KR20170105071A - 컴퓨터 엔터테인먼트 시스템용 컨트롤러 - Google Patents

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KR20170105071A
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엠브이알 글로벌 리미티드
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Abstract

컴퓨터 게임을 실행 및 운영하고, 게임 화면을 스크린(도 3의 510) 상에 디스플레이시키는 컨트롤 박스(104)를 포함하는 컴퓨터 엔터테인먼트 시스템(computer entertainment system)용 컨트롤러로서, 상기 컨트롤 박스(104)는 상기 게임의 사용자 조작에 의해 나타내는 컨트롤 신호를 수신하고, 그에 따라 상기 게임의 장면을 동적으로 조정하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 휴대용(hand-held) 게임 패드(102) 및 관성 센서(106)를 포함하며, 상기 관성 센서는 상기 게임 패드와 분리되고, 상기 게임 패드(102)와 데이터 통신하도록 구성되고, 상기 휴대용 게임 패드(102)는 적어도 하나의 컨트롤 입력 장치와, 상기 적어도 하나의 컨트롤 입력 장치의 사용자 조작에 응답하여 상기 컨트롤 박스 상의 게임을 조작하기 위한 컨트롤 신호를 생성하는 프로세서(도 5의 114)를 포함하되, 상기 휴대용 게임 패드는 상기 컨트롤 박스(104)로 전송되는 상기 컨트롤 신호를 발생시키고, 상기 관성 센서(106)는 상기 사용자의 운동이 상기 관성 센서(106)의 대응하는 운동을 일으키도록 상기 사용자가 착용한 의복 내부 또는 상에 장착되도록 구성되고, 상기 프로세서(도 5의 114)는 사용자 움직임에 의해 나타나는 상기 관성 센서(106)로부터의 신호를 수신하고, 상기 신호를 상기 컴퓨터 게임을 조작하기 위한 컨트롤 신호로 변환하도록 구성되며, 상기 컨트롤 신호는 각각의 컨트롤 입력 장치의 사용자 조작에 응답하여 생성된 컨트롤 신호와 동일한 포맷을 가지며, 상기 컨트롤 신호가 상기 컨트롤 박스(104)로 전송되도록 한다.

Description

컴퓨터 엔터테인먼트 시스템용 컨트롤러
본 발명은 일반적으로 헤드 장착 디스플레이(head-mounted display)에 호환 가능한 컴퓨터 엔터테인먼트 시스템용 컨트롤러에 관한 것으로, 특히 사용자 조작을 가능하게 하는 컴퓨터 엔터테인먼트 시스템용 컨트롤러에 관한 것이다.
전형적으로 비디오 디스플레이 스크린 및 착용자의 눈 앞에 디스플레이 스크린을 장착하는 수단을 포함하는 다양한 형태의 헤드 장착 디스플레이가 알려져 있다. 최근, 게임 업계 내에서의 개발이 증가함에 따라 헤드 장착 디스플레이를 포함함으로써 사용자에게 가상 현실 체험을 제공하는 시스템이 생겨나며, 게임 화면은 게임이 진행됨에 따라 생성된 가상 현실 세계에 사용자를 완전히 몰입시키는 목적으로 착용자의 눈앞 및 근처의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이된다.
비디오 디스플레이 화면이 헤드셋에 내장된 오큘러스 리프트(Oculus Rift)와 같은 맞춤형 가상 현실 게임 시스템이 개발되었으며, 별개 게임의 제어를 위해 별도의 제어 상자가 제공된다. 이러한 통합 시스템은 비용이 많이 들며, 기존의 컴퓨터 게임과 관련하여 가상 현실 체험을 얻을 수 있는 능력을 사용자에게 제공하지 못한다.
대조적으로, 국제특허출원 번호 WO2014/108693은 사용시에 사용자의 눈 앞에 위치하도록 디스플레이 스크린을 제거 가능하게 고정하기 위한 부착 수단을 포함하는 헤드 장착 디스플레이를 포함하는 보다 비용 효율적이고 유연한 해결책을 기술하고, 선택적으로 헤드셋에 위치하여 사용 중에 착용자의 귀 부근에 위치하여 게임 소리를 출력하는 스피커를 포함한다. 비디오 디스플레이 스크린은, 예를 들어, 독립형의 휴대폰(mobile phone) 또는 휴대용 게임 장치의 형태로 제공될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 비디오 디스플레이 스크린은 메인 게임 컨트롤 박스로부터 (무선으로 또는 다른 방법으로) 수신하여 게임 진행에 의해 나타내는 비디오 데이터를 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
그러나, 모든 경우에, 사용자가 게임의 사용자가 게임의 모든 측면을 조작 할 수 있도록 별도의 포켓용 컨트롤러가 제공되어야 한다. 이러한 목적을 위한 전형적인 컨트롤러가 도면들 중 도 1에 도시되어 있으며, 조이스틱(111) 및 버튼(113)과 같은 종래의 컨트롤 입력 장치를 포함하는 게임 패드(110)를 포함한다. 게임 패드(110)는 통상적으로 가속도계인 관성 센서(inertial sensor)(112)를 포함하여, 게임 패드(110)의 위치, 운동, 방향 또는 방향의 변화에 응답하여 신호를 생성한다. 일반적으로, 관성 센서(112)로부터의 신호는 게임 패드(110)에 대한 위치 및 방향 데이터를 생성하는데 사용되며, 이러한 데이터는 게임 패드(110)의 많은 물리적 양상, 예를 들어 가속 및 속도와 같은 그 경사, 피치(pitch), 요(yaw), 롤(roll) 뿐만 아니라 게임 패드(110)의 임의의 원격 측정 포인트(telemetry points)를 포함할 수 있다. 따라서, 사용자가 게임 패드(110)를 물리적으로 움직이는 방식은 게임을 제어하기 위한 또 다른 입력으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 조이스틱(111) 중 하나는 게임을 통해 플레이어의 아바타를 이동시키는데 사용될 수 있는 반면, 게임 패드(110)의 움직임(즉, 관성 센서 112로부터의 데이터)은 게임 장면 내의 플레이어의 시야를 선택적으로 변경시키는데 사용될 수 있다(예, 한 장면 내에서 왼쪽 및 오른쪽을 '보는 것'). 일부 게임 시스템에서, 사용자는 게임의 어느 양태가 개인 선호에 따라 각각의 컨트롤 입력 장치에 의해 제어되는지를 선택할 수 있다.
가상 현실 게임 환경에서, 이 방식으로 게임 영상에서 컨트롤 입력의 분리는 사용자의 전체 가상 현실 경험을 손상시킬 수 있으므로, 게임의 컨트롤 입력이 사용자의 관점에서보다 직관적인 이러한 유형의 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 헤드 장착 디스플레이 상에 관성 센서가 제공되고, 게임의 양태를 조작하기 위한 대안적인 컨트롤 입력으로서 사용자의 머리를 나타내는 신호를 컨트롤 박스에 전송하도록 구성된 시스템이 존재한다. 예를 들어, US 2014/0364209는 헤드 장착 디스플레이 및 휴대용 게임 패드를 갖는 가상현실 게임 시스템을 기술한다. 휴대용 게임 패드는 적어도 하나의 컨트롤 입력 장치를 포함하며, 이 조작으로 대응하는 컨트롤 신호가 생성되어 게임 컨트롤 박스로 전송되도록 하고, 플레이어의 아바타가 게임 장면 및/또는 슈팅(shooting)과 같은 효과 동작(effect operations) 내의 주변을 움직이게 하는 적어도 하나의 컨트롤 입력 장치를 포함한다. 사용자의 머리 움직임에 대응하는 신호를 발생시키는 관성 센서가 헤드 장착 디스플레이 상에 제공되고, 그러한 신호는 게임 컨트롤 박스로 전송되어 컨트롤 신호로 변환되어 플레이어는 게임 장면의 시야를 바꾼다. 예를 들어, 플레이어는 머리를 왼쪽으로 돌려서 해당 신호가 관성 센서에서 게임 컨트롤 박스로 전송되도록 할 수 있다. 컨트롤 박스의 프로세서는 이동 신호를 제어 신호로 변환시키고, 화면에 표시된 것처럼 플레이어의 시야가 자신의 아바타가 왼쪽을 바라보는 것처럼 바뀌게 한다.
그러나, 그러한 시스템이 작동하기 위해서는, 컨트롤 박스 자체의 프로세서, 즉 메인 게임 컨트롤 유닛은 게임의 관련 조작을 야기하기 위해 관성 센서 신호를 수신하고 처리하도록 구성되어야 한다. 따라서, 결과 시스템은 모든 제어 기능을 포함하도록 사전 프로그래밍된 통합 시스템이다. 다른 한편으로, 사용자가 휴대용 게임 패드 컨트롤 입력에만 응답하도록 구성된 기존 시스템으로 헤드 장착 디스플레이를 채용하고자 하는 경우, 현재 헤드 장착 디스플레이 자체에 관성 센서 기술로 제공되는 완전한 가상 현실 게임 경험을 경험할 수 있는 기능은 없다.
본 발명의 양상들은 이들 문제점들 중 적어도 일부를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 양태에 따르면, 컴퓨터 게임을 실행 및 운영하고, 게임 화면을 스크린 상에 디스플레이시키는 컨트롤 박스를 포함하는 컴퓨터 엔터테인먼트 시스템(computer entertainment system)용 컨트롤러로서, 상기 컨트롤 박스는 상기 게임의 사용자 조작에 의해 나타내는 컨트롤 신호를 수신하고, 그에 따라 상기 게임 장면을 동적으로 조정하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 휴대용(hand-held) 게임 패드 및 관성 센서를 포함하며, 상기 관성 센서는 상기 게임 패드와 분리되고, 상기 게임 패드와 데이터 통신하도록 구성되고, 상기 휴대용 게임 패드는 적어도 하나의 컨트롤 입력 장치와, 상기 적어도 하나의 컨트롤 입력 장치의 사용자 조작에 응답하여 상기 컨트롤 박스 상의 게임 을 조작하기 위한 컨트롤 신호를 생성하는 프로세서(processor)를 포함하되, 상기 휴대용 게임 패드는 상기 컨트롤 박스로 전송되는 상기 컨트롤 신호를 발생시키고, 상기 관성 센서는 상기 사용자의 운동이 상기 관성 센서의 대응하는 운동을 일으키도록 상기 사용자가 착용한 의복 내부 또는 상에 장착되도록 구성되고, 상기 프로세서는 사용자 움직임에 의해 나타나는 상기 관성 센서로부터의 신호를 수신하고, 상기 신호를 상기 컴퓨터 게임을 조작하기 위한 컨트롤 신호로 변환하도록 구성되며, 상기 컨트롤 신호는 각각의 컨트롤 입력 장치의 사용자 조작에 응답하여 생성된 컨트롤 신호와 동일한 포맷을 가지며, 상기 컨트롤 신호가 상기 컨트롤 박스로 전송되도록 한다.
상기 게임 패드는 상기 컨트롤 박스에 통신 가능하게 유선 또는 무선으로 상호 연결되고, 상기 프로세서는 상기 컨트롤 신호를 상기 컨트롤 박스에 직접 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 게임 패드와 유선 또는 무선으로 상호 연결되는 원격 디스플레이 어플리케이션(remote display application)을 포함할 수 있으며, 상기 원격 디스플레이 어플리케이션은 상기 게임 패드로부터의 상기 컨트롤 신호를 수신하고, 상기 컨트롤 신호 또는 상기 컨트롤 박스에 상기 컨트롤 신호에 의해 나타내는 데이터를 전송하도록 구성된다. 상기 원격 디스플레이 어플리케이션은 상기 컨트롤 박스로부터 게임 데이터를 수신하고, 상기 게임 데이터 또는 상기 신호를 디스플레이하기 위해 상기 스크린에 전송하도록 구성될 수 있다. 상기 원격 디스플레이 어플리케이션은 와이 파이 통신을 통하여 상기 컨트롤 박스와 데이터 통신하도록 구성될 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 관성 센서와 상기 게임 패드의 내부 또는 상기 게임 패드 상의 수신기 사이에 배치된 유선 데이터 커넥션(hard wired data connection)을 포함할 수 있다. 대안으로, 또는 추가로, 상기 관성 센서는 그로부터 신호를 송신하기 위한 무선 송신기를 포함할 수 있고, 상기 게임 패드는 상기 신호를 수신하여 상기 프로세서로 송신하기 위한 무선 수신기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 게임 패드는 초기 관성 센서 판독 값을 상기 사용자와 관련된 정상 또는 중앙 위치를 나타내는 소정의 레벨로 설정하기 위한 교정 기능(calibration function)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 게임 패드는 상기 교정 기능이 수행되도록 하기 위해 상기 사용자에 의해 조작 가능한 컨트롤 입력 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 측면에서, 상기 컨트롤러는 상기 관성 센서 신호가 각각의 컨트롤 신호를 발생시키는데 사용되도록 하기 위해 상기 게임 패드 상에서 사용자가 컨트롤 입력 장치를 선택하도록 하는 선택 기능(selection function)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 선택 기능은 상기 게임 패드 상에서 제공되고, 상기 사용자에 의해 선택적으로 동작할 수 있는 하나 이상의 컨트롤 입력 장치에 의해 가능해질 수 있다.
상기 관성 센서는 자이로스코프(gyroscope) 및/또는 가속도계(accelerometer)를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는 다수의 관성 센서를 포함하되, 각각은 다른 위치에서 사용자가 착용한 의복 내부 또는 상에 장착되도록 구성되어, 상기 사용자의 움직임이 각각의 관성 센서의 대응되는 움직임을 일으키고, 상기 프로세서는 사용자 운동을 나타내는 상기 관성 센서로부터의 신호를 수신하며, 상기 신호를 컴퓨터 게임을 조작하기 위한 컨트롤 신호로 변환하고, 상기 컨트롤 박스로 전송되는 상기 컨트롤 신호를 발생시키되, 상기 컨트롤 신호는 각각의 컨트롤 입력 장치의 사용자 조작에 응답하여 발생된 컨트롤 신호와 동일한 포맷일 수 있다.
본 발명의 이들 양태들 및 다른 양태들은 본 발명의 실시예가 단지 예로서 설명되고 첨부되는 다음의 특정 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 게임 컨트롤러에 대한 개략적인 사시도이고;
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 컨트롤러를 포함하는 컴퓨터 엔터테인먼트 시스템의 주요 양상들에 대한 개략적인 블럭도이고;
도 3은 도 2의 컴퓨터 엔터테인먼트에서 사용하기 위한 헤드 장착 디스플레이에 대한 개략적인 사시도이고;
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 컨트롤러의 주요 양상을 나타내는 개략적인 도면이고;
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨트롤러의 동작 방법을 설명하는 개략적인 도면이고;
도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨트롤러의 동작 방법을 설명하는 개략적인 도면이고;
도 5는 컨트롤러 또는 도 4의 특징을 설명하는 개략적인 블록도이다.
도면들 중 도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예가 사용될 수 있는 형태의 컴퓨터 엔터테인먼트 시스템은 헤드 장착 디스플레이(HDM)(100), 시스템 컨트롤 박스(104) 및 휴대용 컨트롤러(102)를 포함한다.
일부 예시적인 양상들에서, 상기 시스템 컨트롤 박스(104)는 헤드 장착 디스플레이(HDM)(100) 내에 휴대용(즉, 착탈 가능) 또는 다른 방식으로, 무선 또는 다른 방식으로, 스크린 상에 순서가 뒤바뀐 게임 장면이 종래의 방식(즉, 게임 콘솔 또는 예를 들면 PC)으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 게임 스크린 등이 통합 스크린을 포함하는 휴대폰 또는 휴대용 게임 콘솔과 같은 호환 가능한 휴대용 장치 상에 대체될 수 있는 게임 시스템이 존재하며, HMD는 휴대용 장치의 사용을 위해 그 내부에 장착될 수 있다. HMD(100) 내의 스크린은 모바일 어플리케이션(이후 '스마트 폰 원격 디스플레이 어플리케이션 103'이라고 함)과 관련된다(도 4a 및도 4b 참조). 화면(screen)이 스마트폰, 태블릿, 또는 스마트 게임 콘솔과 같은 모바일 컴퓨팅 장치의 형태로 제공되는 경우, 앱은 장치 자체 내에 제공될 수 있다. 그러나 화면이 수동 장치인 경우, 스마트폰과 같이 화면에 통신 가능하게 연결된(유선 또는 무선으로) 별개의 장치에서 앱이 실행 중일 수 있다. 원격 디스플레이 앱(130)은 콘솔/PC 컨트롤 방식에 (무선으로) 접속하고, 상기 콘솔/PC 컨트롤 박스로부터의 그래픽이 스마트폰 또는 태블릿 디스플레이와 같은 모바일 컴퓨팅 장치에서 디스플레이되게 하는 스마트폰 어플리케이션이다. 그러한 앱들의 예는 당업자에게 공지될 것이며, 원격 디스플레이 앱은 콘솔/PC 컨트롤 박스와 모바일 컴퓨팅 장치 간의 하드 유선 연결(HDMi 또는 USB)과 동일한 기능을 무선으로 제공한다.
도면들 중 도 3을 참조하면, 예시적인 HDM(100)은 메인 하우징(12), 강성 측면 부재(14), 스피커(16), 및 조절가능한 플렉서블 밴드(18)를 포함한다.
상기 하우징(12)은 착용자의 눈을 감싸기 위한 후방 개방 단부(rear open end)(20), 전방 단부(front end)(22), 상면(24), 하면(26)과, 2개의 측면(28, 30)을 갖는다. 사용 시, 상기 하우징(12)은 착용자의 얼굴 전방에서 외측으로 연장된다. 강성 측면 부재(14)는 하우징(12)에 부착되고, 한 측면 부재는 각각의 측면(28, 30)에 부착되고, 각각의 측면 부재는 후방으로, 즉 개방 단부(20)의 방향과 실질적으로 평행하게 연장된다. 사용시, 강성 측면 부재(14)는 착용자의 머리의 어느 한쪽을 지나치므로, 한 쌍의 안경과 유사한 방식으로 착용자의 얼굴에 착용된다. 스피커(16)와 메인 하우징(12) 사이의 측면 부재의 범위는 상이한 크기의 헤드에 끼워 맞춤 가능하도록 조절될 수 있고, 플렉서블 밴드(18)는 일단 장치가 착용자의 머리 위에 끼워지면 장치를 고정시키기 위해 짧아질 수 있다.
상기 메인 하우징(12)은 메인 하우징의 상면(24)의 슬롯(48) 내에 수용된 리무버블 카세트(removable cassette)(46)를 포함한다. 슬롯(48)은 측면(28)에서 다른 측면(30)으로 하우징(12)의 전체 폭을 가로질러 연장된다. 메인 하우징(15)의 가장자리는 만곡되어 있으므로, 하우징의 상면(24)의 슬롯은 메인 하우징(12)의 측면(28, 30) 아래로 약간의 거리가 연장된다. WO2014/1089693은 이 유형의 하나의 적합한 리무버블 카세트의 구성을 상세히 설명하지만, 다른 것들도 고려되며, 그의 특정한 특징은 본 발명세서 더 이상 설명되지 않을 것이다. 통합 스크린을 포함하는 휴대용 스크린 또는 장치를 수신하도록 구성된 임의의 HMD가 본 발명의 다양한 양상들에서의 사용에 적합하다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
휴대용 스크린 또는 장치는 리무버블 카세트(46) 내에서 사용 중에 고정되고, 오디오 케이블(미도시)은 재생산을 위해 오디오 신호를 스피커(16)로 전달하는 휴대용 장치의 전자 오디오 소스(electronic audio source)에 연결하기 위해 제공될 수 있으며, 휴대용 장치(510)를 운반하는 카세트(46)는 메인 하우징(12)의 슬롯(24) 내로 삽입될 수 있어서, HMD(100)가 사용자의 머리에 고정될 때 눈을 통해 휴대용 장치(510)의 스크린 상의 이미지를 볼 수 있다.
도면들 중 도 4를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨터 게임용 컨트롤러는 휴대용 컨트롤러(102) 및 자이로스코프(gyroscope) 및/또는 가속도계(accelerometer)를 포함할 수 있는 관성 센서(106)를 포함한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 상기 관성 센서는 도시된 ITG-3050과 같은 자이로스코프 및 가속도계를 결합시키는 단일의 집적회로(integrated circuit)를 포함할 수 있으나, 본 발명은 반드시 이와 관련하여 제한되는 것은 아니다. 도면들 중 도 4에 도시된 휴대용 컨트롤러(102)는 조이스틱(111) 및 버튼(113)과 같은 종래의 컨트롤 입력 장치를 포함하는 게임 패드(102)를 포함한다. 도면들 중 도 5를 추가로 참조하면, 게임 패드(105)는 컨트롤 입력 장치들(111, 113)의 사용자의 작동/조작을 나타내는 신호들을 수신하고, 이들을 게임이 진행되는 동안 게임을 조정 및 조작하면서, 메인 게임 컨트롤 박스(104)에 의한 사용에 적합한 포맷의 컨트롤 신호로 변환하도록 구성된 프로세서(114)를 더 포함할 수 있다. 이러한 컨트롤 신호는 그 다음에 인터페이스(200)를 통해 임의의 적합한 방식으로 메인 게임 컨트롤 박스(104)로 전송된다. 제1 실시예에서, 도면들 중 도 4a에 도시된 바와 같이, 게임 패드(102)는, 예를 들어, USB, HDMi, 블루투스(Bluetooth®) 또는 와이파이(WiFi)를 통해 게임 컨트롤 박스(104)에 직접(유선 또는 무선으로) 접속된다. 이 경우, 생성된 컨트롤 신호는 게임 박스(102)로부터 컨트롤 박스(104)로 직접 전송되고, 컨트롤 박스가 게임 플레이를 조작/업데이트하기 위해 사용되며, 그 후 업데이트된 게임 데이터는 스마트폰 원격 디스플레이 앱(103)을 통해 스크린(510)으로 전송된다. 다른 예시적인 실시예에서, 게임 패드(102)와 컨트롤 박스(104) 사이가 직접 연결되지 않을 수도 있다. 그 대신에, 도면들 중 도 4b를 참조하면, 생성된 컨트롤 신호는 스마트폰 원격 디스플레이 앱(103)을 통해 컨트롤 박스(104)로 전송된다. 컨트롤 박스(104)는 이에 따라 게임 플레이를 업데이트/조작하기 위해 컨트롤 신호를 사용하고, 업데이트된 게임 데이터는 스마트폰 원격 디스플레이 앱(103)을 통해 스크린(510)으로 다시 전송된다. 도면들 중 도 4A 및 도 4B 모두에서, 요소(element)(103)는 스마트폰 원격 디스플레이 앱(콘솔 104과 스마트폰/태블릿/스크린 510 사이의 무선 연결 또는 대안으로 스마트 폰 원격 디스플레이 앱과 동일한 기능을 제공하는 HDMi 또는 USB(하드 와이어 연결)으로서 묘사된다. 본 발명은 반드시 이와 관련하여 한정되는 것은 아니다.
이 경우(종래 기술의 구성과 비교해서), 관성 센서(106)는 게임 패드(102)로부터 분리되며, 착용자의 두드림 움직임이 검출될 수 있도록, 예를 들어, 머리 장착 디스플레이 상에 장착되도록 구성됨에 따라, 착용자의 머리 움직임이 검출될 수 있고, 그러한 움직임을 나타내는 신호가 그에 의해 생성될 수 있다. 관성 센서는 블루투스(Bluetooth®) 또는 유선 접속(도시되지 않음)과 같은 무선 접속 수단을 통해 포켓용 컨트롤러의 상기 프로세서(114)에 통신 가능하게 결합된다. 관성 센서(106)는 HMD의 위치, 운동, 방향 또는 방위의 변화에 응답하여 신호를 생성한다. 일반적으로, 관성 센서(106)로부터의 신호는 포켓용 컨트롤러의 프로세서(114)로 전송되고, HMD(또는 관성 센서가 장착된 곳)에 관한 위치 및 방향 데이터를 생성하는데 사용될 수 있고, 그러한 데이터는, 예를 들어, 임의의 축을 따르는 그것의 가속 및 속도, 그것의 기울기, 피치, 요(jaw), 롤(roll)과 같은 그것의 많은 물리적 측면을 계산하는데 사용될 수 있다. 이 위치 및/또는 방향 데이터는 게임이 진행되는 동안 게임을 조정 및 조작하는데 있어서 메인 게임 컨트롤 박스(104)에 의해 사용하기에 적합한 포맷의 컨트롤 신호로 변환될 수 있고, 이들의 컨트롤 신호는 임의의 적절한 방식으로 메인 게임 컨트롤 박스(104)로 전송된다. 게다가, 사용자가 물리적으로 머리를 움직이는 방식은 게임을 제어하기 위한 또 다른 입력으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 조이스틱(111) 중 하나는 게임을 통해 플레이어의 아바타를 이동시키는데 사용될 수 있는 반면, HMD(100)의 움직임(즉, 관성 센서 112로부터의 데이터)은 게임 장면 내에서 플레이어의 시야를 선택적으로 변경시키는데 사용될 수 있다(예. 한 장면 내에서 왼쪽 및 오른쪽을 '보는 것').
일부 게임 시스템에서, 사용자는 게임의 양태가 개인 선호에 따라 각각의 컨트롤 입력 장치에 의해 제어되는지를 선택할 수 있다. 특히, 이와 관련하여, 많은 공지된 게임 시스템에서, 사용자는 게임 내에서 컨트롤 입력이 게임 내의 각각의 동작을 제어할지를 선택하는 옵션을 게임 내에 제공한다. 따라서, 예를 들어, 게임 패드 상의 좌측 아날로그 조이스틱이 게임을 통한 움직임을 제어하고 게임 패드 상의 우측 아날로그 조이스틱 또는 D-패드가 게임 풍경 내의 그들의 시점을 제어하도록 사용자 선호도가 설정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 컨트롤러용 게임 패드는 게임 패드 상의 각각의 컨트롤 입력(예를 들어, 좌측 아날로그 조이스틱, 우측 아날로그 조이스틱 및 D-패드)에 대응하는 선택 버튼(222a, 222b 및 222c)을 사용하므로, 사용자는 관성 센서 출력이 모방할 컨트롤 입력을 선택할 수 있다. 따라서, 위의 예에서, 게임 풍경 내에서 사용자의 시점을 제어하기 위해 우측 아날로그 조이스틱이 게임 내에서 설정되는 곳에서, 마치 우측 아날로그 조이스틱의 사용자 조작으로 인한 제어 신호인 것처럼, 사용자는 관성 센서 신호가 컨트롤 신호로 변환되어 게임 콘솔 또는 PC로 전송되도록 게임 패드 상의 대응하는 버튼을 선택할 수 있다.
도면의 도 4에 도시된 게임 패드(102)에는 추가 버튼(220)에 의해 컨트롤되는 교정 설비(calibration facility)가 더 제공된다. 교정 설비는 사용자 높이, 보행 자세, 자세 등의 차이를 보정하기 위한 것이다. 따라서, 사용자가 자신의 HMD에 관성 센서를 장착한 셋업시에, 사용자는 통상적인 방식으로 서서 특정 사용자에 대한 "정상"을 나타내는 관성 센서를 0으로 교정하는 효과를 갖는 버튼(220)을 누른다.
공지된 시스템과 비교하여, 본 발명의 주요 이점 중 하나는 포켓용 컨트롤러로부터의 출력 포맷이 종래의 포켓용 컨트롤러에 대한 것과 동일하므로, 즉 메인 게임 컨트롤 박스는 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러를 수용하기 위해 임의의 방식으로 재구성되거나 변경될 필요가 있다. 따라서, 컨트롤러는 공지된 및/또는 종래의 제어기들로부터의 제어 신호들에 응답하여 동작하도록 구성된 게임 및 게임 시스템에 대하여 소급하여 제공될 수 있는바, 사용자 머리 움직임에 의해 게임의 양상을 제어하는 능력을 제공함으로써 사용자의 가상 현실 경험을 향상시키는 추가적인 이점을 제공한다.
전술한 설명으로부터 당업자라면 청구된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 서술된 실시예에 변형 및 변경을 가할 수 있음을 알 것이다. 위 또는 첨부된 청구항에서 게임 패드로의 임의의 참조는 본 명세서에 설명되고 도시된 것과 같은 단일 게임 패드 뿐만 아니라, PS Move, Wii nunchucks 또는 Oculus Touch 컨트롤러와 같은 오른손 및 왼손 움직임을 제어하기 위한 복수의 포켓용 유닛을 포함하는 컨트롤러와 같은 컨트롤러를 구성하는 복수의 개별 유닛을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 경우, 관성 센서 신호를 제어 신호로 변환하기 위한 프로세서는 개별 유닛 중 하나 이상에 제공될 수 있으며, 본 발명은 반드시 이와 관련하여 제한되는 것은 아니다.

Claims (15)

  1. 컴퓨터 게임을 실행 및 운영하고, 게임 화면을 스크린 상에 디스플레이시키는 컨트롤 박스를 포함하는 컴퓨터 엔터테인먼트 시스템(computer entertainment system)용 컨트롤러로서, 상기 컨트롤 박스는 상기 게임의 사용자 조작에 의해 나타내는 컨트롤 신호를 수신하고, 그에 따라 상기 게임의 장면을 동적으로 조정하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 휴대용(hand-held) 게임 패드 및 관성 센서를 포함하며, 상기 관성 센서는 상기 게임 패드와 분리되고, 상기 게임 패드와 데이터 통신하도록 구성되고, 상기 휴대용 게임 패드는 적어도 하나의 컨트롤 입력 장치와, 상기 적어도 하나의 컨트롤 입력 장치의 사용자 조작에 응답하여 상기 컨트롤 박스 상의 게임 을 조작하기 위한 컨트롤 신호를 생성하는 프로세서를 포함하되, 상기 휴대용 게임 패드는 상기 컨트롤 박스로 전송되는 상기 컨트롤 신호를 발생시키고, 상기 관성 센서는 상기 사용자의 운동이 상기 관성 센서의 대응하는 운동을 일으키도록 상기 사용자가 착용한 의복 내부 또는 상에 장착되도록 구성되고, 상기 프로세서는 사용자 움직임에 의해 나타나는 상기 관성 센서로부터의 신호를 수신하고, 상기 신호를 상기 컴퓨터 게임을 조작하기 위한 컨트롤 신호로 변환하도록 구성되며, 상기 컨트롤 신호는 각각의 컨트롤 입력 장치의 사용자 조작에 응답하여 생성된 컨트롤 신호와 동일한 포맷을 가지며, 상기 컨트롤 신호가 상기 컨트롤 박스로 전송되도록 하는 컨트롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게임 패드는 상기 컨트롤 박스에 통신 가능하게 유선 또는 무선으로 상호 연결되고, 상기 프로세서는 상기 컨트롤 신호를 상기 컨트롤 박스에 직접 전송하도록 구성된 컨트롤러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 게임 패드와 유선 또는 무선으로 상호 연결되는 원격 디스플레이 어플리케이션(remote display application)을 포함하며, 상기 원격 디스플레이 어플리케이션은 상기 게임 패드로부터의 상기 컨트롤 신호를 수신하고, 상기 컨트롤 신호 또는 상기 컨트롤 박스에 상기 컨트롤 신호에 의해 나타내는 데이터를 전송하도록 구성된 컨트롤러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 원격 디스플레이 어플리케이션은 상기 컨트롤 박스로부터 게임 데이터를 수신하고, 상기 게임 데이터 또는 상기 신호를 디스플레이하기 위해 상기 스크린에 전송하도록 구성된 컨트롤러.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 원격 디스플레이 어플리케이션은 와이 파이 통신을 통하여 상기 컨트롤 박스와 데이터 통신하도록 구성된 컨트롤러.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관성 센서와 상기 게임 패드의 내부 또는 상기 게임 패드 상의 수신기 사이에 배치된 유선 데이터 커넥션(hard wired data connection)을 포함하는 컨트롤러.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관성 센서는 그로부터 신호를 송신하기 위한 무선 송신기를 포함하고,
    상기 게임 패드는 상기 신호를 수신하여 상기 프로세서로 송신하기 위한 무선 수신기를 포함하는 컨트롤러.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    초기 관성 센서 판독 값을 상기 사용자와 관련된 정상 또는 중앙 위치를 나타내는 소정의 레벨로 설정하기 위한 교정 기능(calibration function)을 포함하는 컨트롤러.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 게임 패드는 상기 교정 기능이 수행되도록 하기 위해 상기 사용자에 의해 조작 가능한 컨트롤 입력 장치를 포함하는 컨트롤러.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관성 센서 신호는 각각의 컨트롤 신호를 발생시키는데 사용되도록 하기 위해 상기 게임 패드 상에서 사용자가 컨트롤 입력 장치를 선택하도록 하는 선택 기능(selection function)을 포함하는 컨트롤러.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 선택 기능은 상기 게임 패드 상에서 제공되고, 상기 사용자에 의해 선택적으로 동작할 수 있는 하나 이상의 컨트롤 입력 장치에 의해 가능해지는 컨트롤러.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관성 센서는 자이로스코프(gyroscope) 및/또는 가속도계(accelerometer)를 포함하는 컨트롤러.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 관성 센서를 포함하되, 각각은 다른 위치에서 사용자가 착용한 의복 내부 또는 상에 장착되도록 구성되어, 상기 사용자의 움직임이 각각의 관성 센서의 대응되는 움직임을 일으키고,
    상기 프로세서는 사용자 운동을 나타내는 상기 관성 센서로부터의 신호를 수신하며, 상기 신호를 컴퓨터 게임을 조작하기 위한 컨트롤 신호로 변환하고, 상기 컨트롤 박스로 전송되는 상기 컨트롤 신호를 발생시키되, 상기 컨트롤 신호는 각각의 컨트롤 입력 장치의 사용자 조작에 응답하여 발생된 컨트롤 신호와 동일한 포맷인 컨트롤러.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 게임 패드는 복수의 개별 유닛(individual units)을 포함하는 컨트롤러.
  15. 실질적으로 여기에 서술된/서술되었거나 첨부된 컨트롤러.
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