하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 무선 장치는 바인딩 및 발견 절차를 통하여 호스트에 연결된다. 바인딩 절차는 연결을 성립시킨다. 고유 식별자 및 기타 바인딩 정보가 무선 장치에 제공되며, 콘솔로의 링크를 성립시키기 위하여 무선 장치에 저장된다. 바인딩 정보는 무선 장치 내에 유지된다. 발견 절차는 무선 장치가 호스트가 호스팅중인 세션에 참가할 수 있도록 한다. 호스트는 무선 장치에 저장된 정보와 비교될 브로드캐스트 패킷을 전송한다. 브로드캐스트 패킷의 유효성이 검사되고 인증되어 발견 절차가 완료된다. 호스트 및/또는 컨트롤러 상의 시각적 표시기가 바인딩 또는 발견 절차의 성공 또는 실패를 표시할 수 있다.
게임 콘솔(game console), 무선 컨트롤러(wireless controller), 바인딩(binding), 발견(discovery)

Description

무선 장치를 콘솔 장치에 연결시키기 위한 시스템{SYSTEM FOR ASSOCIATING A WIRELESS DEVICE TO A CONSOLE DEVICE}
저작권 공지 / 허가
이 특허 문서의 공개된 내용은 저작권에 의해 보호되는 내용을 부분적으로 포함한다. 본 특허 문서 또는 특허 명세서는 특허청 특허 파일 또는 기록에 나타나 있으므로 누구든지 복제할 수 있으나, 그 외의 경우에는 모든 저작권이 보호된다. 명세서 및 도면에서 설명한 소프트웨어 및 데이터에 본 공지가 적용된다: 저작권은 마이크로소프트 코포레이션이 모든 권리를 소유함, 2005년(Copyright ⓒ 2005, Microsoft Corporation, All Rights Reserved).
기술분야
본 발명은 일반적으로 게임 및 멀티미디어 장치 분야에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 무선 장치를 콘솔 장치에 연결시키는(associate to) 시스템 및 방법에 관한 것이다.
게임 콘솔에 컨트롤러를 무선으로 연결함으로써 무선 컨트롤러는 플레이어에게 동작의 자유를 제공한다. 통상적으로, 컨트롤러는 플레이어가 유선 컨트롤러에서 찾을 수 있는 진동 피드백(vibration feedback), 미니 조이스틱, D 패드, 압력 감지 버튼 등과 같은 기능을 제공한다. 또한, 무선 컨트롤러를 게임 콘솔에 연결하는 시스템은, 보통 복수의 플레이어가 동시에 콘솔에서 플레이할 수 있도록 한다.
LAN 타입의 환경에서 동작하는 여러 개의 무선 컨트롤러 및 게임 콘솔이 존재하는 곳에서, 종래의 무선 컨트롤러는 쉽게 관리되지 않는다. 이는 종래의 무선 컨트롤러가 체계적인 방법으로 추가되는 것이 아니라, 애드-혹 기반으로 추가되기 때문이다. 게임 콘솔이 무선의 온라인 커뮤니티 환경으로 이동하게 되면서, 무선 게임의 종래 애드-혹 특성은 문제점에 직면할 것이다.
따라서, 무선 컨트롤러를 콘솔에 연결하는 개선된 시스템을 통해 종래 기술을 향상시키고, 편리함을 제공할 것이다.
무선 장치를 호스트로 연결시키기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 무선 장치는 바인딩(binding) 및 발견(discovery) 절차를 통하여 호스트에 연결된다. 바인딩 절차를 통하여 연결(association)이 성립된다. 고유 식별자 및 기타 바인딩 정보가 무선 장치에게 제공되는데, 이는 콘솔로의 링크를 성립시키기 위하여 무선 장치에 저장된다. 무선 장치 내에서 바인딩 정보가 유지된다. 무선 장치는 발견 절차를 통하여 호스트가 호스팅중인 세션에 참가(join)할 수 있다. 호스트는 무선 장치에 저장된 정보와 비교될 브로드캐스트 패킷을 전송한다. 브로드캐스트 패킷의 유효성을 검사하고 인증하여 발견 절차를 완료한다. 호스트 및/또는 컨트롤러의 시각적 표시기는 바인딩 또는 발견 절차가 성공 또는 실패하였는지 나타낼 수 있다.
바인딩 및 발견은 무선 장치를 호스트에 연결시키는 절차에 포함되는 두 개의 독립적인 단계이다. 무선 장치 대 호스트의 관점에서 바인딩은 일대일인 것이 바람직하나, 호스트 대 장치의 관계에서는 일대다의 관계가 있을 수 있다. 발견은 장치가 호스트에 바인딩된 후에 수행된다. 이미 다른 무선 또는 유선 장치와의 세션이 시작되었더라도, 발견이 수행될 수 있다.
무선 장치는 발견 절차 중에 미리 정해진 시간 동안 호스트로의 연결을 재시도하려고 할 것이다. 이 시간은 사용자가 임의의 오류를 수정할 수 있도록 충분히 길게 하는 것이 바람직하다. 만약 무선 장치가 연결에 실패하면, 무선 장치는 실패를 표시할 것이다.
첨부된 도면을 참조하는 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명을 통해, 본 발명에 대한 추가적인 특징 또는 장점들이 명백해 질 것이다.
첨부된 도면을 참고하면, 전술한 발명의 상세한 설명 및 이하의 바람직한 실시예를 더 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명하기 위한 목적으로, 본 발명에 대한 예시적인 구성을 도면에 도시하였으나, 개시된 구체적인 방법 및 수단으로 본 발명이 한정되지는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 다양한 특징이 구현될 수 있는 게임 콘솔을 도시한 블록도.
도 2는 컨트롤러 및 LED 표시기를 도시한 도면.
도 3 및 도 4는 바인딩 절차 중에 수행되는 예시적인 절차를 도시하는 도면.
도 5 및 도 6은 발견 절차 중에 수행되는 예시적인 절차를 도시하는 도면.
도 7 및 도 8은 플레이어에게 전달되는 예시적인 통지 및 스크린 디스플레이를 도시하는 도면.
도 1은 본 발명의 몇몇 특징들이 구현될 수 있는 멀티미디어/게임 콘솔(100)의 기능적인 구성요소를 도시한다. 멀티미디어 콘솔(100)은 1차 캐시(102), 2차 캐시(104), 및 플래시 롬(판독 전용 메모리; 106)을 포함하는 중앙처리장치(CPU; 101)를 포함한다. 1차 캐시(102) 및 2차 캐시(104)는 데이터를 일시적으로 저장하므로, 메모리 접근 주기 횟수를 줄이고, 이로써 처리 속도 및 처리량(throughput)을 향상시킨다. 하나 이상의 코어 및 이로 인한 추가적인 1차 캐시(102) 및 2차 캐시(104)를 포함하는 CPU(101)가 제공될 수 있다. 플래시 롬(106)은 멀티미디어 콘솔(100)의 전원이 켜졌을 때 부팅 프로세스의 시작 단계 중에 로딩되는 실행가능 코드를 저장할 수 있다.
그래픽 처리 장치(GPU; 108) 및 비디오 인코더/비디오 코덱(코더/디코더)(114)은, 고속의 고해상도 그래픽 처리를 위한 비디오 처리 파이프라인을 형성한다. 버스를 통하여 그래픽 처리 장치(108)로부터 비디오 인코더/비디오 코덱(114)으로 데이터가 전달된다. 비디오 처리 파이프라인은 텔레비전 또는 기타 디스플레이에게 전송하기 위하여 A/V(오디오/비디오) 포트(140)로 데이터를 출력한다. 메모리 컨트롤러(110)는 GPU(108)에 연결되어, 프로세서가 RAM과 같은(다만 이에 한정되는 것은 아님) 다양한 유형의 메모리(112)에 쉽게 접근할 수 있도록 한다.
멀티미디어 콘솔(100)은 바람직하게는 모듈(118)상에 구현되는, I/O 컨트롤러(120), 시스템 관리 컨트롤러(122), 오디오 처리장치(123), 네트워크 인터페이스 컨트롤러(124), 제1 USB 호스트 컨트롤러(126), 제2 USB 호스트 컨트롤러(128), 및 전면 I/O부(front panel I/O subassembly; 130)를 포함한다. USB 컨트롤러(126 및 128)는 주변 장치 컨트롤러(142(1)-142(2)), 무선 어댑터(148) 및 외부 메모리 장치(146)(예를 들어, 플래시 메모리, 외장 CD/DVD ROM 드라이브, 착탈식 매체 등)에 대한 호스트의 역할을 한다. 네트워크 인터페이스(124) 및/또는 무선 어댑터(148)는 네트워크(예를 들어, 인터넷, 홈 네트워크 등)에 액세스를 제공하고 이더넷 카드, 모뎀, 블루투스 모듈, 케이블 모뎀 등을 포함하는 매우 다양한 무선 또는 유선 어댑터 컴포넌트 중 임의의 것이 될 수 있다.
시스템 메모리(143)가 제공되어 부팅 프로세스 중에 로딩되는 애플리케이션 데이터를 저장한다. DVD/CD 드라이브, 하드 드라이브 또는 기타 착탈식 매체 드라이브 등을 포함할 수 있는 매체 드라이브(144)가 제공된다. 매체 드라이브(144)는 멀티미디어 콘솔(100)에 내장 또는 외장될 수 있다. 애플리케이션 데이터는 실행, 재생 등을 위해 매체 드라이브(144)를 통하여 멀티미디어 콘솔(100)에 의해 액세스될 수 있다. 매체 드라이브(144)는 시리얼 ATA 버스 또는 기타 고속 연결(예를 들어, IEEE 1394)과 같은 버스를 통하여 입/출력 컨트롤러(120)에 연결된다.
시스템 관리 컨트롤러(122)는 멀티미디어 콘솔(100)의 이용 가능성을 보장하 는 것과 관련된 다양한 서비스 기능을 제공한다. 음성 처리 장치(123) 및 음성 코덱(132)은 고성능 및 스테레오 처리를 갖춘 해당 음성 처리 파이프라인을 형성한다. 음성 데이터는 통신 링크를 통하여 음성 처리 장치(123) 및 음성 코덱(132) 간에 전달된다. 음성 처리 파이프라인은 음성 재생기 또는 음성 기능을 갖춘 장치에 의한 복제를 위하여 음성/화상 포트(140)에 데이터를 출력한다.
전면 I/O부(130)는 전원 버튼(150) 및 꺼냄 버튼(152)을 지원할 뿐만 아니라, 멀티미디어 콘솔(100)의 외부 표면상에 노출되어 있는 임의의 LED(light emitting diodes; 발광 다이오드) 또는 기타 표시기를 지원한다. 시스템 전원 공급장치 모듈(106)은 멀티미디어 콘솔(100)의 컴포넌트에 전원을 공급한다. 팬(138)은 멀티미디어 콘솔(100) 내부의 회로를 냉각시킨다.
CPU(101), GPU(108), 메모리 컨트롤러(110) 및 멀티미디어 콘솔(100) 내의 다양한 컴포넌트는 직렬 또는 병렬 버스, 메모리 버스, 주변 장치 버스 및 프로세서 또는 각종 버스 아키텍처 중 임의의 것을 이용하는 로컬 버스를 포함하는 하나 이상의 버스를 통하여 상호 연결된다. 예로서, 이런 아키텍처는 PCI(Peripheral Component Interconnects) 버스, PCI-Express 버스 등을 포함할 수 있다.
멀티미디어 콘솔(100)의 전원이 켜졌을 때, 애플리케이션 데이터는 시스템 메모리(143)로부터 메모리(112) 및/또는 캐시(102, 104)로 로딩되고 CPU(101)상에서 실행될 수 있다. 애플리케이션은 멀티미디어 콘솔(100) 상에서 이용 가능한, 서로 다른 매체 유형으로 진행할(navigate) 때 일관된 사용자 체험을 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 동작 중에, 매체 드라이브(144) 내에 탑재된 애플리케이션 및/또는 기타 매체는 매체 드라이브(144)로부터 시작 또는 재생되어 멀티미디어 콘솔(100)에 부가적인 기능을 제공할 수 있다.
멀티미디어 콘솔(100)은 단순히 시스템을 텔레비전 또는 기타 디스플레이에 연결시키는 것에 의해 독립 구동형 시스템으로서 동작할 수 있다. 이 독립 구동 모드에서, 멀티미디어 콘솔(100)은 하나 이상의 사용자가 시스템과 상호 작용하고, 영화를 시청하거나 음악을 듣는 것을 허용한다. 그러나, 네트워크 인터페이스(124) 또는 무선 어댑터(148)를 통해 이용 가능하게 된 통합 광대역 연결로 인해, 멀티미디어 콘솔(100)은 보다 큰 네트워크 커뮤니티의 참가자로서 동작할 수 있다.
멀티미디어 콘솔(100)의 전원이 켜졌을 때, 정해진 양의 하드웨어 리소스가 시스템의 사용을 위해 멀티미디어 콘솔 운영 체제에 의하여 확보(reserve)된다. 이 리소스들은 메모리(예: 16MB), CPU 및 GPU 사이클(예: 5%), 네트워크 대역폭(예: 8 kbps) 등을 확보하는 것을 포함한다. 이 리소스들이 시스템 부팅시에 확보되기 때문에, 확보된 리소스는 애플리케이션의 입장에서는 존재하지 않는 것으로 보인다.
특히, 바람직하게는 시작 커널, 병행 시스템 애플리케이션 및 드라이버를 저장하기에 충분한 메모리가 확보된다. 확보된 CPU 사용량이 시스템 애플리케이션에 의하여 사용되지 않는 경우, 바람직하게는 정지 쓰레드(idle thread)가 미사용 사이클을 소모하도록 CPU가 일정한 양만큼 확보된다.
GPU 확보와 관련하여, 시스템 애플리케이션에 의해 생성된 저용량 메시지 (예: 팝업)는 팝업을 오버레이로 렌더링하는 코드를 스케줄링하는 GPU 인터럽트를 이용하여 디스플레이된다. 오버레이를 위해 필요한 메모리의 양은 오버레이 영역 크기에 따라 달라지고 오버레이는 바람직하게는 화면 해상도에 맞추어 크기가 조절된다. 병행 시스템 애플리케이션에 의해 전체 사용자 인터페이스가 사용되는 경우, 애플리케이션 해상도와 별개로 독자적인 해상도를 사용하는 것이 바람직하다. 이 해상도를 설정하는데 스케일러(scaler)가 사용되어, 주파수를 변경하고 TV의 재동기화를 일으키려는 요구가 무시되도록 할 수 있다.
멀티미디어 콘솔(100)이 부팅되고 시스템 리소스가 확보되면, 병행 시스템 애플리케이션이 실행되어 시스템 기능을 제공한다. 시스템 기능은 상기에 기술된 확보된 시스템 자원 내에서 실행되는 한 세트의 시스템 애플리케이션 내에 캡슐화된다. 운영 체제 커널은 게임 애플리케이션 쓰레드와 대비하여 시스템 애플리케이션 쓰레드를 구별한다. 시스템 애플리케이션은 바람직하게는 애플리케이션에 일관된 시스템 리소스 뷰를 제공하기 위하여 CPU(101) 상에서 미리 정해진 시간 및 간격으로 실행되도록 스케줄링 된다. 스케줄링으로 인해 콘솔 상에서 실행 중인 게임 애플리케이션에 대한 캐시 중단(cache disruption)이 최소화될 수 있다.
병행 시스템 애플리케이션이 음성을 필요로 할 때, 음성 처리는 시간 민감도에 때문에 게임 애플리케이션에 비동기식으로 스케줄링 된다. (이하에 기술되는) 멀티미디어 콘솔 애플리케이션 관리자는 시스템 애플리케이션이 작동될 때 게임 애플리케이션 음성 레벨(예: 음소거, 감쇄)을 조정한다.
입력 장치(예를 들어, 컨트롤러(142(1) 및 142(2))는 게임 애플리케이션 및 시스템 애플리케이션에 의해 공유된다. 입력 장치는 확보된 리소스가 아니고, 시스템 애플리케이션 및 게임 애플리케이션 사이에서 각각이 장치의 포커스를 갖도록 전환될 수 있다. 애플리케이션 매니저는 바람직하게는 게임 애플리케이션이 모르게 입력 스트림의 전환을 제어하고, 드라이버는 포커스 전환에 관련된 상태 정보를 관리한다.
도 2를 참조하면, 네 개의 4분원 LED 표시기(156)를 갖는 예시적인 무선 컨트롤러(154) (및 그 확대도) 및 네 개의 4분원 표시기(158)를 갖는 콘솔(100)이 도시되어 있다. 컨트롤러(154)는, 예를 들어 FHSS(주파수 도약 확산 스펙트럼) 무선 통신 링크를 통하여 무선 어댑터(148)와 통신한다. 링크는 10미터까지 확장 가능한 것이 바람직하다. 컨트롤러(154)는 진동 피드백, 미니 조이스틱, 압력 감지 버튼 등도 포함한다. 게임은 스크린(160)에 표시된다. 콘솔 표시기(158)는 전원 버튼를 둘러싼 형태로 나타나지만, 다른 구성이 구현될 수도 있다. 고리의 각각의 4분원은 LED에 의해 발광될(illuminated) 수 있는데, LED는 단일 색상이거나 이중 색상을 띌 수 있어서 복수의 색으로 발광할 수 있다. 이하에 기술된 바와 같이 4분원은 통지, 시스템 상태, 바인딩 및 발견을 가리키는 패턴들로 발광될 수 있다.
복수의 콘솔(100) 및 무선 컨트롤러(154)가 공존하는 환경을 지원하기 위하여, 각각의 컨트롤러는 오직 그 콘솔(100)과의 링크만이 성립되도록 단일 콘솔(100)에 논리적으로 바인딩 된다. 컨트롤러(154)는 한 번에 하나 이상의 콘솔(100)에 바인딩되지 않는다. 바인딩은 컨트롤러가 콘솔(100)과의 링크를 성립시킬 수 있게 해주는 정보를 콘솔(100)이 컨트롤러(154)에게 전송해주는 절차이다. 한 번 콘솔(100)에 바인딩되면, 컨트롤러(154)는 전원이 켜질 때마다 바인딩된 콘솔(100)과 링크를 성립하려고 시도한다.
콘솔(100) 상에는 4개의 가상 컨트롤러 포트가 있는데, 이 포트는 여기서 "V포트"로 지칭된다. V포트는 유선 또는 무선으로 콘솔에 연결되어 동작 중인 게임 컨트롤러를 나타낸다. 번호가 매겨진 V포트는 콘솔(100)에 컨트롤러가 연결된 순서에 따라 자동으로 컨트롤러에 할당된다. 각각의 V포트는 LED 표시기(156) 및 콘솔 표시기(158)의 4분원에 의해 표현된다. 따라서 "발견"은 무선 또는 유선 게임 장치가 콘솔(100)에 의해 인식되고, V포트를 할당받고, 게임 플레이를 위해 이용 가능하게 되는 절차이다.
따라서 "바인딩" 또는 "발견" 동작은, 별개이지만 서로 연관된 두 개의 동작인 것이 바람직하다. 바인딩 동작은 컨트롤러 및 콘솔 상의 바인드(BIND) 또는 연결(CONNECT) 버튼을 누름으로써 개시된다. 일단 바인딩되면, 컨트롤러는 발견 절차를 시작할 것이고, 발견이 성공적이면, 컨트롤러에 제1 이용가능 V포트가 할당될 것인데, 기술된 바와 같이 이 경우에는 V포트(1)가 된다. 만약 한 개 내지 세 개의 컨트롤러가 이전에 바인딩되고 발견되었다면, 다음에 발견된 컨트롤러에는 각각 V포트 2, 3, 4가 할당될 것이다. 만약 네 개의 컨트롤러가 이미 발견되었다면, 바인딩 프로세스는 여전히 수행될 수 있을지라도, 할당할 V포트가 없기 때문에 컨트롤러에 V포트가 할당되지 않고, 그러나 컨트롤러는 여전히 콘솔에 바인딩될 수 있으며, 나머지 네 개의 컨트롤러 중에 하나가 전원이 꺼지거나 새로운 콘솔에 바인딩되는 경우 발견 가능하게 될 것이다.
도 3 내지 도 6을 참조하여 바인딩 및 발견 절차를 좀 더 자세히 설명한다. 바인딩 또는 연결은 새로운 컨트롤러(154)들이 콘솔(호스트)(100)에 추가되도록 하는 이벤트이다. 복수의 무선 컨트롤러(154)들과 복수의 콘솔이 LAN에서 공존하는 환경을 지원하기 위하여, 각각의 무선 컨트롤러(154)는 한번에 하나의 콘솔에 추가되는 것이 바람직하다. 무선 컨트롤러(154)는 특정 시점에 오직 하나의 콘솔에 연결되는 것이 더 바람직하다. 사용자가 같은 컨트롤러를 다른 콘솔과 함께 사용하기를 원하지 않는다면, 대부분의 사용자들의 경우 바인딩 절차는 콘솔 당 단 한번만 수행된다. 콘솔에 바인딩될 수 있는 컨트롤러의 숫자에 제한이 없으므로, 콘솔(100)로부터 컨트롤러를 바인딩 해제(unbind)하는 것은 필요하지 않다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 바인딩 또는 연결 절차는 콘솔(100)의 연결 버튼(단계(200)) 및 무선 컨트롤러(154)의 연결 버튼(단계(226))을 누름으로써 개시된다. 연결 버튼이 각각 눌러지면, 각각의 장치는 바인딩이 완료되거나 타임아웃될 때까지 이 모드로 유지된다. 각각의 장치는 바인딩 절차(202, 228)의 시작을 나타내는 LED 패턴을 발광할 것이다. 콘솔(100)은 바인딩 비트를 포함한 브로드캐스트 패킷 및 브로드캐스트 패킷 내의 사용 가능한 다음 슬롯 내의 FHSS 도약 다항식을 전송할 것이다(단계(204, 206)).
컨트롤러(154)는 채널을 선택하고 콘솔(100)로부터의 브로드캐스트 패킷을 기다린다(listen)(단계(230)). 바람직하게는, 콘솔(100)에서의 연결 버튼을 누른지 20초 이내에, 컨트롤러(154)가 바인딩 패킷을 수신하고 콘솔(100)로 연결될 수 있다. 이 시간 동안 컨트롤러(154)는 바인딩 패킷이 수신되었는지 확인하고, 필요 에 따라 채널을 바꾸어 다른 채널에서 바인딩 패킷을 대기할 것이다(단계(232, 240, 242)). 한편 그 동안에 콘솔(100)은 컨트롤러(154)로부터의 바인딩 요청 패킷을 기다릴 것이다(단계(208, 210, 216)). 바람직하게는, 20초 이내에 콘솔(100)과 컨트롤러(154) 사이에 바인딩 정보가 교환되지 않는다면, 콘솔(100)과 컨트롤러(154)는 타임아웃하고 바인딩 모드에서 벗어날 것이다(단계(218, 244)). LED가 발광하여 실패를 나타낼 수 있다(단계(220, 246)).
콘솔과 컨트롤러 무선 장치(radio)의 통신이 성립되면, 바인딩 정보 및 검증(verifications)를 포함하는 바인딩 패킷이 교환된다(단계(212, 234)). 컨트롤러(154)는 컨트롤러(154) 내에 제공되는 EEPROM에 콘솔(100) ID 및 FHSS 도약 다항식을 저장한다(단계(236)). LED가 발광하여 성공적인 바인딩을 나타낼 수 있고(단계(214, 238)), 바인딩 절차가 완료된다(단계(222, 248)).
전술한 바와 같이, 바인딩 절차 중에 컨트롤러(154)는 콘솔 고유의 식별자(ID) 코드 및 도약 다항식을 수신하여, 무선 컨트롤러(154) 내에 저장한다. 이 정보는 전원이 켜졌을 때 콘솔(100)과의 링크를 성립하기 위하여 사용된다. 무선 컨트롤러의 관점에서, 컨트롤러(154)의 전원을 켜는 것은 유선 컨트롤러를 콘솔에 "플러그인"하는 것과 동일하다. 무선 컨트롤러(154)에 한번 저장된 바인딩 정보는, 배터리 또는 충전식 배터리팩이 제거되는 경우, 그리고 충전/방전 주기 동안에도 유지되는 것이 바람직하다. 그러므로 사용자는 배터리 교환 사이에, 또는 플레이/충전 케이블을 사용한 충전 주기 사이에 바인딩을 다시 할 필요가 없을 것이다.
또한, 컨트롤러(154)가 제2의 콘솔에 바인딩되었을 때는, ID와 FHSS 도약 다 항식이 제2 콘솔의 ID와 FHSS 도약 다항식일 것이기 때문에, 사용자는 제1 콘솔에 다시 바인딩할 필요가 있다. 한번에 오직 하나의 콘솔 ID와 도약 다항식이 컨트롤러에 저장될 수 있다.
전술한 바인딩 절차는 콘솔(100)에서의 게임 플레이를 중단시키지 않는다. 게임이 진행중일 때, 게임을 방해하거나, 플레이를 중단시키거나, 또는 다른 컨트롤러의 어떠한 음성 또는 데이터 통신에 영향을 주지 않고도, 임의의 컨트롤러가 바인딩 및 참가할 수 있다.
플레이/충전 케이블을 사용해 무선 컨트롤러(154)를 콘솔(100)에 연결하여 바인딩 절차를 시작할 수도 있다. 이 모드에서, 바인딩 패킷은 USB 케이블을 통하여 교환된다. 콘솔(100) 호스트는 무선 방식에서의 시나리오에서처럼, 컨트롤러(154)에게 무선 모듈 장치 ID 및 도약 다항식을 전송한다. 이 정보를 수신하면 컨트롤러(154)는 이를 EEPROM에 저장하고, 자동으로 콘솔(100)로의 RF 링크를 성립시키며, 컨트롤러 LED 표시기(도 2 참조)를 켜서 접속 상태를 표시한다.
바인딩 절차에 관한 몇몇 추가적인 특징들은 다음과 같다. 컨트롤러(154) 또는 콘솔(100)의 연결 또는 바인딩 전용 버튼을 눌러도, 컨트롤러 또는 콘솔의 전원이 켜지지는 않는다. 바인딩 절차가 개시되려면, 연결 또는 바인딩 버튼을 0.75초 이상 누른 채 유지해야 한다. 이는 컨트롤러 및 콘솔 상에서 의도치 않게 버튼이 작동되는 것을 막기 위함이다. 바인딩은 일대일 이벤트이다. 바인딩 버튼을 누르는 것은 한번에 하나의 컨트롤러를 바인딩할 것이다. 다음 사용자가 다음 컨트롤러를 바인딩하려면, 바인딩 또는 연결이 진행되기 전에 콘솔(100)의 바인딩 버 튼을 눌러야한다. 사용자에게 피드백을 제공하기 위하여 바인딩 및 발견 절차(바인딩 중, 바인딩됨, 발견됨)가 상태 통지 스크린에 디스플레이될 수 있다. 할당된 20초 이내에 두 번째로 연결 버튼을 누르면 무선 컨트롤러(154)에서 바인딩 절차가 종료된다. 바인딩이 성공적이지 못하면, 무선 컨트롤러는 이전 콘솔의 ID 코드와 같은 모든 정보를 유지할 것이다. 전체 바인딩 절차는 6.5초 이내에 완료되는 것이 바람직하다.
발견 절차는 무선 컨트롤러(154)가 게임 세션에 참가할 수 있도록 한다. 발견 절차 동안에는, 장치 인증 또한 수행된다. 발견 절차는 게임 세션 이전에 또는 게임 세션 동안에 완료될 수 있으며, 발견 절차는 장치가 콘솔에 바인딩된 이후에 진행된다. 콘솔(100)이 바인딩 모드에 있을 때, 장치 발견 절차는 활성화되지 않는 것이 바람직하다.
호스트(콘솔(100))는 도 5에 도시된 예시적인 절차를 수행한다. 발견 절차를 위해 호스트(콘솔) 브로드캐스트 패킷이 사용된다. 콘솔(100)은 매 프레임마다 브로드캐스트 패킷을 두 번씩 전송한다(단계(250, 252)). 콘솔(100)은 이용 가능한 첫 번째 슬롯 안에 있는 데이터를 확인한다(단계(254)). 유효한 데이터 링크 제어 패킷이 발견되면, 콘솔(100)은 해당 슬롯을 사용중으로 표시하고, 링크 제어 패킷을 디코딩한다(단계(256, 258)). 만약 콘솔(100)이 링크 제어 패킷을 발견하지 않는다면, 발견 완료 패킷을 전송하고, 자유 슬롯 정보를 업데이트하며(단계(270)), 단계(252)로 돌아간다.
유효한 링크 제어 패킷이 존재하면, 콘솔은 컨트롤러(154) 또는 다른 무선 장치와 링크 제어 패킷을 교환하고, 링크 제어 패킷의 수신을 통지(acknowledge)한다(단계(260, 262)). 그 다음에, 콘솔(100)은 무선 컨트롤러(154)에게 전송 패킷(transport packet)을 보내서 인증 절차를 시작한다(단계(264)). 콘솔(100)은 인증 응답을 대기하고, 응답의 유효성을 검사하며(validate), 발견 완료 패킷 내에 플래그를 설정하여, 발견의 성공/실패 여부를 표시한다(단계(266, 268)). 콘솔(100)은 브로드캐스트 패킷 내에 자유 슬롯 정보를 업데이트함으로써 이 절차를 완료하고 단계(252)로 돌아간다.
컨트롤러(154)(또는 임의의 무선 장치)가 게임 세션에 참가하면, 도 6의 예시적인 절차를 수행한다. 처음에, 컨트롤러(154)는 발견 모드에 진입하고 있다는 것을 LED로 표시한다(단계(272, 274)). 그 다음에, 컨트롤러(154)는 전체 채널 리스트에서 하나의 채널을 선택하여 브로드캐스트 패킷을 기다린다(단계(276, 277)). 호스트가 가능한 모든 채널을 조사하는데 충분한 시간을 제공하기 위하여, 장치가 하나의 도약 주파수에 머무는 시간은 약 164ms이다. 브로드캐스트 패킷이 발견되지 않거나 패킷을 성공적으로 디코딩할 수 없을 때, 컨트롤러(154)는 다른 채널로 이동하여 단계(276) 및 단계(277)을 반복한다.
브로드캐스트 패킷을 수신한 후, 바인딩된 호스트, 즉 콘솔(100)이 호스팅하는 올바른 네트워크에 참가하기 위하여, 컨트롤러(154) 장치는 호스트 ID 유효성 검사를 수행한다. 컨트롤러(154)는 호스트의 8ms 프레임 타이밍 및 프레임 카운터에 맞추기 위하여 자신의 타이밍을 조정한다(단계(278-284)). 컨트롤러(154)는 브로드캐스트 패킷을 검사하고, 사용 가능한 슬롯을 찾는다(단계(286)). 컨트롤 러(154)는 브로드캐스트 패킷 안의 FHSS/AFH 정보를 기초로 도약 채널을 업데이트하고, 사용 가능한 첫 번째 슬롯을 택한다(단계(288)). 단계(284)에서 일치하는 호스트 ID가 없다면, 단계(318)에서 실패를 표시하는 LED를 발광하고, 절차가 종료된다(단계(320)).
다음 프레임에서 컨트롤러는 자신의 링크 제어 패킷을 전송한다(단계(290, 292)). 만약 컨트롤러가 브로드캐스트 패킷을 발견하지 않으면, 단계(294)에서 임의의 프레임만큼 후퇴하여 단계(288)에서 다시 시작한다. 컨트롤러(154)는 자신이 전송한 링크 제어 패킷을 위한 ACK 비트를 대상으로 호스트 브로드캐스트 패킷 안의 자신의 슬롯을 검사한다(단계(296)).
컨트롤러(154)는 호스트 전송 패킷을 대기하고, 보안 메커니즘으로 호스트 전송 패킷을 전달한다(단계(298-304)). 이 패킷이 수신되지 않으면, 수신 타임아웃이 경과했음을 표시하는 컨트롤러 LED가 발광한다(단계(302)). 컨트롤러(154)는 보안 메커니즘을 폴링하여 인증 상태를 대기한다(단계(306)). 완료되면, 컨트롤러(154)는 전송 패킷을 통하여 이 상태를 콘솔(100)에게 전달할 것이다(단계(308, 310)). 컨트롤러(154)는 인증이 완료될 때까지 어떠한 데이터도 전송하지 않을 것이다(단계(312)). 컨트롤러(154)는 발견 절차를 완료하고, 발견 성공/실패에 대하여 호스트가 설정한 플래그를 기초로 플래그 LED를 설정한다(단계(314-320)).
발견 절차 중에, 컨트롤러(154)가 콘솔(100)에 연결하기 위하여 20번 시도하는 것이 바람직할 것이다. 만약 연결에 실패하면 컨트롤러(154)는 LED를 사용하여 "통신 해제(no communication)" 에러 메시지를 표시할 것이다. 각각의 재시도는 15초까지 지속될 수 있고, 재시도에 실패한 후 다시 재시도를 시작할 때까지 250ms 내지 1520ms가 지연된다. 이는 유리하게 330초까지의 재시도 시간을 제공하여, 사용자가 오류 정정 등을 할 수 있는 시간을 제공한다.
무선 컨트롤러(154)가 연결 해제 상태(no-connect state)에 있을 때, 버튼 누름 또는 트리거/엄지스틱(trigger/thumbstick) 이동과 같은 임의의 입력이 들어오면 컨트롤러(154)가 자동으로 발견 절차를 시작하도록 하는 것이 바람직하다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 바인딩 및 발견 절차의 시각화가 도시되어 있고 LED 표시기(156) 및 콘솔 표시기(158)가 이 프로세스를 어떻게 플레이어에게 시각적으로 전달할지가 나타나있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 컨트롤러의 전원이 켜지고 콘솔(100) 및 컨트롤러 상의 바인딩 버튼이 눌러진다. 바인딩 절차가 완료된 후에, 발견 절차가 수행된다. 이 컨트롤러는 콘솔(100)에 의해 발견된 첫 번째 컨트롤러이기 때문에, V포트(1)가 할당되고, 표시기(156 및 158)의 좌상단 4분원이 발광되어 접속되었다는 신호를 보낼 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 만일 하나 이상의 컨트롤러가 콘솔(100)에 의해 발견되었다면, 표시기(158)의 다른 4분원이 연이어서 발광될 것이다. 따라서, 두 개의 컨트롤러가 연결될 경우, 표시기(158)의 두 개의 4분원이 발광될 것이고, 네 개의 컨트롤러의 경우, 네 개의 4분원이 발광될 것이다. 주목할 점은 콘솔 상에서 추가적인 4분원이 연속적으로 발광될 때, 어떤 단일 컨트롤러에 대해서도 오직 하나의 4분원만이 발광된다는 점이다.
다음과 같이 사분원의 위치가 V포트에 대응하는 것이 바람직하다:
1, 상단 좌측 사분원
2, 상단 우측 사분원
3, 하단 좌측 사분원
4, 하단 우측 사분원
또한, 도 8에 도시한 것과 같이 복수의 플레이어가 플레이하는 경우, 스크린상에 표시되는 플레이어의 위치가 플레이어 개별의 컨트롤러에 할당된 사분원과 상응한다.
이하의 규칙에 따르면, V포트는 오름차순(1부터 4)으로 할당되는 것이 바람직하다.
- 어떤 컨트롤러에 의해 시스템 전원이 켜진 경우, 해당 컨트롤러(유/무선)는 V포트 1에 할당된다.
- 콘솔에 플러그인된 유선 컨트롤러는, 이용 가능한 다음 V포트에 이하의 순서로 자동으로 할당된다.
- 허브를 경유하여 USB 포트 A에 연결된 컨트롤러.
- USB 포트 A에 직접 플러그인된 컨트롤러(즉, 컨트롤러(142(1))).
- 허브를 경유하여 USB 포트 B에 연결된 컨트롤러.
- USB 포트 B에 직접 플러그인된 컨트롤러(즉, 컨트롤러(142(2))).
- 허브를 경유하여 USB 포트 C에 연결된 컨트롤러.
- USB 포트 C에 직접 플러그인된 컨트롤러.
컨트롤러가 언플러그되거나 전원이 꺼지면 V포트는 비워진다. 논리적으로, 전원이 꺼진 무선 컨트롤러는 콘솔(100)로부터 언플러그된 유선 컨트롤러와 마찬가 지로 취급된다. 일단 전원이 켜지면, 콘솔(100)은 연결되거나 전원이 켜진 순서대로 이용 가능한 V포트에 추가적인 유선 및 무선 컨트롤러를 할당한다. 게임 플레이 중에 컨트롤러가 언플러그되면 게임은 이를 통지할 것이다. 언플러그된 컨트롤러가 현재 게임에서 사용되고 있는 경우, 게임이 중단되고, 연결해제 메시지가 디스플레이될 것이다. 또한 게임은, 컨트롤러가 다시 연결되면 비워진 그 V포트가 다음에 사용될 것이라는 것을 콘솔(100)에게 통지한다. 다음에 연결이 해제되면, 콘솔은 게임에게 통지하고, 게임은 다음으로 사용할 V포트를 알려준다. 콘솔은 게임에 의해 요청되는 그 다음의 V포트 할당을 위해 후입선출(LIFO) 스택을 유지한다.
따라서 컨트롤러가 다시 연결되면, 이하의 규칙에 따라 V포트에 할당된다.
- 다음 V포트 스택에 값이 들어 있으면, 지정된 해당 V포트에 컨트롤러가 할당되고, 해당 V포트는 스택에서 빠진다.
- 다음 V포트 스택이 비어있으면, 컨트롤러는 가장 낮은 번호의 빈 V포트에 할당된다.
- 비어있는 V포트가 없는 경우, 컨트롤러에 V포트가 할당되지 않는다. 컨트롤러가 무선이라면, 연결 디스플레이에 실패를 디스플레이하고, 전원이 꺼진다. 컨트롤러가 유선이라면, 컨트롤러상의 어떠한 사분면도 발광하지 않는다.
본 발명은, 컨트롤러를 콘솔에 추가 및 제거하기 위한 간단하고 일관적인 방법을 사용자들에게 제공하기 위한 것이다. 여러 도면에 도시된 바람직한 실시예와 관련하여 본 발명이 기술되었지만, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명과 동일한 기능을 수행하기 위하여, 다른 유사 실시예가 사용되거나, 기술된 실시예 대한 수정 및 추가가 가능할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (21)

  1. 게임 컨트롤러로서,
    무선 장치(radio);
    콘솔과 무선 통신을 확립시키기 위한 버튼 - 상기 버튼의 활성화는 상기 콘솔에 상기 게임 컨트롤러를 연결시키기 위한 바인딩 절차(binding process)를 시작시킴 -;
    시각적 표시기; 및
    상기 콘솔의 상기 바인딩 절차 동안 상기 게임 컨트롤러에 제공되는 콘솔 식별자(console unique identifier)를 저장하도록 구성된 메모리를 포함하고,
    상기 콘솔 식별자는 상기 게임 컨트롤러를 상기 콘솔에 바인딩하기 위해 사용되고, 상기 콘솔 식별자는 상기 게임 컨트롤러의 전원이 꺼지거나 복구되었을 경우 상기 게임 컨트롤러의 상기 메모리에 유지되므로 상기 게임 컨트롤러의 상기 무선 장치는 전원이 복구되었을 때 상기 콘솔에 다시 바인딩할 것을 요하지 않으며,
    상기 게임 컨트롤러는 상기 바인딩 절차 이후에 일어나고 상기 게임 컨트롤러를 상기 콘솔의 복수의 가상 컨트롤러 포트들 중의 하나와 연관시키는 발견 절차(discovery process)를 더 수행하도록 구성된,
    게임 컨트롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바인딩 절차는 무선 통신 채널을 선택하는 단계, 상기 게임 컨트롤러에 상기 콘솔 식별자를 제공하는 단계 및 브로드캐스트 패킷을 대기하는 단계를 포함하는, 게임 컨트롤러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 패킷을 수신하면, 상기 게임 컨트롤러는 상기 콘솔과 바인딩 패킷들을 교환하는, 게임 컨트롤러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시각적 표시기는 상기 바인딩 절차의 상태를 표시하기 위해 발광되는, 게임 컨트롤러.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 게임 컨트롤러는 상기 콘솔로부터의 브로드캐스트 패킷을 획득하여 상기 브로드캐스트 패킷 내의 콘솔 식별자를 상기 게임 컨트롤러에 저장된 콘솔 식별자와 연관시키는, 게임 컨트롤러.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 게임 컨트롤러는 미리 정해진 시간 내에 상기 브로드캐스트 패킷이 수신되지 않은 경우 상기 발견 절차를 재시도하기 위한 재시도 메커니즘을 포함하며, 상기 재시도 매커니즘은 미리 정해진 횟수만큼 재시도하는, 게임 컨트롤러.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 게임 컨트롤러는 상기 콘솔로부터 수신된 상기 브로드캐스트 패킷들을 인증하는, 게임 컨트롤러.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 게임 컨트롤러는 상기 시각적 표시기를 발광시킴으로서 상기 발견 절차가 완료되었음을 표시하는, 게임 컨트롤러.
  11. 무선 장치를 콘솔과 연결하는 방법으로서,
    상기 무선 장치를 상기 콘솔에 바인딩하는 단계;
    상기 무선 장치에 콘솔 식별자를 제공하는 단계 - 상기 콘솔 식별자는 상기 무선 장치의 비휘발성 메모리에 저장되며 상기 무선 장치를 상기 콘솔에 바인딩하기 위해 사용되고, 상기 콘솔 식별자는 상기 무선 장치의 전원이 꺼지거나 복구되었을 경우 상기 무선 장치의 상기 비-휘발성 메모리에 유지되므로 상기 무선 장치는 전원이 복구되었을 때 상기 콘솔에 다시 바인딩할 것을 요하지 않음 -; 및
    상기 바인딩이 일어난 후에 상기 무선 장치를 발견하는 단계 - 상기 발견은 상기 무선 장치를 상기 콘솔의 복수의 가상 콘트롤러 포트들 중의 하나와 연관시키는 것을 포함함 -;
    를 포함하는, 연결 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 무선 장치와 상기 콘솔 사이에 바인딩 패킷들을 교환하는 단계를 더 포함하는, 연결 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제11항에 있어서,
    미리 정해진 시간 이내에 브로드캐스트 패킷이 수신되지 않는 경우 상기 발견하는 단계를 재시도하는 단계를 더 포함하며, 상기 재시도하는 단계는 미리 정해진 횟수만큼 수행되는, 연결 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 무선 장치는 시각적 표시기를 발광시킴으로서 상기 바인딩 또는 상기 발견의 성공 또는 실패를 표시하는, 연결 방법.
  18. 무선 게임 컨트롤러를 게임 콘솔에 연결하는 방법으로서,
    접속 절차를 활성화하는 단계;
    상기 무선 게임 컨트롤러를 상기 게임 콘솔에 일대일의 관계로 연결하기 위한 바인딩 절차를 수행하는 단계;
    상기 무선 게임 컨트롤러의 메모리 내에, 상기 바인딩 절차 동안 제공되고 상기 무선 게임 컨트롤러를 상기 게임 콘솔에 바인딩하는데 사용되는 콘솔 식별자를 저장하는 단계 - 상기 콘솔 식별자는 상기 무선 게임 컨트롤러의 전원이 꺼지거나 복구되었을 경우 상기 무선 게임 컨트롤러의 상기 메모리에 유지되므로 상기 무선 게임 컨트롤러는 전원이 복구되었을 때 상기 게임 콘솔에 다시 바인딩할 것을 요하지 않음 -; 및
    상기 바인딩 절차 후에 일어나고 상기 무선 게임 컨트롤러를 게임 세션에 참가시키기 위한 발견 절차를 수행하는 단계 - 상기 발견 절차는 상기 무선 게임 컨트롤러를 상기 게임 콘솔의 복수의 가상 컨트롤러 포트들 중의 하나와 연관시키는 것을 포함함 -;
    를 포함하는, 연결 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 콘솔 식별자를 사용하여 상기 무선 게임 컨트롤러의 상기 일대일 관계를 유지하는 단계를 더 포함하는, 연결 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    미리 정해진 시간 이내에 브로드캐스트 패킷이 수신되지 않는 경우 상기 발견 절차를 재시도하는 단계를 더 포함하고, 상기 재시도하는 단계는 미리 정해진 횟수만큼 수행되는, 연결 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 콘솔로부터의 브로드캐스트 패킷을 획득하는 단계; 및
    상기 브로드캐스트 패킷 내의 콘솔 식별자를 상기 무선 게임 콘트롤러에 저장된 콘솔 식별자와 연관시키는 단계
    를 더 포함하는, 연결 방법.
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