KR101709835B1 - 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 구비하는 주변 디바이스 - Google Patents

햅틱 감소 방지 컴포넌트를 구비하는 주변 디바이스 Download PDF

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Abstract

사용자 입력 엘리먼트에서 경험되는 햅틱 효과를 수정하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 하우징, 사용자 입력 엘리먼트, 상기 하우징 내에 위치되고 상기 사용자 입력 엘리먼트에 결합된 햅틱 출력 디바이스, 및 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함하는 주변 디바이스의 트리거의 위치를 수신한다. 상기 시스템은 또한 상기 사용자 입력 엘리먼트의 수신된 위치에 응답하여 상기 햅틱 출력 디바이스에 햅틱 효과 정의를 송신한다. 상기 시스템은 또한 상기 햅틱 출력 디바이스로 하여금 상기 햅틱 효과 정의에 응답하여 상기 주변 디바이스의 상기 사용자 입력 엘리먼트에 힘을 출력하게 한다. 상기 시스템은 또한 상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트로 하여금, 사용자 입력 엘리먼트가 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 안에서 이동할 수 있는 범위를 생성하게 한다.

Description

햅틱 감소 방지 컴포넌트를 구비하는 주변 디바이스{PERIPHERAL DEVICE WITH HAPTIC DIMINISHMENT PREVENTION COMPONENT}
일 실시예는 일반적으로 디바이스에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 햅틱 효과를 생성하는 디바이스에 관한 것이다.
비디오 게임과 비디오 게임 시스템이 극도로 인기 있어지고 있다. 비디오 게임 디바이스들 또는 제어기들은 통상적으로 시각적 및 청각적 큐(cue)를 사용하여 사용자에게 피드백을 제공한다. 일부 인터페이스 디바이스들에서, 총체적으로 "햅틱 피드백" 또는 "햅틱 효과"로서 보다 일반적으로 공지되어 있는, 운동감각 피드백(예를 들어, 활성 및 저항성 힘 피드백) 및/또는 촉각 피드백(예를 들어, 진동, 질감, 및 열)이 또한 사용자에게 제공된다. 햅틱 피드백은 비디오 게임 제어기, 또는 다른 전자 디바이스와의 사용자의 상호작용을 향상 및 단순화시키는 큐들을 제공할 수 있다. 구체적으로, 진동 효과, 또는 진동촉각 햅틱 효과가, 비디오 게임 제어기들 또는 다른 전자 디바이스들의 사용자들에게 큐를 제공하여 사용자에게 특정 이벤트들을 통지하거나, 또는 실제 피드백을 제공하여 시뮬레이션된 또는 가상 환경 내에서 더 큰 감각적 몰입을 생성하는데 유용할 수 있다.
의료 디바이스들, 자동차 제어, 원격 제어와 같은 다른 디바이스들, 및 사용자가 사용자 입력 엘리먼트와 상호작용하여 동작을 생성하게 하는 다른 유사한 디바이스들이 또한 햅틱 피드백 또는 햅틱 효과들로부터 이익을 얻는다. 예를 들어, 그리고, 제한에 의해서가 아니라, 의료 디바이스들 상의 사용자 입력 엘리먼트들은 의료 디바이스의 말단부에서 환자의 신체 내의 동작을 야기하도록 의료 디바이스의 근접 부분에서 환자의 신체 밖에서 사용자에 의해 동작될 수 있다. 햅틱 피드백 또는 햅틱 효과들은 특정 이벤트들에 대해 사용자에게 통지하거나, 또는 의료 디바이스의 말단부에서 의료 장비와 환자와의 상호작용에 관해 사용자에게 실제 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예는 사용자 입력 엘리먼트에서 경험되는 햅틱 효과를 수정하는 시스템이다. 상기 시스템은 하우징, 사용자 입력 엘리먼트, 상기 하우징 내에 위치되고 상기 사용자 입력 엘리먼트에 결합된 햅틱 출력 디바이스, 및 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함하는 주변 디바이스의 트리거의 위치를 수신한다. 상기 시스템은 또한 상기 사용자 입력 엘리먼트의 상기 수신된 위치에 응답하여 상기 햅틱 출력 디바이스에 햅틱 효과 정의를 송신한다. 상기 시스템은 또한 상기 햅틱 출력 디바이스로 하여금 상기 햅틱 효과 정의에 응답하여 상기 주변 디바이스의 상기 사용자 입력 엘리먼트에 힘을 출력하게 한다. 상기 시스템은 또한 상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트로 하여금, 트리거가 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 상기 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 안에서 이동할 수 있는 상기 범위를 생성하게 한다.
다른 실시예, 상세, 장점 및 변형은 첨부 도면과 관련되어 행해지는 양호한 실시예들에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 블록도를 예시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어기를 예시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 제어기의 다른 도면을 예시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 호스트 컴퓨터 및 디스플레이와 공조하는 제어기의 블록도를 예시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 시스템에 대한 트리거 햅틱 효과 소프트웨어 스택의 블록도를 예시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 트리거가 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 때 트리거가 안에서 이동하도록 개방 연장된 이동 범위를 생성하는 외부 스프링을 포함하는 제어기를 예시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 트리거가 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 트리거가 안에서 이동하도록 폐쇄 연장된 이동 범위를 생성하는 연장 프레임을 포함하는 제어기를 예시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 햅틱 트리거 수정 모듈의 기능의 흐름도를 예시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 트리거에 대한 개방 연장된 이동 범위 밖에 있는 최대 개방 위치 및 트리거에 대한 폐쇄 연장된 이동 범위 밖에 있는 최대 폐쇄 위치를 예시한다.
일 실시예에서, 트리거 햅틱 효과 등의 햅틱 피드백을 주변 디바이스의 트리거 또는 다른 사용자 입력 엘리먼트에 생성하는 제어기 또는 게임패드 등의 주변 디바이스가 제공될 수 있다. 주변 디바이스는 하우징, 트리거, 모터 또는 액츄에이터 등의 햅틱 출력 디바이스, 및 스프링 및 프레임 등의 하나 이상의 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함할 수 있다. 주변 디바이스는 햅틱 신호 등의 햅틱 데이터를 프로세서로부터 수신할 수 있다. 햅틱 출력 디바이스는 수신된 햅틱 데이터에 응답하여 트리거에 힘을 출력할 수 있다. 햅틱 감소 방지 컴포넌트는, 트리거가 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때, 햅틱 출력 디바이스에 의해 출력된 힘에 응답하여 트리거가 이동하도록 상기 범위가 하우징 내에 생성되도록 위치될 수 있다. 이 범위는 트리거가 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 때에는 개방 연장된 이동 범위일 수 있다. 이 범위는 또한 트리거가 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때에는 폐쇄 연장된 이동 범위일 수 있다. 상기 범위를 생성함으로써, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 트리거가 상기 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 햅틱 피드백(예컨데, 트리거 햅틱 효과)의 크기(magnitude)를 증가시킬 수 있다. 즉, 햅틱 증폭 컴포넌트는 트리거가 상기 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 상기 햅틱 피드백의 크기가 감소되는 것을 방지할 수 있다. 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 또한 햅틱 증폭 컴포넌트로 인정될 수도 있다.
예를 들어, 햅틱 감소 방지 컴포넌트가 스프링일 때, 스프링은 트리거가 하우징의 외부에 대해 그라운딩(grounding)되는 것을 방지하도록 위치될 수 있다. 이는 트리거와 하우징의 외부 사이에 개방 연장된 이동 범위를 생성한다. 따라서, 트리거가 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 때 트리거에 힘이 가해지면, 트리거는 생성된 개방 연장된 이동 범위 내에서 이동될 수 있다. 다른 예로서, 햅틱 감소 방지 컴포넌트가 프레임일 때, 프레임은 물체가 트리거를 밀거나 또는 당길 때 물체가 하우징의 외부보다는 프레임에 대해 그라운딩되게 함으로써 트리거가 하우징의 내부에 대해 그라운딩되는 것을 방지하도록 위치될 수 있다. 이는 트리거와 하우징의 내부 사이에 폐쇄 연장된 이동 범위를 생성한다. 따라서, 트리거가 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 힘이 트리거에 가해지면, 트리거는 생성된 폐쇄 연장된 이동 범위 내에서 이동될 수 있다.
다른 실시예에서, 주변 디바이스는 하우징, 사용자 입력 엘리먼트(예를 들어, 아날로그 또는 디지털 스틱, 버튼 등), 모터 또는 액츄에이터 등의 햅틱 출력 디바이스, 및 스프링 및 프레임 등의 하나 이상의 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함할 수 있다. 주변 디바이스는 햅틱 신호 등의 햅틱 데이터를 프로세서로부터 수신할 수 있다. 햅틱 출력 디바이스는 상기 수신된 햅틱 데이터에 응답하여 사용자 입력 엘리먼트에 힘을 출력할 수 있다. 햅틱 감소 방지 컴포넌트는, 사용자 입력 엘리먼트가 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때, 햅틱 출력 디바이스에 의해 출력된 힘에 응답하여 사용자 입력 엘리먼트가 이동되도록 상기 범위가 하우징 내에 생성되도록 위치될 수 있다. 상기 범위를 생성함으로써, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 햅틱 피드백(예컨데, 햅틱 효과)의 크기(magnitude)를 증가시킬 수 있다. 즉, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 상기 햅틱 피드백의 크기가 감소되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 발명의 일 실시예에 따른 시스템(10)의 블록도를 예시한다. 일 실시예에서, 시스템(10)은 디바이스(예를 들어, 개인용 컴퓨터 또는 비디오 게임 콘솔과 같은 콘솔)의 일부분이고, 시스템(10)은 디바이스에 대한 트리거 햅틱 효과 수정 기능성을 제공한다. 또 다른 실시예에서, 시스템(10)은 디바이스(예를 들어, 개인용 컴퓨터 또는 콘솔)와는 별도이며, 디바이스에 대한 전술된 기능성을 제공한다. 단일 시스템으로서 도시되어 있지만, 시스템(10)의 기능성은 분산 시스템으로서 구현될 수 있다. 시스템(10)은 정보를 통신하기 위한 버스(12) 또는 다른 통신 메커니즘, 및 정보를 프로세싱하기 위해 버스(12)에 동작상으로 결합되어 있는 프로세서(22)를 포함한다. 프로세서(22)는 임의의 타입의 범용 또는 특수 목적 프로세서일 수 있다. 시스템(10)은 프로세서(22)에 의해 실행될 정보와 명령들을 저장하기 위한 메모리(14)를 더 포함한다. 메모리(14)는 랜덤 액세스 메모리("RAM"), 판독 전용 메모리("ROM"), 자기 또는 광 디스크와 같은 정적 스토리지, 또는 임의의 다른 타입의 컴퓨터-판독가능한 매체의 임의의 결합으로 구성될 수 있다.
컴퓨터-판독가능한 매체는 프로세서(22)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있으며, 휘발성 및 비휘발성 매체, 제거가능 및 제거-불가능한 매체, 통신 매체, 및 저장 매체 모두를 포함할 수 있다. 통신 매체는 컴퓨터 판독가능한 명령들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들, 또는 반송파 또는 다른 전송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호 내의 다른 데이터를 포함할 수 있고, 당해 기술분야에 공지되어 있는 임의의 다른 형태의 정보 전달 매체를 포함할 수 있다. 저장 매체는 RAM, 플래시 메모리, ROM, 소거가능한 프로그래밍가능한 판독-전용 메모리("EPROM"), 전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능한 판독-전용 메모리("EEPROM"), 레지스터들, 하드디스크, 제거가능한 디스크, 컴팩트 디스크 판독-전용 메모리("CD-ROM"), 또는 당해 기술분야에 공지되어 있는 임의의 다른 형태의 저장 매체를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 메모리(14)는 프로세서(22)에 의해 실행될 때 기능성을 제공하는 소프트웨어 모듈들을 저장한다. 모듈들은 일 실시예에서 시스템(10)에 대한 운영 체제 기능성을 제공하는 운영 체제(15), 뿐만 아니라 전체 디바이스의 나머지를 포함한다. 모듈들은 트리거에서 경험되는 햅틱 효과를 수정하는 햅틱 트리거 수정 모듈(16)을 더 포함한다. 특정 실시예들에서, 햅틱 트리거 수정 모듈(16)은 복수의 모듈들을 포함할 수 있고, 각각의 모듈은 트리거에서 경험되는 햅틱 효과를 수정하기 위한 특정 개별 기능성을 제공한다. 시스템(10)은 통상적으로, 제어기(30)와 같은 주변 디바이스에 대한 제어 기능성을 제공할 수 있는, 주변 펌웨어와 같은 추가적인 기능성을 포함할 수 있는 하나 이상의 추가적인 응용 모듈들(18)을 포함할 것이다.
시스템(10)은, 원격 소스들로부터 데이터를 전송 및/또는 수신하는 실시예들에서, 적외선, 라디오, Wi-Fi, 또는 셀룰러 네트워크 통신과 같은 모바일 무선 네트워크 통신을 제공하기 위해, 네트워크 인터페이스 카드와 같은 통신 디바이스(20)를 더 포함한다. 다른 실시예들에서, 통신 디바이스(20)는 이더젯 접속 또는 모뎀과 같은 유선 네트워크 접속을 제공한다.
시스템(10)은 제어기(30)에 동작상으로 접속된다. 제어기(30)는 시스템(10)에 입력을 제공하기 위해 사용되는 주변 디바이스이다. 제어기(30)는 무선 접속 또는 유선 접속을 사용하여 시스템(10)에 동작상으로 접속될 수 있다. 제어기(30)는 무선 접속 또는 유선 접속을 사용하여 시스템(10)과 통신할 수 있는 로컬 프로세서를 더 포함할 수 있다. 대안적으로, 제어기(30)는 로컬 프로세서를 포함하지 않도록 구성되고, 제어기(30)와 연관된 모든 입력 신호들 및/또는 출력 신호들은 시스템(10)의 프로세서(22)에 의해 직접적으로 핸들링되고 프로세싱될 수 있다.
제어기(30)는 하나 이상의 디지털 버튼들, 하나 이상의 아날로그 버튼들, 하나 이상의 범퍼들, 하나 이상의 방향 패드들, 하나 이상의 아날로그 또는 디지털 스틱들, 하나 이상의 드라이빙 휠들, 및/또는 사용자와 상호작용될 수 있고 시스템(10)에 입력을 제공할 수 있는 하나 이상의 사용자 입력 엘리먼트들을 더 포함할 수 있다. 제어기(30)는 또한 사용자와 추가로 상호작용될 수 있으며, 추가로 시스템(10)에 입력을 제공할 수 있는 하나 이상의 아날로그 또는 디지털 트리거 버튼들(또는 "트리거들")을 포함할 수 있다. 하기에 더욱 상세하게 기술되어 있는 바와 같이, 제어기(30)는, 제어기(30)의 적어도 하나의 트리거 상에 양방향성 푸시/풀 힘을 가하도록 구성된, 모터, 또는 또다른 타입의 액츄에이터 또는 햅틱 출력 디바이스를 더 포함할 수 있다.
제어기(30)는 하나 이상의 액츄에이터들, 또는 다른 타입들의 햅틱 출력 디바이스들을 포함할 수 있다. 제어기(30) 또는 프로세서(22)의 로컬 프로세서는, 제어기(30)가 로컬 프로세서를 포함하지 않는 실시예들에서, 제어기(30)의 적어도 하나의 액츄에이터에 햅틱 효과와 연관된 햅틱 신호를 전송할 수 있다. 액츄에이터는, 햅틱 신호에 응답하여, 차례로, 진동촉각 햅틱 효과, 운동감각 햅틱 효과, 또는 변형 햅틱 효과와 같은 햅틱 효과들을 출력한다. 햅틱 효과들은 제어기(30)의 사용자 입력 엘리먼트(예를 들어, 디지털 버튼, 아날로그 버튼, 범퍼, 방향 패드, 아날로그 또는 디지털 스틱, 드라이빙 휠, 또는 트리거)에서 경험될 수 있다. 대안적으로, 햅틱 효과들은 제어기(30)의 외부 표면에서 경험될 수 있다. 액츄에이터는 액츄에이터 구동 회로를 포함한다. 액츄에이터는, 예를 들어, 전기 모터, 전자-자기 액츄에이터, 보이스 코일, 형상 기억 합금, 전자-활성 폴리머, 솔레노이드, 이심 회전 질량 모터("ERM"), 선형 공진 액츄에이터("LRA"), 압전 액츄에이터, 고대역폭 액츄에이터, 전자활성 폴리머("EAP") 액츄에이터, 정전 마찰 디스플레이, 또는 초음파 진동 생성기일 수 있다. 액츄에이터는 햅틱 출력 디바이스의 일례로서, 이러한 햅틱 출력 디바이스는 구동 신호에 응답하여, 진동촉각 햅틱 효과, 정전 마찰 햅틱 효과, 또는 변형 햅틱 효과와 같은 햅틱 효과들을 출력하도록 구성된 디바이스이다. 대안적인 실시예들에서, 제어기(30) 내의 하나 이상의 액츄에이터들은 일부 다른 타입의 햅틱 출력 디바이스에 의해 대체될 수 있다.
제어기(30)는 하나 이상의 스피커들을 더 포함할 수 있다. 제어기(30)의 로컬 프로세서, 또는 제어기(30)가 로컬 프로세서를 포함하지 않는 실시예들에서의 프로세서(22)는, 차례로 오디오 효과들을 출력하는 제어기(30)의 적어도 하나의 스피커에 오디오 신호를 전송할 수 있다. 스피커는, 예를 들어, 역학 라우드스피커, 전자역학 라우드스피커, 압전 라우드스피커, 자왜식 라우드스피커, 정전 라우드스피커, 리본 및 평면 자기 라우드스피커, 굴곡파 라우드스피커, 평판 라우드스피커, 헤일 에어 모션 트랜스듀서(heil air motion transducer), 플라즈마 아크 스피커, 및 디지털 라우드스피커일 수 있다.
제어기(30)는 하나 이상의 센서들을 더 포함할 수 있다. 센서는 에너지의 형태, 또는 사운드, 움직임, 기속도, 생체 신호들, 거리, 흐름, 힘/압력/스트레인/굴곡, 습도, 선형 위치, 배향/경사도, 라디오 주파수, 회전 위치, 회전 속도, 스위치의 조작, 온도, 진동, 또는 가시광 강도의 형태를 검출하도록 구성될 수 있다. 센서는 검출된 에너지 또는 다른 물리적 특징을 전기 신호, 또는 가상 센서 정보를 나타내는 임의의 신호를 변환하도록 추가로 구성될 수 있고, 제어기(30)는 제어기(30)의 로컬 프로세서, 또는 제어기(30)가 로컬 프로세서를 포함하지 않는 실시예들에서의 프로세서(22)에 전환된 신호를 송신할 수 있다. 센서는, 가속계, 심전도, 뇌전도, 근전계, 안전도, 전자구개기록도(electropalatograph), 피층 전기 반응 센서, 용량성 센서, 홀 효과 센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 압력 센서, 광섬유 센서, 굽힘 센서(또는 구부림 센서), 힘-감지 센서, 로드 셀, LuSense CPS2 155, 소형 압력 트랜스듀서, 피에조 센서, 스트레인 게이지, 습도계, 선형 위치 터치 센서, 선형 전위차계(또는 슬라이더), 선형 가변 차동 변압기, 나침반, 경사계, 자기 태그(또는 라디오 주파수 식별 태그), 회전 인코더, 회전 전위차계, 자이로스코프, 온-오프 스위치, 온도 센서(예를 들어, 온도계, 열전대, 저항 온도 검출기, 서미스터, 온도-트랜스듀싱 집적 회로), 마이크로폰, 광도계, 고도계, 생체 모니터, 카메라, 또는 광-종속 저항기와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 임의의 디바이스일 수 있다.
도 2는 발명의 실시예에 따른 제어기(100)를 예시한다. 일 실시예에서, 제어기(100)는 도 1의 제어기(30)와 동일하다. 또한, 도 3은 제어기(100)의 또다른 뷰를 예시한다. 제어기(100)는 일반적으로 컴퓨터, 모바일 폰, 텔레비전, 또는 다른 유사한 디바이스에 접속될 수 있는 게임 시스템과 함께 사용될 수 있다. 도 2 및 3에 예시된 제어기(100)의 컴포넌트들(즉, 하우징(102), 아날로그 또는 디지털 스틱(110), 버튼(114), 트리거(118), 및 럼블 액츄에이터(122 및 124))은 추가로 도 4와 함께 하기에 더 상세하게 기술되어 있다.
도 4는 호스트 컴퓨터(104) 및 디스플레이(106)를 더 포함하는 게임 시스템(101)에서 사용되는 제어기(100)의 블록도를 예시한다. 도 4의 블록도에 도시되어 있는 바와 같이, 제어기(100)는 접속(105)을 통해 호스트 컴퓨터(104)와 통신하는 로컬 프로세서(108)를 포함한다. 접속(105)은 유선 접속, 무선 접속, 또는 당업자에게 공지되어 있는 다른 타입들의 접속들일 수 있다. 제어기(100)는 대안적으로, 로컬 프로세서(108)를 포함하지 않도록 구성될 수 있고, 이에 의해 제어기(100)로부터의 모든 입력/출력 신호들은 호스트 컴퓨터(104)에 의해 직접 핸들링되고 프로세싱된다. 호스트 컴퓨터(104)는 디스플레이 스크린(106)에 동작상으로 결합된다. 실시예에서, 당해 기술분야에 공지되어 있는 바와 같이, 호스트 컴퓨터(104)는 게임 디바이스 콘솔이고, 디스플레이 스크린(106)은 게임 디바이스 콘솔에 동작상으로 결합된 모니터이다. 또다른 실시예에서, 당업자에게 공지되어 있는 바와 같이, 호스트 컴퓨터(104) 및 디스플레이 스크린(106)은 단일 디바이스로 결합될 수 있다.
제어기(100)의 하우징(102)은, 왼손잡이 사용자 또는 오른손잡이 사용자에 의해, 디바이스를 잡는 두 손을 용이하게 수용하도록 성형된다. 당업자는, 제어기(100)가 Microsoft® Xbox One™ 제어기 또는 PlayStation® DualShock™ 제어기와 같은 비디오 게임 콘솔 시스템들에 대해 현재 이용가능한 많은 "게임패드들"과 유사한 형상과 사이즈의 제어기의 단지 예시적인 실시예이고, Wii™ 원격 또는 Wii™ U 제어기, Sony® SixAxis™ 제어기 또는 Sony® Wand 제어기와 같은 제어기들, 뿐만 아니라 실생활의 물체들(예를 들어, 테니스 라켓, 골프 클럽, 야구 방망이 등) 및 다른 형상들로서 성형된 제어기들을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 사용자 입력 엘리먼트들의 다른 구성들, 형상들 및 사이즈들을 가지는 제어기들, 또는 디스플레이 또는 헤드 장착 디스플레이를 갖는 제어기들이 사용될 수 있다.
제어기(100)는 아날로그 또는 디지털 스틱(110), 버튼(114), 및 트리거(118)를 포함한 몇몇 사용자 입력 엘리먼트들을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 사용자 입력 엘리먼트는 호스트 컴퓨터(104)와 상호작용하도록 사용자에 의해 조작되는 트리거, 버튼, 아날로그 또는 디지털 스틱 등과 같은 인터페이스 디바이스를 지칭한다. 도 2 및 3에서 알 수 있는 바와 같이, 그리고 당업자에게 공지되어 있는 바와 같이, 각각의 사용자 입력 엘리먼트 및 추가적인 사용자 입력 엘리먼트들 중 하나 초과가 제어기(100)에 포함될 수 있다. 따라서, 트리거(118)의 본 기재는, 예를 들어, 제어기(100)를 단일 트리거로 제한하지 않는다. 또한, 도 4의 블록도는 각각의 아날로그 또는 디지털 스틱(110), 버튼(114), 및 트리거(118) 중 단 하나(1)만을 도시하고 있다. 그러나, 당업자는, 전술된 바와 같이, 다수의 아날로그 또는 디지털 스틱들, 버튼들, 및 트리거들, 뿐만 아니라 다른 사용자 입력 엘리먼트들이 사용될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
도 4의 블록도에서 알 수 있는 바와 같이, 제어기(100)는 그것의 사용자 입력 엘리먼트들 각각을 직접 구동시키기 위한 타겟화된 액츄에이터 또는 모터, 뿐만 아니라 사용자의 손이 일반적으로 위치되어 있는 위치에서 하우징(102)에 동작상으로 결합된 하나 이상의 일반적인 또는 럼블 액츄에이터들(122, 124)을 포함한다. 더 구체적으로, 아날로그 또는 디지털 스틱(110)은 아날로그 스틱(110)에 동작상으로 결합된 타겟화된 액츄에이터 또는 모터(112)를 포함하고, 버튼(114)은 버튼(114)에 동작상으로 결합된 타겟화된 액츄에이터 또는 모터(116)를 포함하고, 트리거(118)는 트리거(118)에 동작상으로 결합된 타겟화된 액츄에이터 또는 코너(120)를 포함한다. 복수의 타겟화된 액츄에이터들에 더하여, 제어기(100)는 제어기(100)의 사용자 입력 엘리먼트들 각각에 동작상으로 결합된 위치 센서를 포함한다. 더 구체적으로, 아날로그 또는 디지털 스틱(110)은 아날로그 또는 디지털 스틱(110)에 동작상으로 결합된 위치 센서(111)를 포함하고, 버튼(114)은 버튼(114)에 동작상으로 결합된 위치 센서(115)를 포함하고, 트리거(118)는 트리거(118)에 동작상으로 결합된 위치 센서(119)를 포함한다. 로컬 프로세서(108)는 타겟화된 액츄에이터들(112, 116, 120) 뿐만 아니라 각각 아날로그 또는 디지털 스틱(110), 버튼(114), 및 트리거(118)의 위치 센서들(111, 115, 119)에 동작상으로 결합된다. 위치 센서들(111, 115, 119)로부터 수신된 신호들에 응답하여, 로컬 프로세서(108)는 각각 아날로그 또는 디지털 스틱(110), 버튼(114) 및 트리거(118)에 직접적으로 지시되거나 타겟화된 운동감각 효과들을 제공하도록 타겟화된 액츄에이터들(112, 116, 120)에 명령한다. 이러한 타겟화된 운동감각 효과들은 제어기의 전체 바디를 따라 범용 액츄에이터들(122, 124)에 의해 생성된 일반적인 또는 럼블 햅틱 효과들과 구별할 수 있거나 식별할 수 있다. 예를 들어, 비디오, 오디오 및 햅틱들과 같은 다수의 양상들이 동시에 연관되어 있음에 따라, 총체적인 햅틱 효과들은 사용자에게 게임에 대한 더 큰 집중감을 제공한다. 햅틱들을 생성하도록 구성된 제어기의 추가적인 상세항목들은, 그 전체 내용이 본원에 인용에 의해 포함된, "GAMING DEVICE HAVING A HAPTIC-ENABLED TRIGGER"라는 명칭으로 2014년 4월 22일에 출원된 출원 일련 번호 제14/258,644호에 더 상세하게 기술되어 있다.
도 5는 발명의 실시예에 따른, 시스템에 대한 트리거 햅틱 효과 소프트웨어 스택의 블록도를 예시한다. 트리거 햅틱 효과 소프트웨어 스택은 도 1의 시스템(10)과 같은 시스템 상에 구현된다. 예시된 실시예에서, 시스템은 후속하는 컴포넌트들, 즉, 디바이스(500), 주변 펌웨어(510), 및 제어기(520)를 포함한다. 디바이스(500)는 개인용 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰, 또는 콘솔(예를 들어, 비디오 게임 콘솔)과 같은, 임의의 타입의 컴퓨터 디바이스일 수 있다. 주변 펌웨어(510)는 디바이스(500)에 동작상으로 접속될 수 있는 하나 이상의 주변 디바이스들(예를 들어, 제어기들)에 대한 펌웨어이다. 제어기(520)는 디바이스(500)에 동작상으로 접속된 주변장치의 예이다. 제어기(520)는 비디오 게임 제어기일 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(520)는 도 1의 제어기(30) 및 도 2, 3 및 4의 제어기(100)와 동일할 수 있다.
디바이스(500)는 게임 입력 관리 코드(501)를 포함한다. 게임 입력 관리 코드(501)는 디바이스(500) 내에서 실행되는 게임 애플리케이션, 또는 다른 타입의 애플리케이션의 상황에서 제어기(520)에 의해 제공된 입력을 관리하는 컴퓨터-판독가능한 명령들의 세트를 포함한다. 디바이스(500)는 주변 입력 응용 프로그래밍 인터페이스("API")(502)를 더 포함한다. 주변 입력 API(502)는 제어기(520)에 의해 제공되는 입력을 수신하고 관리하기 위해 게임 입력 관리 코드(501)가 주변 펌웨어(510)와 상호작용하게 하는 컴퓨터-판독가능한 기능들 또는 루틴들의 세트를 포함한다. 디바이스(500)는 럼블 API(503)를 더 포함한다. 럼블 API는 제어기(520)의 하나 이상의 럼블 모터들 또는 럼블 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 럼블 모터들 L 및 R)에 럼블 명령들을 전송하기 위해 게임 입력 관리 코드(501)가 주변 펌웨어(510)와 상호작용하게 하는 컴퓨터-판독가능한 기능들 또는 루틴들의 세트를 포함한다. 럼블 명령은 제어기(520)의 럼블 모터 또는 럼블 액츄에이터가 일반적인 또는 럼블 햅틱 효과를 생성하게 할 수 있다.
디바이스(500)는 트리거 햅틱 효과 API(504)("API"로서 도 5에 식별됨)를 더 포함한다. 트리거 햅틱 효과 API(504)는 게임 입력 관리 코드(501)에 노출되어 있으며 제어기(520)에 햅틱 명령들을, 예를 들어, 제어기들(520)의 하나 이상의 트리거들(예를 들어, 도 5에 예시되어 있는 바와 같은 트리거들 L 및 R)에 트리거 명령들을 전송하기 위해 게임 입력 관리 코드(501)가 주변 펌웨어(510)와 상호작용하게 하는 컴퓨터-판독가능한 기능들 또는 루틴들의 세트를 포함한다. 햅틱 명령은 제어기(520)의 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들이 제어기들(520)의 하나 이상의 사용자 입력 엘리먼트들에서 햅틱 효과를 생성하게 할 수 있다. 트리거 명령은 제어기(520)의 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 모터들 L 및 R)이 제어기들(520)의 하나 이상의 트리거들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 트리거들 L 및 R)에서 트리거 햅틱 효과를 생성하게 할 수 있는 특정 타입의 햅틱 명령이다. 트리거 햅틱 효과는 제어기(520)와 같은 제어기의 트리거에서 경험되는 특정 타입의 햅틱 효과이다. 트리거 햅틱 효과 API(504)는, 하나 이상의 트리거 햅틱 효과 정의들을 저장할 수 있다. 햅틱 효과 정의는 미리-정의되어 있으며 햅틱 파일 또는 햅틱 스트림과 같은 스토리지 내에 저장될 수 있고, 하나 이상의 럼블 모터들, 럼블 액츄에이터들, 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들에 송신되어 제어기(520)의 컴포넌트 또는 사용자 입력 엘리먼트에서 햅틱 효과를 생성할 수 있는, 햅틱 신호와 같은 햅틱 데이터를 포함하는 데이터 구조이다. 햅틱 데이터는 대응하는 햅틱 효과의 하나 이상의 속성들을 포함할 수 있고, 속성들은 파라미터들로서 저장될 수 있다. 햅틱 효과 정의의 예시적인 파라미터들은 진폭 파라미터, 주파수 파라미터, 파형 파라미터, 포락선 파라미터, 크기(또는 강도) 파라미터, 및 듀레이션 파라미터를 포함한다. 트리거 햅틱 효과 정의는 제어기(520)의 하나 이상의 모터들 또는 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 모터들 L 및 R)에 송신되어 제어기(520)의 하나 이상의 트리거들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 트리거들 L 및 R)에서 트리거 햅틱 효과를 생성하게 할 수 있는 특정 타입의 햅틱 효과 정의이다.
실시예에 따르면, 트리거 햅틱 효과 API(504)는 게임 입력 관리 코드(501)가 직접 재생/크로스오버(505), 트리거 엔진(506) 및 공간화 엔진(507)과 상호작용할 수 있게 하고, 게임 입력 관리 코드(501)에 의해 호출된 요청들에 따라 직접 재생/크로스오버(505), 트리거 엔진(506) 및 공간화 엔진(507)을 추가로 관리할 수 있다. 또한, 트리거 햅틱 효과 API(504)는 주변 펌웨어(510)와의 통신을 위해 요구되고, 하나 이상의 트리거 햅틱 효과들의 생성을 위해 요구되는 데이터를 저장할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 트리거 햅틱 효과 API(504)는 디바이스(500)보다는 주변 펌웨어(510) 내에 상주할 수 있다.
디바이스(500)는 직접 재생/크로스오버(505)를 더 포함한다. 직접 재생/크로스오버(505)는 입력으로서 햅틱 데이터를 수신하고, 출력으로서 햅틱 데이터를 생성하고, 햅틱 데이터를 제어기(520)의 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 모터들 L 및 R)에 전송한다. 특정 실시예들에서, 직접 재생/크로스오버(505)는, 입력 햅틱 데이터의 포맷을 수정하지 않고, 입력 햅틱 데이터를 직접 출력할 수 있다. 이것은 입력 햅틱 데이터의 "그대로" 재생을 초래한다. 다른 실시예들에서, 직접 재생/크로스오버(505)는 제1 포맷으로부터 제2 포맷으로 입력되는 햅틱 데이터를 전환할 수 있고, 전환된 햅틱 데이터를 추가로 출력할 수 있다. 재생 타입에 따라, 직접 재생/크로스오버(505)는 햅틱 데이터를 전환하기 위해 프로그래밍가능한 크로스오버를 선택적으로 사용할 수 있다. 햅틱 데이터를 전환함으로써, 디바이스(500)는 햅틱 효과를 "해체"하고, 다수의 액츄에이터들에서 햅틱 효과를 충실하게 재생할 수 있다. 일 실시예에서, 햅틱 데이터의 포맷은 햅틱 엘리멘터리 스트림("HES") 포맷일 수 있다. HES 포맷은 디바이스에 스트리밍될 수 있는 햅틱 데이터를 나타내기 위한 파일 또는 데이터 포맷이다. 햅틱 데이터는 햅틱 데이터가 HES 포맷내에서 암호화될 수 있다고 할지라도, 압축되지 않은 사운드가 표현되는 방식과 동일하거나 유사한 방식으로 표현될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 직접 재생/크로스오버(505)는 디바이스(500)보다는 주변 펌웨어(510) 내에 상주할 수 있다.
디바이스(500)는 트리거 엔진(506)을 더 포함한다. 트리거 엔진(506)은 트리거 햅틱 효과 정의와 같은 햅틱 데이터를 수신할 수 있고, 제어기(520)로부터 수신된 트리거 데이터(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 트리거 데이터(513))와 같은 데이터에 기초하여 햅틱 데이터를 수정할 수 있다. 트리거 데이터는 제어기(520)의 하나 이상의 트리거들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 트리거들 L 및 R)의 위치 및/또는 범위를 나타내는 하나 이상의 파라미터들을 포함하는 데이터이다. 트리거 엔진(506)은 제어기(520)에 햅틱 명령들을 추가로 전송할 수 있다. 예를 들어, 트리거 엔진(506)은 제어기(520)의 하나 이상의 트리거들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 트리거들 L 및 R)에 트리거 명령들을 전송할 수 있다. 이전에 기술된 바와 같이, 트리거 명령은 제어기(520)의 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 모터들 L 및 R)이 제어기들(520)의 하나 이상의 트리거들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 트리거들 L 및 R)에서 트리거 햅틱 효과를 생성하게 할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 트리거 햅틱 효과 정의의 햅틱 데이터를 수정함으로써, 트리거 엔진(506)은 트리거의 위치 및/또는 범위에 기초하여 특정 트리거 햅틱 효과가 트리거에서 경험되도록 할 수 있다. 또다른 실시예에서, 트리거 햅틱 효과 정의의 햅틱 데이터를 수정함으로써, 트리거 엔진(506)은 트리거의 위치/범위에 기초하여 제어기(520)의 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 모터들 L 및 R)에 대한 트리거 햅틱 효과를 스케일링할 수 있다. 트리거 엔진(506)은 트리거 햅틱 효과 정의들과 같은 하나 이상의 햅틱 효과 정의들을 추가로 저장할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 트리거 엔진(506)은 디바이스(500) 보다는 주변 펌웨어(510) 내에 상주할 수 있다.
디바이스(500)는 공간화 엔진(507)("공간화 엔진"으로서 도 5에서 식별됨)을 더 포함한다. 공간화 엔진(507)은 트리거 햅틱 효과 정의와 같은 햅틱 데이터를 수신할 수 있고, 공간화 데이터에 기초하여 햅틱 데이터를 수정할 수 있다. 공간화 데이터는 트리거 햅틱 효과와 같은 햅틱 효과의 원하는 방향 및/또는 흐름을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 공간화 엔진(507)은 게임 입력 관리 코드(501)로부터의 방향 및/또는 흐름을 포함하는 공간화 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 공간화 데이터는 또한 제어기(520)에 위치된 사용자의 하나 이상의 손들의 하나 이상의 위치들을 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 공간화 엔진(507)은 제어기(520)로부터 하나 이상의 손 위치들을 포함하는 공간화 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 특정 실시예들에서, 공간화 엔진(507)은 게임 입력 관리 코드(501)에 의해 통신되는 바와 같이 게임 어플리케이션내에 사용자의 캐릭터의 위치를 포함하는 공간화 데이터를 수신할 수 있다.
실시예에 따르면, 공간화 엔진(507)은 햅틱 데이터를 수정할 수 있고, 따라서, 트리거 햅틱 효과와 같은 햅틱 효과는 제어기(520)의 하나 이상의 럼블 모터들, 또는 럼블 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 럼블 모터들 L 및 R)에 대해 스케일링되고, 햅틱 효과는 또한 제어기(520)의 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 모터들 L 및 R)에 대해 스케일링된다. 다시 말해, 공간화 엔진(507)은, 전체 햅틱 효과의 방향 및 흐름의 느낌을 전달하기 위해, 각각의 모터 또는 액츄에이터에 송신된 햅틱 데이터를 수정하고, 따라서, 각각의 모터 또는 액츄에이터에서 경험되는 햅틱 효과를 수정할 수 있다. 예를 들어, 모터 또는 액츄에이터에서 경험되는 햅틱 효과를 강조하기 위해, 공간화 엔진(507)은 햅틱 효과의 하나 이상의 부분들을 스케일링할 수 있다. 예를 들어, 공간화 엔진(507)은 햅틱 효과를 경험하게 하는 모터 또는 액츄에이터에 송신된 햅틱 데이터를 스케일링하여, 햅틱 효과가 더욱 두드러지게(예를 들어, 증가한 크기, 듀레이션 등) 할 수 있다. 추가적으로, 공간화 엔진(507)은 다른 모터들 또는 액츄에이터들에 송신된 햅틱 데이터를 스케일링하여, 그 모터들 또는 액츄에이터들에서 경험되는 다른 햅틱 효과들이 덜 두드러지게(예를 들어, 감소한 크기, 듀레이션 등) 할 수 있다. 특정 실시예들에서, 공간화 엔진(507)은 실시간으로 햅틱 데이터를 수정할 수 있다. 또한, 특정 실시예들에서, 공간화 엔진(507)은 전체 트리거 햅틱 효과를 과장하기 위해, 입력들과 모터 또는 액츄에이터 사이의 비-선형적 관계들을 가질 수 있다. 대안적인 실시예에서, 공간화 엔진(507)은 디바이스(500)보다는 주변 펌웨어(510) 내에 상주할 수 있다.
디바이스(500)는 인코더(508)를 더 포함한다. 인코더(508)는 직접 재생/크로스오버(505), 트리거 엔진(506), 및/또는 공간화 엔진(507)으로부터 수신된 햅틱 데이터를 한 포맷으로 인코딩한다. 일 실시예에서, 포맷은 HES 오디오 포맷일 수 있다. 인코더(508)는 추가로 인코딩된 햅틱 데이터를 주변 펌웨어(510)로 전송한다.
주변 펌웨어(510)는 디코더 및 크로스오버(511)를 포함한다. 디코더 및 크로스오버(511)는 인코더(508)로부터 인코딩된 햅틱 데이터를 수신하여 인코딩된 햅틱 데이터를 디코딩한다. 특정 실시예들에서, 디코더 및 크로스오버(511)는 인코딩된 햅틱 데이터를 디코딩하기 위해 프로그래밍가능한 크로스오버를 계산한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 디코더 및 크로스오버(511)는 실시간으로 프로그래밍가능한 크로스오버를 계산한다. 주변 펌웨어(510)는 트리거 제어(512)를 더 포함한다. 트리거 제어(512)는 제어기(520)의 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 모터들 L 및 R)에 대한 저-레벨 제어 API이다. 트리거 제어(512)는 디바이스(500)로부터 트리거 명령을 수신할 수 있고, 트리거 명령을 제어기(520)의 특정된 타겟화된 모터 또는 타겟화된 액츄에이터에 대한 저-레벨 트리거 명령으로 전환할 수 있고, 제어기(520)의 특정된 타겟화된 모터 또는 타겟화된 액츄에이터에 저-레벨 트리거 명령을 전송할 수 있다. 저-레벨 트리거 명령은 특정된 타겟화된 모터 또는 타겟화된 액츄에이터가 제어기(520)의 특정된 트리거에서 트리거 햅틱 효과를 생성하게 할 수 있다.
주변 펌웨어(510)는 트리거 데이터(513)를 더 포함한다. 트리거 데이터(513)는, 이전에 기술된 바와 같이, 제어기(520)의 하나 이상의 트리거들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 트리거들 L 및 R)의 위치 및/또는 범위를 나타내는 하나 이상의 파라미터들을 포함하는 데이터이다. 트리거 데이터(513)는 주변 펌웨어(510)에 의해 제어기(520)로부터 수신될 수 있다. 주변 펌웨어(510)는 추가로 트리거 데이터(513)를 저장할 수 있고, 추가로 트리거 데이터(513)를 디바이스(500)에 전송할 수 있다. 주변 펌웨어(510)는 주변 펌웨어(510)에 의해 관리될 수 있는 제어기(520)의 기능들인, 다른 게임패드 기능들(514)을 더 포함한다. 이러한 기능들은 유선/무선 통신들, 입력 보고, 프로토콜 실행, 전력 관리 등과 같은 기능들을 포함할 수 있다. 주변 펌웨어(510)는 럼블 제어(515)를 더 포함한다. 럼블 제어(515)는 제어기(520)의 하나 이상의 럼블 모터들 또는 럼블 액츄에이터들(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 럼블 모터들 L 및 R)에 대한 저-레벨 제어 API이다. 럼블 제어(515)는 디바이스(500)로부터 럼블 명령을 수신할 수 있고, 럼블 명령을 제어기(520)의 특정된 럼블 모터 또는 럼블 액츄에이터에 대한 저-레벨 럼블 명령으로 전환할 수 있고, 저-레벨 트리거 명령을 제어기(520)의 특정된 럼블 모터 또는 럼블 액츄에이터에 전송할 수 있다.
제어기(520)는 트리거들 L 및 R을 포함한다. 제어기(520)는 기어 박스들 L 및 R과 모터들 L 및 R을 더 포함한다. 모터 L 및 기어박스 L은 제어기(520) 내에서 트리거 L에 동작상으로 결합되어 있다. 마찬가지로, 모터 R 및 기어박스 R은 제어기(520) 내에서 트리거 R에 동작상으로 결합되어 있다. 모터 L가 트리거 명령을 수신할 때, 모터 L 및 기어박스 L은 총체적으로 트리거 햅틱 효과가 트리거 L에서 경험되게 한다. 마찬가지로, 모터 R이 트리거 명령을 수신할 때, 모터 R 및 기어박스 R은 총체적으로 트리거 햅틱 효과가 트리거 R에서 경험되게 한다. 실시예에 따르면, 주변 펌웨어(510)는 구동 전자기기(530)를 사용하여 제어기(520)의 모터들 L 및 R에 트리거 명령들을 송신한다. 제어기(520)는 전위차계 L 및 R을 더 포함한다. 전위차계 L은 트리거 L의 위치 및/또는 범위를 검출할 수 있고, 추가로 검출된 트리거 L의 위치 및/또는 범위를 트리거 데이터로서 주변 폄웨어(510)에 송신할 수 있다. 마찬가지로, 전위차계 R은 트리거 R의 위치 및/또는 범위를 검출할 수 있고, 추가로 검출된 트리거 R의 위치 및/또는 범위를 트리거 데이터로서 주변 폄웨어(510)에 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 전위차계들 L 및 R은 각각 홀 효과 센서와 같은 또다른 타입의 위치 센서로 대체될 수 있다. 제어기(520)는 럼블 모터들 L 및 R을 더 포함한다. 럼블 모터 L이 럼블 명령을 수신할 때, 럼블 모터 L은 햅틱 효과가 제어기(520)의 좌측 바디를 따라 경험되게 한다. 마찬가지로, 럼블 모터 R이 럼블 명령을 수신할 때, 럼블 모터 R은 햅틱 효과가 제어기(520)의 우측 바디를 따라 경험되게 한다. 실시예에 따르면, 주변 펌웨어(510)는 럼블 구동 전자기기(530)를 사용하여 제어기(520)의 럼블 모터들 L 및 R에 럼블 명령들을 송신한다.
대안적인 실시예에서, 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들은 제어기(520)의 하나 이상의 입력 엘리먼트들(예를 들어, 하나 이상의 디지털 버튼들, 하나 이상의 아날로그 버튼들, 하나 이상의 범퍼들, 하나 이상의 방향 패드들, 하나 이상의 아날로그 또는 디지털 스틱들, 하나 이상의 드라이빙 휠들)에 동작상으로 결합될 수 있다. 대안적인 실시예에 따르면, 주변 펌웨어(510)는 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들에 명령들을 송신하여, 하나 이상의 타겟화된 모터들 또는 타겟화된 액츄에이터들이 제어기(520)의 하나 이상의 사용자 입력 엘리먼트들에서 경험되는 햅틱 효과들을 생성하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제어기, 게임패드 또는 다른 주변 디바이스는 하나 이상의 일반적인 또는 럼블(rumble) 모터 또는 액츄에이터와, 하나 이상의 타겟화된 모터 또는 액츄에이터를 포함할 수 있다. 이러한 제어기는 국부적인(localized) 햅틱 피드백이 제어기상에서 경험될 수 있는 햅틱 효과들인 공간화 햅틱 효과를 생성할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 자신의 손가락들을 하나 이상의 트리거상에 얹은(resting) 상태에서 제어기의 하나 이상의 트리거에서 재생되는 국부적인 햅틱 효과를 감지할 수 있다. 이들 국부적인 햅틱 효과들은, 제어기의 하우징내에서 재생될 수 있으며 제어기를 잡고 있는 동안 사용자의 손에 의해 보다 일반적으로 감지될 수 있는 보다 일반적인 햅틱 효과와 구분될 수 있다. 한가지 예에서, 게임 어플리케이션내에서, 사용자의 인-게임 캐릭터는 "마법사의 주문"으로 타격될 수 있다. 게임 어플리케이션내에서 표시되는 주문의 시각적인 표시와 함께, 국부적인 햅틱 효과는 사용자에 의해 트리거에서 일차적으로 경험될 수 있으며, 보다 일반적인 햅틱 효과는 후속하여 사용자에 의해 제어기에서 경험될 수 있다.
트리거는 제어기의 하우징 또는 다른 타입의 주변 디바이스내에 수용될 수 있다. 트리거는 가능하게는 하우징의 외부로 연장되어, 외부 회전 하드 스톱, 또는 하우징의 일부 다른 외부와 접촉될 수 있다. 보다 구체적으로, 트리거는 가능하게는 스프링에 의해 연장될 수 있으며, 외부 회전 하드 스톱, 또는 하우징의 일부 다른 외부와 접촉될 수 있다. 물체(예를 들면, 사용자의 손가락)가 트리거를 이동시킬 때(예를 들면, 당기거나 미는 경우), 트리거는 물체와 여전히 접촉하면서, 내부 회전 하드 스톱, 또는 하우징의 일부 다른 내부와 접촉될 때까지 하우징으로 회전, 또는 다르게는 이동할 수 있다. 타겟화된 모터 또는 액츄에이터, 또는 일부 다른 타입의 햅틱 출력 디바이스가 트리거에 힘을 가할 경우, 트리거는 회전, 또는 다르게는 이동할 수 있다. 이러한 회전, 또는 다른 타입의 이동은 외부 회전 하드 스톱쪽으로 향하거나, 외부 회전 하드 스톱으로부터 멀어질 수 있다.
그러나, 제어기에서 표준 트리거 설계를 이용하는 것은, 트리거가 최대 개방 위치 또는 최대 폐쇄 위치 중 어느 한 위치에 있을 때 햅틱 피드백 감각이 감소되는 것을 초래할 수 있다. 트리거의 최대 개방 위치는 트리거에 힘이 거의 가해지지 않거나 아무런 힘도 가해지지 않아서, 트리거가 하우징으로 회전, 또는 다르게는 이동하기 시작하지 않는 때의 트리거의 위치이다. 최대 개방 위치는 또한 "정지하고 있는 위치(resting position)"로서 식별될 수 있다. 최대 개방 위치에서, 트리거는 제어기의, 외부 회전 하드 스톱, 또는 하우징의 일부 다른 외부에 대해 그라운딩될 수 있다. 이는 타겟화된 모터 또는 액츄에이터에 의해 생성되어 트리거에 인가되는 힘에 응답하여, 트리거에게 회전, 또는 다르게는 이동할 공간을 거의 제공하지 않거나 어떠한 공간도 제공할 수 없다.
트리거의 최대 폐쇄 위치는 트리거에 힘이 가해져서, 트리거가 하우징으로 최대 거리만큼 회전, 또는 다르게는 이동한 때의 트리거의 위치이다. 최대 개방 위치와 유사하게, 최대 폐쇄 위치에서, 트리거는 제어기의, 내부 회전 하드 스톱, 또는 하우징의 일부 다른 내부에 대해 그라운딩될 수 있다. 이는 또한 타겟화된 모터 또는 액츄에이터에 의해 생성되어 트리거에 인가되는 힘에 응답하여, 트리거에게 회전, 또는 다르게는 이동할 공간을 거의 제공하지 않거나 어떠한 공간도 제공할 수 없다. 최대 개방 위치 또는 최대 폐쇄 위치 중 어느 하나에서 이와 같이 이동할 수 있는 능력의 결여는 트리거에서 경험되는 햅틱 피드백 감각의 크기를 감소시키거나, 또는 다르게는 이러한 햅틱 피드백 감각을 약화시킬 수 있다.
따라서, 일 실시예에서, 주변 디바이스는 또한 하나 이상의 스프링, 하나 이상의 프레임, 또는 이들 2가지의 조합과 같은 하나 이상의 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함할 수 있다. 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 트리거가 햅틱 감소 방지 컴포넌트에 의해 생성된 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 때 트리거에서 경험되는 트리거 햅틱 효과의 크기를 증가시킬 수 있다. 이는 도 6과 연계하여 보다 상세히 이하에 기술된다. 또한, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 트리거가 햅틱 감소 방지 컴포넌트에 의해 생성되는 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 트리거에서 경험되는 트리거 햅틱 효과의 크기를 증가시킬 수 있다. 이는 도 7과 연계하여 보다 상세히 이하에 기술된다. 따라서, 일 실시예에 따라, 최대 개방 위치 및 최대 폐쇄 위치에 부가하여, 2개의 새로운 위치가 추가로 정의된다: 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치와; 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치. 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치는 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치가 개방 연장된 이동 범위 내에 위치되지 않도록 햅틱 감소 방지 컴포넌트에 의해 위치되는 것을 제외하고, 최대 개방 위치와 동일하다. 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치는 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치가 폐쇄 연장된 이동 범위 내에 위치되지 않도록 햅틱 감소 방지 컴포넌트에 의해 위치되는 것을 제외하고, 최대 폐쇄 위치와 동일하다. 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치와 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치는 도 9와 함께 보다 상세히 이하에 추가로 기술된다. 대안적인 실시예에서, 트리거는 다른 타입의 사용자 입력 엘리먼트(예를 들면, 버튼, 범퍼, 방향 패드, 아날로그 또는 디지털 스틱, 드라이빙 휠)로 대체될 수 있으며, 트리거 햅틱 효과는 보다 일반적인 햅틱 효과로 대체될 수 있다. 이러한 대안적인 실시예에서, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 사용자 입력 엘리먼트에서 경험되는 햅틱 효과의 크기를 증가시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 트리거(610)가 개방 연장된 이동 범위(620) 밖의 최대 개방 위치에 있을 경우 트리거(610)가 이동할 개방 연장된 이동 범위(620)를 생성하는 외부 스프링(600)을 포함하는 제어기를 나타낸다. 보다 구체적으로, 도 6은 개방 연장된 이동 범위(620) 밖의 최대 개방 위치에 트리거(610)를 유지하는 외부 스프링(600)을 포함하는 제어기를 나타낸다. 트리거(610)에 힘이 가해질 때, 외부 스프링(600)은 트리거(610)를 개방 연장된 이동 범위(620)로 회전, 또는 다르게는 이동시킬 수 있다. 도 6은 뷰(601, 602)를 포함한다. 뷰(601)에서, 트리거(610)는 트리거(610)가 도 6에 도시된 평면에 수직한 축을 따라 당겨지거나 밀어질 수 있는, 개방 연장된 이동 범위(620) 밖의 최대 개방 위치에 있다. 뷰(602)에서, 트리거(610)는 트리거(610)가 도 6에 도시된 평면에 수직한 축을 따라 안쪽으로 당겨질 수 있지만 더 이상 밀어질 수 없는, 트리거(610)가 개방 연장된 이동 범위(620)내에서 추가로 연장되는, 개방 연장된 이동 범위(620) 내에 있는 최대 개방 위치에 있다. 도시된 실시예에서, 외부 스프링(600)은 햅틱 감소 방지 컴포넌트의 일례이고, 트리거(610)와 외부 회전 하드 스톱, 또는 제어기의 하우징의 외부 사이에 위치한다. 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치는 공간화 햅틱 효과를 수신할 때 사용자가 제어기의 트리거상에 그들의 손가락을 가볍게 얹고 있을 수 있으므로 공간화를 위해 중요할 수 있다. 트리거(예를 들면, 트리거(610))가 개방 연장된 이동 범위(예를 들면, 개방 연장된 이동 범위(620)) 밖의 최대 개방 위치에 있을 때 트리거 햅틱 효과의 크기를 증가시키기 위하여, 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 때, 트리거가 트리거에 가해지는 힘에 응답하여 연장된 이동 범위내에서 이동할 수 있도록, 트리거는 외부 스프링(예를 들면, 외부 스프링(600))과 오프셋될 수 있다.
뷰(601)는 트리거(610)가 개방 연장된 이동 범위(620) 밖의 최대 개방 위치에 있을 때, 트리거(610)가 외부 회전 하드 스톱, 또는 제어기의 하우징의 외부에 기대거나(rest), 또는 다르게는 접촉하고 있지 않은 위치에 외부 스트링(600)이 트리거(610)를 유지하고 있는 제어기의 뷰이다. 즉, 외부 스프링(600)은 개방 연장된 이동 범위(620)를 생성하고, 개방 연장된 이동 범위(620)는 타겟화된 모터 또는 액츄에이터에 의해 생성되어 트리거(610)에 인가되는 힘에 응답하여, 트리거(610)가 안에서 회전, 또는 다르게는 이동할 수 있는 범위이다. 개방 연장된 이동 범위(620)를 생성함으로써, 외부 스프링(600)은 트리거(610)에 인가되는 힘에 응답하여, 트리거(610)가 회전, 또는 다르게는 이동할 때, 외부 회전 하드 스톱 또는 하우징의 외부상에 트리거(610)가 그라운딩되는 것을 방지할 수 있다. 이는 트리거(610)에서 경험되는 트리거 햅틱 효과(예를 들면, 운동감각 햅틱 효과)의 크기를 증가시킬 수 있다. 도시된 실시예에서, 외부 스프링(600)은 상술한 위치에 트리거(610)를 유지시키기 위해 레버 아암(605)이 트리거(610)에 대해 밀거나, 또는 다르게는 트리거와 접촉되는 레버 아암(605)을 포함하는 외팔보 스프링이다. 대안적인 실시예에서, 외부 스프링(600)은 트리거(610)에 대해 밀거나, 그렇지 않으면 트리거와 접촉되는, 압축 스프링, 바이어스 스프링 또는 일부 다른 타입의 스프링일 수 있다.
뷰(602)는 타겟화된 모터 또는 액츄에이터가 트리거(610)에 힘을 인가하고, 트리거(610)는 그 힘에 응답하여 회전, 또는 다르게는 이동하는 제어기의 뷰이다. 도 6의 뷰(602)에 도시된 바와 같이, 트리거(610)는 개방 연장된 이동 범위(620)로 회전, 또는 다르게는 이동하고, 개방 연장된 이동 범위(620)의 적어도 일부분을 점유한다. 도시된 실시예에서, 트리거(610)는 레버 아암(605)에 대해 밀거나, 또는 다르게는 레버 아암과 접촉한다. 이는 레버 아암(605)을 이동시켜서 트리거(610)가 연장된 이동 범위(620)로 회전, 또는 다르게는 이동할 수 있게 한다. 외부 스프링(600)이 압축 스프링, 바이어스 스프링 또는 다른 타입의 스프링인 대안적인 실시예에서, 트리거(610)는 외부 스프링(600)에 대해 밀거나, 또는 다르게는 외부 스프링과 접속될 수 있으며, 이는 트리거(610)가 개방 연장된 이동 범위(620)로 회전, 또는 다르게는 이동할 수 있도록 외부 스프링(600)을 이동시킬 수 있다.
대안적인 실시예에서, 외부 스프링(600)은 내부 스프링으로 대체될 수 있다. 내부 스프링은 트리거(610)와 내부 회전 하드 스톱 사이, 또는 제어기의 하우징의 내부에 위치될 수 있다. 또한, 내부 스프링은 트리거(610)를 당겨서 트리거(610)가 외부 회전 하드 스톱, 또는 제어기의 하우징의 외부에 기대거나, 또는 다르게는 접촉되지 않게(즉, 연장된 이동 범위(620)가 생성) 할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 내부 스프링의 강성(stiffness)은 트리거(610)가 내부 회전 하드 스톱, 또는 제어기의 하우징의 내부에 기대거나, 또는 다르게는 접촉하도록 트리거(610)가 당겨지는 것을 회피하도록 계산될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라, 트리거(710)가 폐쇄 연장된 이동 범위(730) 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 경우 트리거(710)가 안에서 이동하도록 폐쇄 연장된 이동 범위(730)를 생성하는 연장된 프레임(700)을 포함하는 제어기를 나타낸다. 도시된 실시예에서, 연장된 프레임(700)은 햅틱 감소 방지 컴포넌트의 일례이며, 제어기의 하우징의 외부의 연장이다. 상술한 바와 같이, 표준 트리거 설계에서, 트리거 햅틱 효과는 트리거(예를 들면, 트리거(710))가 최대 폐쇄 위치에 있을 때(예를 들면, 사용자가 트리거가 하우징의 내부에 그라운딩되도록 트리거를 완전히 누를 경우) 크게 감소될 수 있다. 트리거가 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 트리거 햅틱 효과의 크기를 증가시키기 위하여, 연장된 프레임(예를 들면, 연장된 프레임(700))은 트리거를 이동시키는 물체(예를 들면, 물체(720))에 대한 그라운딩으로서 사용될 수 있다. 이러한 상황에서, 트리거가 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치로 완전히 이동했을 경우에도, 트리거는 물체에 대해 여전히 이동할 수 있고 현저한 햅틱 피드백 감각이 트리거에서 생성될 수 있다.
도 7은 뷰(701, 702)를 포함한다. 뷰(701)는 물체(720)(예를 들면, 사용자의 손가락)가 트리거(710)를 밀거나, 당기거나, 또는 다르게는 이동시키고, 물체(720)가 연장된 프레임(700)상에 그라운딩되는(멈추는(bottomed out)) 제어기의 뷰이다. 물체(720)가 연장된 프레임(700)상에 그라운딩되기 때문에, 트리거(710)가 폐쇄 연장된 이동 범위(730) 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때, 트리거(710)는 내부 회전 하드 스톱, 또는 제어기의 하우징의 내부에 기대거나, 또는 다르게는 접촉되지 않는다. 즉, 연장된 프레임(700)은 폐쇄 연장된 이동 범위(730)를 생성하며, 이러한 폐쇄 연장된 이동 범위(730)는 타겟화된 모터 또는 액츄에이터에 의해 생성되어 트리거(710)에 인가되는 힘에 응답하여, 트리거(710)가 안에서 회전, 또는 다르게는 이동할 수 있는 범위이다. 폐쇄 연장된 이동 범위(730)를 생성함으로써, 연장된 프레임(700)은 트리거(710)에 인가되는 힘에 응답하여, 트리거(710)가 회전, 또는 다르게는 이동할 때, 내부 회전 하드 스톱, 또는 하우징의 내부상에 트리거(710)가 그라운딩되는 것을 방지할 수 있다. 이는 트리거(710)에서 경험되는 트리거 햅틱 효과(예를 들면, 운동감각 햅틱 효과)의 크기를 증가시킬 수 있다.
뷰(702)는 타겟화된 모터 또는 액츄에이터가 트리거(710)에 힘을 인가하고, 그 힘에 응답하여, 트리거(710)가 회전, 또는 다르게는 이동하는 제어기의 뷰이다. 도 7의 뷰(702)에 도시된 바와 같이, 트리거(710)는 폐쇄 연장된 이동 범위(730)로 회전, 또는 다르게는 이동하고, 폐쇄 연장된 이동 범위(730)의 적어도 일부를 점유한다.
대안적인 실시예에서, 연장된 프레임(700)은 내부 스프링으로 대체될 수 있다. 내부 스프링은 트리거(710)와 내부 회전 하드 스톱, 또는 제어기의 하우징의 내부 사이에 위치될 수 있다. 또한, 내부 스프링은 트리거(710)를 밀 수 있고, 트리거(710)가 내부 회전 하드 스톱, 또는 제어기의 하우징의 내부에 기대거나, 또는 다르게는 접촉되지 않도록(즉, 폐쇄 연장된 이동 범위(730)가 생성) 물체(720)가 트리거(710)를 밀거나, 당기거나, 또는 다르게는 이동시킨다. 대안적인 실시예에서, 내부 스프링의 강성은 트리거(710)가 내부 회전 하드 스톱, 또는 제어기의 하우징의 내부에 기대거나, 또는 다르게는 접촉하는 것을 방지하기에 충분한 저항을 제공하도록 계산될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 햅틱 트리거 수정 모듈(예를 들면, 도 1의 햅틱 트리거 수정 모듈(16))의 기능에 대한 흐름도를 나타낸다. 일 실시예에서, 도 8의 기능은 메모리 또는 다른 컴퓨터 판독가능 또는 유형의 매체에 저장되어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어에 의해 수행된다. 다른 실시예에서, 기능은 하드웨어(예를 들면, ASIC(application specific integrated circuit), PGA(programmable gate array), FPGA(field programmable gate array) 등을 사용하여) 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 임의 조합에 의해 수행될 수 있다. 소정 실시예에서, 일부 기능이 생략될 수 있다.
흐름이 시작하여 810으로 진행한다. 810에서, 주변 디바이스의 사용자 입력 엘리먼트의 위치가 수신된다. 주변 디바이스는 제어기 또는 게임패드일 수 있다. 주변 디바이스는 하우징, 사용자 입력 엘리먼트, 사용자 입력 엘리먼트에 결합된 위치 센서, 하우징내에 위치하며 사용자 입력 엘리먼트에 결합된 햅틱 출력 디바이스, 및 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 더 포함할 수 있다. 햅틱 출력 디바이스는 액츄에이터일 수 있다. 햅틱 출력 디바이스가 액츄에이터인 실시예에서, 액츄에이터는 양방향성 푸시(push)/풀(pull) 힘을 발휘하도록 구성된 모터일 수 있다. 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 스프링일 수 있다. 햅틱 감소 방지 컴포넌트가 스프링인 실시예에서, 스프링은 외팔보 스프링일 수 있다. 햅틱 감소 방지 컴포넌트가 스프링인 대안적인 실시예에서, 스프링은 압축 스프링일 수 있다. 대안적인 실시예에서, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 프레임일 수 있다. 햅틱 감소 방지 컴포넌트가 프레임인 실시예에서, 프레임은 하우징의 외부의 연장인 연장된 프레임일 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 입력 엘리먼트는 트리거일 수 있다. 다음으로, 흐름은 820으로 진행한다.
820에서, 햅틱 효과 정의는 사용자 입력 엘리먼트의 수신된 위치에 응답하여 주변 디바이스의 햅틱 출력 디바이스로 송신된다. 햅틱 효과 정의는 주변 디바이스의 사용자 입력 엘리먼트에서 햅틱 효과를 생성하도록 햅틱 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 햅틱 효과 정의는 주변 디바이스의 트리거에서 트리거 햅틱 효과를 생성하도록 햅틱 데이터를 포함할 수 있는 트리거 햅틱 효과 정의일 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서는 햅틱 효과 정의가 햅틱 출력 디바이스에 송신되게 한다. 또한, 일 실시예에서, 햅틱 효과 정의는 주변 디바이스의 사용자 입력 엘리먼트의 위치에 응답하여 프로세서에 의해 생성된다. 일 실시예에서, 프로세서는 주변 디바이스의 하우징내에 위치한다. 대안적인 실시예에서, 프로세서는 주변 디바이스의 하우징으로부터 원격 위치된다. 다음으로, 흐름은 830으로 진행한다.
830에서, 햅틱 효과 정의에 응답하여 주변 디바이스의 사용자 입력 엘리먼트에 힘이 출력된다. 일 실시예에서, 주변 디바이스의 햅틱 출력 디바이스는 힘을 출력할 수 있고, 프로세서는 햅틱 출력 디바이스가 힘을 출력하게 할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 힘은 햅틱 출력 디바이스로부터 사용자 입력 엘리먼트로 운동감각 햅틱 효과로서 전송된다. 다음으로, 흐름은 840으로 진행한다.
840에서, 사용자 입력 엘리먼트가 범위 밖의 최대 개방 위치; 또는 범위 밖의 최대 폐쇄 위치 중 적어도 하나에 있을 때 출력된 힘에 응답하여 사용자 입력 엘리먼트가 안에서 움직일 수 있는 범위가 생성된다. 일 실시예에서, 주변 디바이스의 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 범위를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 입력 엘리먼트의 최대 개방 위치는 사용자 입력 엘리먼트가 하우징으로 이동하지 않은 사용자 입력 엘리먼트의 위치일 수 있고, 사용자 입력 엘리먼트의 최대 폐쇄 위치는 사용자 입력 엘리먼트가 하우징으로 최대 거리만큼 이동한 사용자 입력 엘리먼트의 위치일 수 있다. 일 실시예에서, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 사용자 입력 엘리먼트가 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 경우의 스프링이다. 이 실시예에서, 스프링은 사용자 입력 엘리먼트와 하우징의 외부 사이에 개방 연장된 이동 범위가 있는 위치에 사용자 입력 엘리먼트를 유지할 수 있다. 이러한 개방 연장된 이동 범위는 출력된 힘에 응답하여 사용자 입력 엘리먼트가 안에서 움직일 수 있는 범위일 수 있다. 다른 실시예에서, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 사용자 입력 엘리먼트가 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있는 경우 프레임이다. 이 실시예에서, 물체가 사용자 입력 엘리먼트를 범위 밖의 최대 폐쇄 위치로 이동시킬 때 물체가 프레임상에 그라운딩될 수 있고, 사용자 입력 엘리먼트의 위치는 사용자 입력 엘리먼트와 하우징의 내부 사이에 폐쇄 연장된 이동 범위가 있도록 된다. 이러한 폐쇄 연장된 이동 범위는 출력된 힘에 응답하여 사용자 입력 엘리먼트가 안에서 이동할 수 있는 범위일 수 있다. 다른 실시예에서, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 사용자 입력 엘리먼트가 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있는 경우 스프링이다. 이 실시예에서, 스프링은 물체가 범위 밖의 최대 폐쇄 위치로 사용자 입력 엘리먼트를 이동시킬 경우 사용자 입력 엘리먼트와 하우징의 내부 사이에 폐쇄 연장된 이동 범위가 있는 위치에 사용자 입력 엘리먼트를 유지시킬 수 있다. 다음으로, 흐름은 종료한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라, 트리거에 대한 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치와, 트리거에 대한 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 제어기 또는 게임패드와 같은 주변 디바이스는 트리거(또는 어떤 다른 사용자 입력 엘리먼트), 하우징 및 하나 이상의 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함할 수 있다. 트리거는 이동 범위(905)를 가질 수 있다. 제1 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 개방 연장된 이동 범위(915)를 생성할 수 있다. 따라서, 트리거가 하우징으로 회전, 또는 다르게는 이동하기 시작하지 않도록 트리거에 힘이 거의 가해지지 않거나 전혀 가해지지 않을 경우, 제1 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 개방 연장된 이동 범위(915) 밖의 최대 개방 위치(즉, 개방 연장된 이동 범위 밖의 최대 개방 위치(910) 또는 위치(910))에 트리거를 위치시킬 수 있다. 액츄에이터에 의해 생성되는 힘이 트리거에 인가되는 경우, 힘은 위치(910)로부터 위치(910)와 최대 개방 위치(920) 사이의 위치, 또는 최대 개방 위치(920)로 트리거를 이동시킬 수 있다. 유사하게, 제2 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 폐쇄 연장된 이동 범위(925)를 생성할 수 있다. 따라서, 트리거가 하우징으로 최대 거리만큼 회전, 또는 다르게는 이동되도록 트리거에 힘이 인가되는 경우, 제2 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 폐쇄 연장된 이동 범위(925) 밖의 최대 폐쇄 위치(즉, 폐쇄 연장된 이동 범위 밖의 최대 폐쇄 위치(930) 또는 위치(930))에 트리거를 위치시킬 수 있다. 액츄에이터에 의해 생성되는 2차 힘이 트리거에 인가되는 경우, 2차 힘은 위치(930)로부터 위치(930)와 최대 폐쇄 위치(940) 사이의 위치, 또는 최대 폐쇄 위치(940)로 트리거를 이동시킬 수 있다.
따라서, 일 실시예에서, 주변 디바이스는 스프링 또는 프레임과 같은 하나 이상의 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함할 수 있고, 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 트리거가 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 범위 밖의 최대 폐쇄 위치 중 어느 하나에 있을 경우 트리거에서 경험되는 트리거 햅틱 효과의 크기를 증가시키도록 구성된다. 이들 키 위치들에 대한 햅틱 피드백 감각의 크기를 증가시키는 것은 전력을 덜 소비하면서 트리거 햅틱 효과를 더 풍부하게 할 수 있다. 더 풍부한 트리거 햅틱 효과를 제공함으로써, 보다 현실적이며 실감나는 게임 경험을 제공할 수 있다.
이 명세서 전반에 걸쳐 기술된 발명의 특징들, 구조들 및 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 이 명세서 전반에 걸친 "일 실시예", "일부 실시예", "특정 실시예", "특정 실시예들" 또는 다른 유사한 언어의 사용은, 실시예와 관련하여 기술된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있다는 사실을 지칭한다. 따라서, 이 명세서 전반에 걸친 구문들 "일 실시예", "일부 실시예들", "특정 실시예", "특정 실시예들" 또는 다른 유사한 언어들의 출현은 반드시 모두 실시예들의 동일한 그룹을 지칭하지는 않으며, 기술된 특징들, 구조들 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다.
당업자는 위에서 논의된 바와 같은 발명이 상이한 순서의 단계들을 이용하여, 그리고/또는 개시된 것과는 상이한 구성들에서의 엘리먼트들을 이용하여 구현될 수 있다는 점을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 발명이 이들 바람직한 실시예들에 기초하여 기술되었지만, 특정 수정들, 변형들 및 대안적인 구성들이 명백함과 동시에 발명의 사상 및 범위 내에서 유지될 것이라는 점이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 발명의 한계 및 경계를 결정하기 위해, 첨부된 청구항들에 대한 참조가 이루어져야 한다.
10: 시스템
12: 버스
14: 메모리
22: 프로세서

Claims (26)

  1. 주변 디바이스로서,
    하우징;
    사용자 입력 엘리먼트;
    상기 사용자 입력 엘리먼트에 결합된 위치 센서 - 상기 위치 센서는 상기 사용자 입력 엘리먼트의 위치를 검출하도록 구성되고, 상기 위치 센서는 또한 상기 위치를 프로세서에 송신하도록 구성됨 - ;
    상기 하우징 내에 위치되고 상기 사용자 입력 엘리먼트에 결합된 햅틱 출력 디바이스 - 상기 햅틱 출력 디바이스는 상기 프로세서로부터 햅틱 효과 정의(haptic effect definition)를 수신하도록 구성되고, 또한 상기 수신된 햅틱 효과 정의에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트에 힘을 출력하도록 구성됨 -
    상기 사용자 입력 엘리먼트가 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때, 출력된 상기 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위를 생성하도록 구성된 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함하고,
    상기 사용자 입력 엘리먼트는 트리거를 포함하는, 주변 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 때 스프링을 포함하고,
    상기 스프링은 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 외부 사이에 개방 연장된 이동 범위가 존재하는 위치에 상기 사용자 입력 엘리먼트를 유지하고,
    상기 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위는, 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 상기 외부 사이의 상기 개방 연장된 이동 범위를 포함하는, 주변 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스프링은 압축 스프링 또는 외팔보 스프링 중 적어도 하나를 포함하는, 주변 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 스프링을 포함하고,
    상기 스프링은 물체가 상기 사용자 입력 엘리먼트를 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치로 이동시킬 때 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 내부 사이에 폐쇄 연장된 이동 범위가 존재하는 위치에 상기 사용자 입력 엘리먼트를 유지하고,
    상기 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위는, 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 상기 내부 사이의 상기 폐쇄 연장된 이동 범위를 포함하는, 주변 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 힘은 상기 햅틱 출력 디바이스로부터 상기 사용자 입력 엘리먼트로 운동감각(kinesthetic) 햅틱 효과로서 전송되는, 주변 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 햅틱 출력 디바이스는 액츄에이터를 포함하는, 주변 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 액츄에이터는 양방향성 푸시/풀 힘을 발휘하도록 구성되는 모터를 포함하는, 주변 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 주변 디바이스의 상기 하우징 내에 위치되는, 주변 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 주변 디바이스의 상기 하우징으로부터 원격 위치되는, 주변 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 햅틱 효과 정의는 상기 사용자 입력 엘리먼트의 위치에 응답하여 상기 프로세서에 의해 생성되는, 주변 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 입력 엘리먼트의 상기 최대 개방 위치는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 하우징 내로 이동되지 않은 상기 사용자 입력 엘리먼트의 위치를 포함하고,
    상기 사용자 입력 엘리먼트의 상기 최대 폐쇄 위치는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 하우징 내로 최대 거리를 이동한 상기 사용자 입력 엘리먼트의 위치를 포함하는, 주변 디바이스.
  12. 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금 사용자 입력 엘리먼트에서 경험되는 햅틱 효과를 수정하기 위한 방법을 수행하게 하는 명령어들이 저장되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    상기 수정하기 위한 방법은,
    하우징, 사용자 입력 엘리먼트, 상기 하우징 내에 위치되고 상기 사용자 입력 엘리먼트에 결합된 햅틱 출력 디바이스, 및 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함하는 주변 디바이스의 사용자 입력 엘리먼트의 위치를 수신하는 단계;
    상기 사용자 입력 엘리먼트의 수신된 위치에 응답하여 상기 햅틱 출력 디바이스에 햅틱 효과 정의를 송신하는 단계; 및
    상기 햅틱 출력 디바이스로 하여금 상기 햅틱 효과 정의에 응답하여 상기 주변 디바이스의 상기 사용자 입력 엘리먼트에 힘을 출력하게 하는 단계
    를 포함하고,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는, 상기 사용자 입력 엘리먼트가 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때, 출력된 상기 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위를 생성하고,
    상기 사용자 입력 엘리먼트는 트리거를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 때 스프링을 포함하고,
    상기 스프링은 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 외부 사이에 개방 연장된 이동 범위가 존재하는 위치에 상기 사용자 입력 엘리먼트를 유지하고,
    상기 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위는, 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 상기 외부 사이의 상기 개방 연장된 이동 범위를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스프링은 압축 스프링 또는 외팔보 스프링 중 적어도 하나를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 스프링을 포함하고,
    상기 스프링은 물체가 상기 사용자 입력 엘리먼트를 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치로 이동시킬 때 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 내부 사이에 폐쇄 연장된 이동 범위가 존재하는 위치에 상기 사용자 입력 엘리먼트를 유지하고,
    상기 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위는, 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 상기 내부 사이의 상기 폐쇄 연장된 이동 범위를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  16. 사용자 입력 엘리먼트에서 경험되는 햅틱 효과를 수정하기 위한 컴퓨터 구현 방법으로서,
    하우징, 사용자 입력 엘리먼트, 상기 하우징 내에 위치되고 상기 사용자 입력 엘리먼트에 결합된 햅틱 출력 디바이스, 및 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함하는 주변 디바이스의 사용자 입력 엘리먼트의 위치를 수신하는 단계;
    상기 사용자 입력 엘리먼트의 수신된 위치에 응답하여 상기 햅틱 출력 디바이스에 햅틱 효과 정의를 송신하는 단계; 및
    상기 햅틱 출력 디바이스로 하여금 상기 햅틱 효과 정의에 응답하여 상기 주변 디바이스의 상기 사용자 입력 엘리먼트에 힘을 출력하게 하는 단계
    를 포함하고,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는, 상기 사용자 입력 엘리먼트가 범위 밖의 최대 개방 위치 또는 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때, 출력된 상기 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위를 생성하고,
    상기 사용자 입력 엘리먼트는 트리거를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 때 스프링을 포함하고,
    상기 스프링은 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 외부 사이에 개방 연장된 이동 범위가 존재하는 위치에 상기 사용자 입력 엘리먼트를 유지하고,
    상기 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위는, 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 상기 외부 사이의 상기 개방 연장된 이동 범위를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 스프링은 압축 스프링 또는 외팔보 스프링 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 스프링을 포함하고,
    상기 스프링은 물체가 상기 사용자 입력 엘리먼트를 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치로 이동시킬 때 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 내부 사이에 폐쇄 연장된 이동 범위가 존재하는 위치에 상기 사용자 입력 엘리먼트를 유지하고,
    상기 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위는 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 상기 내부 사이의 상기 폐쇄 연장된 이동 범위를 포함하는, 컴퓨터 구현 방법.
  20. 사용자 입력 엘리먼트에서 경험되는 햅틱 효과를 수정하기 위한 시스템으로서,
    햅틱 트리거 수정 모듈을 저장하도록 구성된 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 햅틱 트리거 수정 모듈을 실행하도록 구성된 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 햅틱 트리거 수정 모듈을 실행할 때, 하우징, 사용자 입력 엘리먼트, 상기 하우징 내에 위치되고 상기 사용자 입력 엘리먼트에 결합된 햅틱 출력 디바이스, 및 햅틱 감소 방지 컴포넌트를 포함하는 주변 디바이스의 사용자 입력 엘리먼트의 위치를 수신하도록 구성되고,
    상기 프로세서는 또한, 상기 햅틱 트리거 수정 모듈을 실행할 때, 상기 사용자 입력 엘리먼트의 수신된 위치에 응답하여 상기 햅틱 출력 디바이스에 햅틱 효과 정의를 송신하도록 구성되고,
    상기 프로세서는 또한, 상기 햅틱 트리거 수정 모듈을 실행할 때, 상기 햅틱 출력 디바이스로 하여금 상기 햅틱 효과 정의에 응답하여 상기 주변 디바이스의 상기 사용자 입력 엘리먼트에 힘을 출력하게 하도록 구성되고,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는, 상기 사용자 입력 엘리먼트가 개방 위치 또는 폐쇄 위치에 있을 때, 출력된 상기 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 범위를 생성하고,
    상기 사용자 입력 엘리먼트는 트리거를 포함하는, 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 개방 위치에 있을 때 스프링을 포함하고,
    상기 스프링은 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 외부 사이에 개방 연장된 이동 범위가 존재하는 위치에 상기 사용자 입력 엘리먼트를 유지하고,
    상기 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위는 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 상기 외부 사이의 상기 개방 연장된 이동 범위를 포함하는, 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 스프링은 압축 스프링 또는 외팔보 스프링 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 햅틱 감소 방지 컴포넌트는 상기 사용자 입력 엘리먼트가 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치에 있을 때 스프링을 포함하고,
    상기 스프링은 물체가 상기 사용자 입력 엘리먼트를 상기 범위 밖의 최대 폐쇄 위치로 이동시킬 때 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 내부 사이에 폐쇄 연장된 이동 범위가 존재하는 위치에 상기 사용자 입력 엘리먼트를 유지하고,
    상기 출력된 힘에 응답하여 상기 사용자 입력 엘리먼트가 이동할 수 있는 상기 범위는 상기 사용자 입력 엘리먼트와 상기 하우징의 상기 내부 사이의 상기 폐쇄 연장된 이동 범위를 포함하는, 시스템.
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