KR20190062249A - 기울기 기반 입력에 따라 햅틱 피드백을 제공하기 위한 시스템들 및 방법들 - Google Patents

기울기 기반 입력에 따라 햅틱 피드백을 제공하기 위한 시스템들 및 방법들 Download PDF

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KR20190062249A
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로버트 더블유. 휴벨
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임머숀 코퍼레이션
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Abstract

기울기 기반 입력들에 응답하여 피드백으로서의 햅틱 효과들을 제공하기 위한 디바이스들, 시스템들, 및 방법들이 제공된다. 기울기 기반 입력들은 기울기 입력 신호들을 프로세서에 송신할 수 있는 기울기 입력 센서에 의해 검출될 수 있다. 프로세서는 기울기 기반 입력의 특성들을 결정할 수 있고, 또한 프로세서는 기울기 기반 입력의 결정된 특성들에 응답하여 햅틱 효과 특성들을 결정할 수 있다. 햅틱 효과 특성들에 따라, 프로세서는 기울기 기반 입력에 따라 피드백으로서의 햅틱 효과를 출력하기 위해 햅틱 액추에이터를 선택하고 작동시킬 수 있다.

Description

기울기 기반 입력에 따라 햅틱 피드백을 제공하기 위한 시스템들 및 방법들{SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING HAPTIC FEEDBACK ACCORDING TO TILT-BASED INPUTS}
본 발명은 기울기 기반 입력들에 따라 햅틱 피드백을 제공하기 위한 시스템 및 방법들에 관한 것이다.
비디오 게임들 및 가상 현실 시스템들은 캐주얼 게이머들에 대한 마케팅 및 그로부터의 참여로 인해 더욱 인기 있어졌다. 전형적인 구현에서, 컴퓨터 시스템은 디스플레이 디바이스 상에서 사용자에게 시각 또는 그래픽 환경을 디스플레이한다. 사용자들은 컨트롤러 또는 주변 디바이스로부터 명령들 또는 데이터를 입력함으로써 디스플레이된 환경과 상호작용할 수 있다. 컴퓨터는 조이스틱 핸들과 같은, 이동된 조작물(moved manipulandum)의 사용자 조작에 응답하여 환경을 업데이트하고, 디스플레이 디바이스를 사용하여 사용자에게 시각 피드백을 제공한다.
종래의 비디오 게임 디바이스들 또는 컨트롤러들은 시각 및 청각 큐들을 사용하여 사용자에게 피드백을 제공한다. 또한, 일부 컨트롤러들 또는 주변 디바이스들에서, 운동 감각(kinesthetic) 피드백(능동 및 저항 햅틱 피드백과 같은 것) 및/또는 촉각 피드백(진동, 질감, 및 열과 같은 것)이 사용자에게 제공되고, 이는 총체적으로 "햅틱 피드백" 또는 "햅틱 효과"들로 더 일반적으로 알려져 있다. 햅틱 피드백은 컨트롤러 또는 주변 디바이스의 사용을 강화하고 단순화하는 큐들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 진동 효과들, 또는 진동 촉각(vibrotactile) 햅틱 효과들은 시뮬레이션된 또는 가상 환경 내에서 더 큰 감각적 몰입을 만들기 위해 전자 디바이스들의 사용자들에게 큐들을 제공하여, 사용자에게 특정 이벤트를 알리거나 현실적인 피드백을 제공하는 데 유용할 수 있다. 게임 및 다른 디바이스들에 대한 종래의 햅틱 피드백 시스템들은 컨트롤러/주변 디바이스의 하우징에 부착될 수 있는, 햅틱 피드백을 발생시키기 위한 액추에이터를 일반적으로 포함한다. 특히 컨트롤러 또는 주변 디바이스의 모터 또는 다른 액추에이터들은 컨트롤러 또는 주변 디바이스에 하우징되고, 제어 컴퓨터 시스템에 연결될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 컨트롤러 또는 주변 디바이스로부터 센서 신호들을 수신하고, 적절한 햅틱 피드백 제어 신호들을 액추에이터들로 보낸다. 그 다음, 액추에이터들은 햅틱 피드백을 컨트롤러에 제공한다. 따라서, 컴퓨터 시스템은 다른 시각 및 청각 피드백과 관련한 물리적 감각들을 사용자에게 전달할 수 있다.
많은 시스템들이 기울기 기반 제어들을 사용한다. 기울기 기반 제어는 여러 가지 이유로 인해 특히 가치가 있을 수 있다. 그것들은 사용자의 손가락이 다른 시스템 메카닉들(mechanics)을 자유롭게 수행할 수 있도록 한다. 따라서, 기울기 기반 제어들은 사용자가 즉시 이용 가능한 입력 옵션들의 배열을 넓힐 수 있다. 또한, 기울기 기반 제어들은 사용자가 기울기 기반 입력의 크기를 정확하게 제어할 수 있게 하는 넓은 범위의 크기에 걸친 입력을 허용한다. 또한, 기울기 기반 제어들은 사용자가 다른 입력 디바이스들(트리거들, 버튼들, 조이스틱들)을 사용하는 동안 기울기 기반 입력의 레벨을 유지할 수 있도록 한다. 기울기 기반 제어들은 가상 현실 시스템들, 특히 아바타 이동 제어(avatar movement control)에 자주 사용된다. 또한, 기울기 기반 제어들은 가변 입력으로부터 이점을 얻는 다른 대화형(interactive) 메카닉들에도 자주 사용된다.
트리거들 및 버튼들과 같은, 종래의 입력들을 위해 설계된 종래의 햅틱 효과들은 기울기 기반 제어들과 함께 사용하기에 항상 적합하지는 않을 수 있다. 본 명세서에서 논의된 시스템들 및 방법들은 기울기 기반 제어들이 사용되는 환경들에서 기울기 기반 제어들로 제공되도록 맞춰진(tailored) 햅틱 효과들을 제공한다.
실시양태에서, 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 피드백을 결정하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 햅틱 액추에이터, 기울기 기반 입력을 수신하고 기울기 입력 신호를 출력하도록 구성된 적어도 하나의 사용자 입력 디바이스, 및 컴퓨터 명령어들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 사용자 입력 디바이스로부터 기울기 입력 신호를 수신하고, 기울기 입력 신호에 기반하여 햅틱 효과의 특성을 결정하고, 햅틱 효과를 유발하도록 구성된 햅틱 출력 명령을 발생시키고, 햅틱 액추에이터로 햅틱 출력 명령을 제공하고 그에 따라 햅틱 액추에이터가 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 피드백으로서의 햅틱 효과를 유발하도록 작동되도록 하기 위해 컴퓨터 명령어들을 실행하도록 구성된다.
다른 실시양태에서, 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 피드백을 결정하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 컴퓨터 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되어야 하고, 적어도 하나의 프로세서에 의해 적어도 하나의 사용자 입력 디바이스로부터 기울기 입력 신호를 수신하는 단계, 적어도 하나의 프로세서에 의해 기울기 기반 입력에 기반하여 햅틱 효과의 특성을 결정하는 단계, 적어도 하나의 프로세서에 의해 햅틱 효과를 유발하도록 구성된 햅틱 출력 명령을 발생시키는 단계, 및 적어도 하나의 프로세서에 의해 햅틱 출력 명령을 햅틱 액추에이터에 제공하고 그에 따라 햅틱 액추에이터가 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 피드백으로서의 햅틱 효과를 유발하도록 작동되는 단계를 포함한다.
본 발명의 전술한 내용 및 다른 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들에 도시된 바와 같은, 본 명세서의 실시양태들의 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 명세서에 통합되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면들은 또한 본 발명의 원리를 설명하고 본 기술분야의 통상의 기술자가 본 발명을 제작하고 사용할 수 있게 한다. 도면들은 비율에 맞게 도시되지 않았다.
도 1은 본 명세서의 실시양태를 따른 햅틱 실행가능 디바이스(haptic enabled device)에 햅틱 피드백을 제공하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 2는 햅틱 실행가능 디바이스가 기울기 기반 입력 디바이스인, 도 1의 시스템의 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는 하우징을 공유하는 햅틱 액추에이터들 및 기울기 입력 센서들을 포함하는 햅틱 실행가능 디바이스를 도시한다.
도 4는 도 3a 및 도 3b의 햅틱 실행가능 디바이스의 블록도를 도시한다.
도 5는 별도의 하우징을 갖는 햅틱 액추에이터들을 포함하는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템을 도시한다.
도 6은 도 5의 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템의 블록도를 도시한다.
도 7은 기울기 입력 햅틱 피드백을 제공하는 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7의 프로세스의 예들을 도시한다.
도 9는 상황(contextual) 기울기 입력 햅틱 피드백을 제공하는 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 9의 프로세스의 예들을 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 기울기 기반 입력 디바이스 및 복수의 햅틱 실행가능 출력 디바이스를 포함하는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템을 도시한다.
도 12는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템의 예시적 실시양태를 도시한다.
도 13a 내지 도 13e는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템의 사용을 도시한다.
도 14는 햅틱 실행가능 기울기 기반 제어 디바이스의 예시적 실시양태를 도시한다.
도 15a 내지 도 15e는 햅틱 실행가능 기울기 기반 제어 디바이스의 사용을 도시한다.
이제 본 발명의 특정 실시양태들이 도면들을 참조하여 설명된다. 다음의 구체적인 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 본 발명 또는 본 발명의 응용 및 사용들을 한정하도록 의도되는 것은 아니다. 또한, 전술한 기술 분야, 배경기술, 간단한 요약 또는 다음의 구체적인 설명에 제시된 표현되거나 암시된 임의의 이론에 제한될 의도는 없다. 또한, 다음의 설명은 주로 게임 디바이스들 및 게임 디바이스들을 위한 컨트롤러들에 관한 것이지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 설명이 가상 현실 시스템들, 증강 현실 시스템들, 혼합 현실 시스템들, 및 이 시스템들을 위한 주변기기를 포함하는 다른 시스템에도 동일하게 적용된다는 것을 인식할 것이다.
본 발명의 실시양태들은 기울기 기반 입력들에 응답하거나 이에 대한 피드백으로서 햅틱 효과들을 제공하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 본 명세서에 설명된 시스템들은 하나 이상의 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템과 하나 이상의 컴퓨터 시스템을 통합한다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템들은 기울기 기반 입력 디바이스에 의해 검출된 기울기 기반 입력에 따라 기울기 입력 정보를 발생시키고, 적절한 햅틱 효과들 또는 응답들을 피드백으로서 제공한다. 기울기 기반 입력들에 따라 제공된 햅틱 효과들은 입력 그 자체, 입력에 대한 시스템 응답, 및/또는 입력과 연관된 시스템 상황 이벤트들과 같은, 기울기 기반 제어 입력의 양태들을 반영하기 위해 크기, 위치, 및 햅틱 유형 등을 포함하는 다양한 특성으로 구성된다.
본 명세서에서 설명된 바와 같은 기울기 기반 입력들은, 기울기 측정을 따라 동작하는 제어 디바이스들, 즉, 기울기 기반 입력 디바이스들로부터의 입력을 포함한다. 기울기 측정들은 기울기 기반 입력 디바이스와 연관된 하나 이상의 기울기 축을 중심으로 한 기울기의 정도를 결정하는 측정들을 포함한다. 기울기 축들은 하나 이상의 기준면에 대해 정의될 수 있고, 종래 알려진 바와 같이 적어도 피치 축, 롤 축, 및 요 축을 포함할 수 있다.
예를 들어, 막대 형상의 단순한 기울기 기반 입력 디바이스는 단일 기울기 축, 즉, 롤 축 및 연관 기준면인 그라운드(ground)를 가질 수 있다. 단순한 기울기 기반 입력 디바이스의 롤 축은 기울기 기반 입력 디바이스의 길이에 수직하고, 그라운드 기준면에 평행으로 연장된다. 막대가 사용자의 앞에 길이대로(longwise) 고정되면, 롤 축은 사용자로부터 막대를 통해 연장된다. 기울기 기반 입력 디바이스의 트랜스듀서들(transducers)은 기울기 기반 입력을 검출하기 위해 롤 축을 중심으로 한 회전각, 또는 기울기의 정도를 측정한다. 기울기 기반 입력 디바이스들은 기울기 기반 입력으로부터 기울기 기반 입력 디바이스가 통신하는 시스템에 기울기 입력 정보를 제공한다.
다른 예에서, 태블릿 또는 디스크 형상의 보다 복잡한 기울기 기반 입력 디바이스는, 예를 들어, 기울기 평면을 정의하는 두 개의 기울기 축을 가질 수 있다. 두 개의 기울기 축은 서로 수직하고 그라운드 기준면에 평행한 두 축으로 정의되는 피치 축 및 롤 축일 수 있다. 피치 축과 롤 축은 서로 수직하지만, 2축 기울기 기반 입력 디바이스는 축들이 수직하도록 요구하지 않는다. 두 개의 기울기 축을 중심으로 한 기울기의 정도는 트랜스듀서들을 통해 측정되어 2축 기울기 기반 입력 디바이스의 출력을 결정한다.
일부 구현에서, 3축 디바이스는 피치 축, 롤 축, 및 요 축을 포함할 수 있다. 요 축은 롤 축 및 피치 축에 수직하고, 그라운드 기준면에 수직할 수 있다.
일부 구현에서, 기울기 기반 입력 디바이스들은 대안적인 기준면을 사용할 수 있다. 기준면들은 그에 대해 기울기 축이 측정될 수 있는 가상 평면들을 포함할 수 있고, 기울기 기반 입력 디바이스의 베이스 또는 다른 부분과 연관된 평면들인 하늘, 책상 또는 테이블 상부, 및 그에 대해 기울기 축이 측정될 수 있는 임의의 다른 평면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 3축 기울기 기반 입력 디바이스는 피치 축, 롤 축, 및 요 축을 포함할 수 있다. 이들 축은 기울기 기반 입력 디바이스의 베이스를 참조하여 정의될 수 있다. 따라서, 기울기 기반 입력 디바이스가 경사진 테이블 상에 위치되면, 기준면은 테이블의 경사진 표면일 수 있다.
일부 구현에서, 기울기 기반 입력 디바이스는 복수의 디바이스를 포함할 수 있다. 한 쌍의 완드(wand)는, 예를 들어, 기울기 기반 입력 디바이스로서 동작할 수 있다. 이러한 디바이스에서, 기울기 축은 그라운드 기준면에 대해 피치, 롤, 및 요 축으로 정의될 수 있다. 완드들의 대응하는 부분들(예를 들어, 팁들) 사이에 그려진 가상 선은 주어진 축을 중심으로 한 기울기 측정을 결정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 완드 팁들을 그라운드에 대해 동일한 높이에서 고정하고 있지만, 하나를 앞으로 이동시키면 요 축 주위로 기울기가 만들어진다. 완드 팁들이 제로 요(zero yaw) 상태로 고정된 경우 완드 팁들 중 하나를 올리거나 내리면 롤 축을 중심으로 한 기울기가 만들어진다. 완드 팁들이 어느 정도의 요로 고정된 경우 완드 팁들을 올리거나 내리면 롤 축 및 피치 축을 중심으로 한 기울기가 만들어진다.
다양한 구현에서, 기울기 측정 디바이스들, 즉, 기울기 입력 센서들은 기울기 기반 입력 디바이스들에 포함될 수 있고, 기울기 측정을 제공할 수 있다. 기울기 측정 디바이스들은 가속도계들, 안테나들, RFID 칩들, 카메라들, 및 다른 적절한 디바이스들을 포함할 수 있다.
실시양태들은 편의상 본 명세서에서 피치, 롤, 및 요 축을 참조하여 설명된다. 본 발명의 범위와 일치하는 실시양태들은 이들 또는 임의의 특정 축의 사용에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위와 일치하는 추가의 실시양태들은 임의의 특정 기준면의 사용에 한정되지 않는다. 본 개시의 목적을 위해, 기울기 축은 임의의 적절한 기준면에 대해 설정될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 실시양태들은 컴퓨터 시스템 및 하나 이상의 햅틱 실행가능 디바이스를 포함하는 디바이스들 및 시스템들에 관한 것이다.
본 발명과 일치하는 컴퓨터 시스템은 서버(예를 들어, 하나 이상의 서버 블레이드, 프로세서 등을 가짐), 게임 콘솔, 핸드헬드(handheld) 게임 디바이스, 개인용 컴퓨터(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터 등), 스마트폰, 태블릿 컴퓨팅 디바이스, 및/또는 햅틱 출력 명령을 제공하도록 프로그램될 수 있는 다른 디바이스로서 구성될 수 있다. 일부 구현에서, 본 발명과 일치하는 컴퓨터 시스템들은 클라우드 기반 컴퓨터 플랫폼들을 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 프로세서들(또한 본 명세서에서 편의상 프로세서들, 프로세서(들), 또는 프로세서로 상호 변경 가능하게 지칭됨), 하나 이상의 저장 디바이스, 햅틱 통신 유닛 또는 유닛들, 및/또는 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템 프로세서들은 본 명세서에서 설명된 방법들을 실행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 명령어에 의해 프로그램될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 편의상, 사실상 다양한 명령어들이 프로세서들(및 따라서 컴퓨터 시스템)이 동작을 수행하도록 프로그래밍 하는 경우, 다양한 명령들이 동작을 수행하는 것으로 설명될 수 있다.
본 발명과 일치하는 햅틱 통신 유닛들은 햅틱 출력 명령을 송신하거나 통신할 수 있는, 유선 또는 무선인 임의의 연결 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 햅틱 통신 유닛은 햅틱 실행가능 디바이스에 의해 수행될 햅틱 효과를 유발하기 위한 햅틱 출력 명령을 전달하기 위해 햅틱 실행가능 디바이스와 통신하도록 구성된 블루투스(BLUETOOTH®) 안테나와 같은 무선 디바이스를 포함할 수 있다. 햅틱 통신 유닛은 햅틱 출력 명령을 통신하기 위한 무선 포트를 더 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 햅틱 통신 유닛은 햅틱 출력 명령을 전달하기 위해 단독으로 구성된 전용 유닛일 수 있다. 일부 구현에서, 햅틱 통신 유닛은 무수히 많은 다른 통신들을 유선 또는 무선으로 외부 디바이스에 전달하도록 더 기능할 수 있다.
햅틱 실행가능 디바이스들은 햅틱 효과를 사용자에게 전달하기 위한 하나 이상의 햅틱 액추에이터를 갖는 디바이스들을 포함한다. 일부 구현에서, 햅틱 실행가능 디바이스들은 작동을 위해 햅틱 출력 명령들을 직접적으로, 예를 들어, 컴퓨터 시스템으로부터 수신하는 하나 이상의 햅틱 액추에이터를 포함하는 디바이스들일 수 있다. 일부 구현에서, 햅틱 실행가능 디바이스들은 작동 신호를 하나 이상의 햅틱 액추에이터에 전달하기 전에, 수신된 햅틱 출력 신호 또는 햅틱 출력 명령을 처리하거나 해석할 수 있는 하나 이상의 프로세서를 더 포함할 수 있다.
일부 구현에서, 햅틱 실행가능 디바이스들은 기울기 기반 입력 요소들, 트리거들, 버튼들, 조이스틱들, 조이패드들 등과 같은, 제어 요소들을 포함하는 사용자 입력 요소들을 포함하여 사용자가 컴퓨터 시스템과 상호작용하게 할 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스들은 본 발명과 일치하는 컴퓨터 시스템과 같은, 중앙 디바이스에 대해 부속 유닛 또는 주변기기 유닛들로 기능하도록 설계된 디바이스들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시양태에서, 햅틱 실행가능 디바이스들은 본 발명과 일치하는 컴퓨터 시스템들의 기능의 전부를 더 포함할 수 있다. 따라서, 햅틱 실행가능 디바이스는 컴퓨터 시스템으로서 기능할 수 있고, 햅틱 액추에이터들, 기울기 기반 입력 요소들, 및 다른 제어 요소들을 포함할 수 있다.
햅틱 출력 명령들은 햅틱 액추에이터의 작동을 직접적으로 또는 간접적으로 유발하는 데 사용될 수 있다. 일부 구현에서, 햅틱 출력 명령들은 햅틱 액추에이터가 햅틱 효과를 생성하도록 하기 위해 유선 또는 무선으로 송신되는 햅틱 출력 신호들을 포함할 수 있다. 햅틱 출력 신호들은 햅틱 효과를 유발하기 위해 햅틱 액추에이터에 의해 수신된 작동 신호들을 포함할 수 있다. 또한, 햅틱 출력 신호들은 원하는 햅틱 효과에 대한 정보를 갖는 다른 시스템 구성요소들 사이에서 송신되는 신호들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템 프로세서는 햅틱 실행가능 디바이스와 연관된 프로세서에 대해 발생하는 햅틱 효과들에 대한 정보를 포함하는 햅틱 출력 신호를 출력할 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스는 햅틱 출력 신호를 수신하여 이를 처리하고, 햅틱 효과를 유발하기 위해 다른 햅틱 출력 신호를 햅틱 액추에이터에 출력할 수 있다. 따라서, 햅틱 출력 신호는 햅틱 효과를 발생시키기 위해 사용되는 임의의 신호를 포함할 수 있다. 햅틱 출력 명령들은 소프트웨어 명령들을 더 포함할 수 있다. 즉, 소프트웨어 상호작용은 햅틱 액추에이터 작동을 유발하기 위한 정보를 포함하는 햅틱 출력 명령을 발생시킬 수 있다. 소프트웨어 명령 형태의 햅틱 출력 명령은 프로세서에 의한 햅틱 출력 신호의 형태로 햅틱 출력 명령의 발생을 유발할 수 있다.
도 1 내지 7은 기울기 기반 제어 입력들와 연관된 햅틱 효과들을 결정하기 위한 본 명세서의 실시양태들과 일치하는 시스템들 및 디바이스들을 도시한다.
도 1은 본 명세서의 실시양태를 따른 햅틱 실행가능 디바이스(102)에 대한 햅틱 피드백을 제공하기 위한 시스템(100)의 블록도이고, 도 2는 도 1의 시스템의 개략도이다. 도 1 및 도 2의 실시양태에서, 햅틱 실행가능 디바이스(102)는 기울기 기반 입력 디바이스(122)를 포함한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 도시된 기울기 기반 입력 디바이스(122)는 단지 기울기 기반 입력 디바이스의 예시적 실시양태이고, 다른 구성, 형상, 및 크기를 갖는 기울기 기반 입력 디바이스들이 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 햅틱 실행가능 디바이스(102)는 게임 시스템을 위한 적어도 하나의 기울기 기반 입력 디바이스를 갖는, 손 또는 발에 사용하기 위한 게임 컨트롤러일 수 있다.
일부 구현에서, 햅틱 실행가능 디바이스는 기울기 기반 입력 디바이스로서 기능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 기울기 입력 센서를 갖는 핸드헬드 태블릿 또는 이동 전화, 또는 이동 전화들, 개인용 정보 단말기(PDA)들, 태블릿들, 컴퓨터들, 헤드셋들, 게임 주변기기들, 및 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 가상 현실 시스템들을 위한 다른 컨트롤러들과 같은, 그러나 이에 한정되지는 않는, 사용자로부터의 기울기 기반 입력들을 수신할 수 있는 다른 컨트롤러들이다.
도 1 및 도 2의 실시양태를 참조하면, 햅틱 실행가능 디바이스(102)는 컴퓨터 시스템(104)과 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(104)은 적어도 하나의 프로세서(108), 메모리(110), 및 선택적으로, 시각 디스플레이(106)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(104)은 시각 디스플레이(106) 상에 가상 환경을 발생시키도록 구성될 수 있다. 시각 디스플레이(106)는 예를 들어, 스크린 및/또는 헤드셋을 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(104)의 프로세서(108)는 메모리(110)에 저장된 소프트웨어 명령어들을 실행한다. 프로세서(108)는 하나 이상의 임의의 유형의 범용 프로세서를 포함할 수 있고, 또한 햅틱 출력 명령들을 제공하도록 특별히 설계된 프로세서일 수 있다. 프로세서(108)는 전체 컴퓨터 시스템(104)을 동작시키는 동일한 프로세서일 수 있고, 및/또는 별도의 프로세서일 수 있다. 프로세서(108)는 컴퓨터 명령어들을 실행하여 햅틱 실행가능 디바이스(102)에 보낼 햅틱 출력 명령들을 결정하고, 햅틱 출력 명령들을 보낼 순서를 결정한다. 메모리(110)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 또는 읽기 전용 메모리(ROM)와 같은, 그러나 이에 한정되지는 않는 하나 이상의 임의의 유형의 저장 디바이스 또는 비 일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(110)는 호스트 프로세서의 내부에 위치될 수 있거나, 내부 및 외부 메모리의 임의의 조합일 수 있다.
컴퓨터 시스템(104)은 유선 또는 무선 수단들을 통해 시각 디스플레이(106)에 결합될 수 있다. 시각 디스플레이(106)는 모니터들, 텔레비전 스크린들, 플라즈마, 액정 디스플레이(LCD), 프로젝터들, 또는 임의의 다른 디스플레이 디바이스를 포함하는, 그러나 이에 한정되지는 않는, 사용자에게 그래픽 정보를 제공하는 임의의 유형의 매체를 포함할 수 있다. 실시양태에서, 컴퓨터 시스템(104)은 게임 디바이스 콘솔일 수 있고, 시각 디스플레이(106)는 본 기술분야에 알려진 것과 같은, 게임 디바이스 콘솔과 결합된 모니터일 수 있다. 다른 실시양태에서, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 것과 같이, 컴퓨터 시스템(104) 및 시각 디스플레이(106)는 단일 디바이스로 결합될 수 있다.
또한, 컴퓨터 시스템(104)은 햅틱 통신 유닛(105)을 포함한다. 햅틱 통신 유닛(105)은 유선 또는 무선 통신 유닛을 포함할 수 있다. 햅틱 통신 유닛(105)은 햅틱 실행가능 디바이스(102)에 햅틱 출력 명령들을 송신하거나, 아니면 전달하도록 구성된다. 일부 구현에서, 햅틱 통신 유닛(105)은 햅틱 출력 명령들의 제공에 전용될 수 있다. 일부 구현에서, 햅틱 통신 유닛(105)은 햅틱 출력 명령들의 제공을 포함하는, 그러나 이에 한정되지는 않는, 광범위한 통신 작업들을 위해 구성될 수 있다. 추가적인 통신 작업들은 예를 들어, 제어 입력들 및 출력들, 추가적인 부속 디바이스들에 대한 출력들 등을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(104)은 유선 또는 무선 연결(103)을 통해 햅틱 실행가능 디바이스(102)와 통신한다. 임의의 무선 또는 유선 통신 방법 또는 프로토콜은 연결(103)을 위해 사용될 수 있다. 이들은 직렬 연결, USB 연결, HDMI® 연결, 와이파이(WI-FI®) 연결, 블루투스(BLUETOOTH®) 연결 및/또는 임의의 다른 적절한 연결을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 컴퓨터 시스템(104)은 클라우드에 있을 수 있고, 따라서 로컬 방식으로 유선 또는 무선으로 연결되도록 요구되지 않을 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 햅틱 실행가능 디바이스(102)는 하나 이상의 자유도로 이동할 수 있는 하우징 또는 베이스(120) 및 기울기 기반 입력 디바이스(122)를 포함한다. 기울기 기반 입력 디바이스들 및/또는 다른 입력 수신 구조들을 포함하는 햅틱 실행가능 디바이스들(102)은 제어 디바이스들로 더 지칭될 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(102)는 임의의 수의 버튼, 트리거, 및 다른 입력 디바이스(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 기울기 기반 입력 디바이스(122)는 하우징(120)으로부터 연장된다. 도 2는 햅틱 실행가능 디바이스(102)의 시소(seesaw)형 기울기 기반 입력 디바이스(122)를 도시하지만, 본 명세서에 따른 실시양태들이 시소형 기울기 기반 입력 디바이스에 한정되는 것이 아니라, 하나 이상의 자유도로 전체적으로 또는 부분적으로 이동 가능한 임의의 디바이스를 또한 포함한다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 시소형 구조는 단지 컨트롤러 또는 햅틱 실행가능 디바이스의 기울기 기반 입력 디바이스의 예시적 실시양태이고, 완드들, 게임패드들, 태블릿들, 헤드셋들 등과 같은, 다른 구성들을 갖는 기울기 기반 입력 디바이스들은 본 명세서에서 구체적으로 설명될 바와 같이 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 일부 구현에서, 아래에서 보다 구체적으로 설명되는 바와 같이, 기울기 기반 입력 디바이스를 포함하는 사용자 제어 디바이스들은 햅틱 실행가능 디바이스(102)와 별도로 하우징될 수 있으며, 여기서 햅틱 실행가능 디바이스(102)는 입력 수신 구조들을 포함하지 않을 수 있고, 햅틱 출력만을 위해 구성될 수 있다.
도 1을 추가로 참조하면, 햅틱 실행가능 디바이스(102)는 프로세서(112), 메모리(114), 하나 이상의 기울기 입력 센서(123), 및 적어도 하나의 햅틱 액추에이터(들)(118)를 포함할 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(102)는 햅틱 실행가능 디바이스(102)로부터의 모든 입력/출력 신호가 컴퓨터 시스템(104)에 의해 직접적으로 취급(handle)되고 처리되도록, 프로세서(112)를 포함하지 않도록 대안적으로 구성될 수 있다. 프로세서(112)는 햅틱 액추에이터(들)(118)에 전기적으로 결합되어 컴퓨터 시스템(104)으로부터 수신된 햅틱 출력 명령들에 기반하여 햅틱 출력 명령들을 햅틱 액추에이터(들)(118)에 제공한다. 호스트 프로세서(108)와 유사하게, 프로세서(112)는 햅틱 효과를 유발하기 위해 하나 이상의 햅틱 액추에이터(들)(118)에 보낼 햅틱 출력 명령들을 결정할 수 있다. 또한, 햅틱 실행가능 디바이스(102)가 둘 이상의 햅틱 액추에이터를 포함하는 경우, 프로세서(112)는 어느 햅틱 액추에이터가 햅틱 출력 명령을 수신할 것인지를 결정한다. 또한, 컴퓨터 시스템(104)의 메모리(110)와 유사하게, 로컬 메모리(114)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 또는 읽기 전용 메모리(ROM)와 같은, 그러나 이에 한정되지는 않는, 임의의 유형의 저장 디바이스 또는 컴퓨터 판독가능 매체일 수 있다. 또한, 로컬 메모리(114)는 로컬 프로세서(112)의 내부에 위치될 수 있거나, 또는 내부 및 외부 메모리의 임의의 조합일 수 있다.
햅틱 실행가능 디바이스(102)의 기울기 기반 입력 디바이스(122)는 1 이상의 자유도 내에서 물리적으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 기울기 기반 입력 디바이스(122)를 사용자에 대해 앞쪽, 뒤쪽, 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시킬 수 있다. 사용자가 기울기 기반 입력 디바이스(122)를 이동시키는 경우, 기울기 입력 센서(123)가 조작물의 이동 및/또는 위치, 즉, 기울기 기반 입력을 검출하고, 기울기 입력 신호를 프로세서(112)에 송신할 수 있다. 그 다음, 프로세서(112)는 기울기 입력 신호를 컴퓨터 시스템(104)에 통신하거나, 송신한다. 수신된 기울기 입력 신호에 기반하여, 컴퓨터 시스템(104)은 예를 들어, 환경을 통해 사용자의 아바타를 이동시킴으로써 가상 환경을 업데이트하는 것과 같은, 실행중인 애플리케이션 내에서 액션들을 수행한다. 기울기 기반 입력 디바이스(122)의 이동은 사용자가 컴퓨터 시스템(104) 상에서 실행되는 소프트웨어 애플리케이션들과 상호작용하도록 하는 사용자로부터의 입력을 나타내고, 소프트웨어 애플리케이션들은 다른 컴퓨팅 작업뿐만 아니라 1인칭 슈팅게임들(first person shooters), 3인칭 캐릭터 상호작용, 차량 관련 게임들, 또는 컴퓨터 시뮬레이션들에 관련된 비디오 게임들을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 따라서, 기울기 기반 입력 디바이스(122)는 기울기 입력 센서(123)에 의해 검출된 기울기 기반 입력에 따라 컴퓨터 시스템(104)에 기울기 입력 신호를 제공한다. 기울기 기반 입력은 사용자에 의해 제공되어 커서(cursor) 또는 다른 이미지와 같은, 컴퓨터 발생 그래픽 객체, 또는 시각 디스플레이(106)를 통해 컴퓨터 시스템(104)에 의해 디스플레이되는 소정의 다른 그래픽 객체의 이동을 유발하거나, 사람, 차량, 또는 게임 또는 컴퓨터 시뮬레이션에서 찾을 수 있는 소정의 다른 엔티티(entity)와 같은, 가상 캐릭터 또는 게임 아바타를 제어한다.
또한, 기울기 입력 센서(123)로부터 기울기 입력 신호들을 수신하는 것에 더하여, 프로세서(112)는 햅틱 액추에이터(들)(118)에 의해 출력될 햅틱 효과들에 관한 컴퓨터 시스템(104)으로부터의 햅틱 출력 명령들을 수신한다. 컴퓨터 시스템(104)은 햅틱 액추에이터(들)(118)에 의해 출력될 햅틱 효과의 유형(예를 들어, 진동, 졸트(jolt), 디텐트(detent), 팝, 힘, 열 등)과 같은, 높은 레벨의 햅틱 출력 명령들을 프로세서(112)에 제공한다. 프로세서(112)는 컴퓨터 시스템(104)으로부터 높은 레벨의 햅틱 출력 명령들을 수신한다. 그 다음, 프로세서(112)는 수신된 햅틱 출력 명령들을 처리하여 제어, 작동, 및/또는 구동 신호의 형태인 햅틱 출력 명령들을 햅틱 액추에이터(들)(118)에 제공한다. 프로세서(112)는 햅틱 출력 명령들을 햅틱 액추에이터(들)(118)에 제공하여 높은 레벨 수신 햅틱 출력 명령들과 일치하는 특정 특성들(예를 들어, 크기, 주파수, 지속시간 등)을 갖는 햅틱 효과들을 유발할 수 있다. 프로세서(112)는 그에 결합된 로컬 메모리(114)로부터의 햅틱 출력 명령들과 일치하는 햅틱 효과의 유형, 크기, 주파수, 지속시간, 또는 다른 특성들에 대한 정보를 검색(retrieve)할 수 있다. 컴퓨터 시스템(104)으로부터 수신된 게임 액션들 및 제어 신호들에 의존하여, 프로세서(112)는 햅틱 출력 명령들을 햅틱 액추에이터(들)(118)에 보내 진동들, 디텐트들, 질감들, 졸트들, 힘들, 온도 효과들, 및/또는 팝들을 포함하는 광범위한 햅틱 효과들 또는 감각들 중 임의의 것을 출력할 수 있다.
햅틱 액추에이터(들)(118)는 가상 현실 시스템 분야의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같은, 관성, 운동 감각, 힘 피드백, 전기 접착(electro-adhesive), 및/또는 다른 액추에이터들일 수 있다. 가능한 액추에이터들은 편심 질량이 모터에 의해 이동되는 편심 회전 질량("ERM") 액추에이터들, 스프링에 부착된 질량이 전후(back and forth)로 구동되는 선형 공진 액추에이터("LRA")들, 압전 액추에이터들, 편심 질량이 모터에 의해 이동되는 전자기 모터들, 진동 촉각 액추에이터들, 관성 액추에이터들, 형상 기억 합금들, 신호들에 반응하여 변형되는 전기 활성 폴리머들, 강성을 변화시키는 메커니즘들, 정전기 마찰(ESF), 초음파 표면 마찰(USF), 또는 위에 설명된 액추에이터들의 임의의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 다른 실시양태에서, 액추에이터는 예를 들어, 기울기 기반 입력 디바이스(122) 및/또는 하우징(120)의 강성/댐핑(damping)을 변화시키는 솔레노이드들, 기울기 기반 입력 디바이스(122) 및/또는 하우징(120)에서의 크기를 변화시키는 작은 에어백들, 또는 형상 변경 물질들을 포함하는 운동 감각 햅틱 피드백 액추에이터들을 사용할 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(102)가 트리거 또는 버튼을 포함하는 일부 구현에서, 햅틱 액추에이터(들)(118)는 트리거 당김(trigger pull) 및 버튼 누름(button press)에 대한 저항 또는 지원을 제공하도록 구성된 디바이스일 수 있다.
전술한 바와 같이, 햅틱 실행가능 디바이스(102)는 단지 햅틱 실행가능 디바이스의 예시적 실시양태이며, 다른 구성들, 형상들, 및 크기들을 갖는 햅틱 실행가능 디바이스들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 3b는 본 명세서에 따른 실시양태들에서 이용될 수 있는 햅틱 실행가능 디바이스들의 실시양태들을 도시한다. 도 3a 및 3b는 햅틱 실행가능 디바이스들(302A, 302B)의 평면도이다. 햅틱 실행가능 디바이스들(302A, 302B)은 사용자로부터 기울기 기반 입력을 수신하고, 관련된 햅틱 피드백을 제공할 수 있다. 도 3a 및 3b에서 도시된 바와 같이, 햅틱 실행가능 디바이스들(302A, 302B)은 원형 제어 디바이스들이고, 기준 축에 대한 회전 또는 배향에 따른 기울기 기반 입력을 수신한다.
햅틱 실행가능 디바이스(302A)는 하우징(324)의 원형 주변부 주위에 이격된 복수의 햅틱 액추에이터(320A 내지 320H)를 포함한다. 햅틱 실행가능 디바이스(302A)는 햅틱 실행가능 디바이스(302A)에 적용된 기울기의 방향을 검출하도록 구성된 기울기 입력 센서(323)를 더 포함한다. 따라서, 햅틱 실행가능 디바이스(302A)는 기울기 기반 입력 디바이스로서 기능할 수 있다. 기울기의 방향은 대표적인 기울기 기반 입력이다. 기울기 입력 센서(323)는 기울기 기반 입력을 검출하고, 햅틱 실행가능 디바이스(302A)에 로컬이거나 햅틱 실행가능 디바이스(302A)가 통신하는 컴퓨터 시스템과 연관된 프로세서에 기울기 입력 신호를 제공한다.
햅틱 실행가능 디바이스(302A)의 복수의 햅틱 액추에이터(320A 내지 320H)는 햅틱 실행가능 디바이스(302A)로부터 수신된 기울기 기반 입력에 관련된 피드백을 제공하기 위한 구동(activation)을 위해 선택될 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(302A)는 조합되어 축들(351 및 352)을 중심으로, 예를 들어, 사용자에 의해 기울어질 수 있다. 예를 들어, 햅틱 실행가능 디바이스(302A)는 축(351)을 중심으로, 축(352)을 중심으로, 및/또는 동시에 축들(351, 352) 모두를 중심으로 기울어질 수 있다. 예를 들어, 햅틱 실행가능 디바이스(302A)는 주변 햅틱 액추에이터(320A)를 향하는 방향으로 축(352)을 중심으로 기울어질 수 있다. 그 다음, 햅틱 실행가능 디바이스(302A)의 기울기를 표시하기 위해 햅틱 피드백을 제공하기 위해 그것이 향해 기울어지는 햅틱 액추에이터(320A)가 사용될 수 있다. 일부 예에서, 햅틱 피드백의 크기 또는 다른 특성은 기울기의 정도에 따라 조정될 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(302A)의 추가적인 특징들은 도 4에 대해 설명된다.
햅틱 실행가능 디바이스(302B)는 햅틱 실행가능 디바이스(302B)의 하우징(326) 내에서, 즉, 햅틱 실행가능 디바이스(302B)의 하우징(326)에 대해 이동하도록 구성된 단일 햅틱 액추에이터(321)를 포함한다. 햅틱 액추에이터(321)는 햅틱 실행가능 디바이스(302B)에 적용된 기울기의 방향을 검출하도록 구성된 기울기 입력 센서(323)를 더 포함한다. 따라서, 햅틱 실행가능 디바이스(302B)는 기울기 기반 입력 디바이스로서 기능할 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(302A)의 단일 햅틱 액추에이터(321)는 그것의 위치를 햅틱 실행가능 디바이스(302B)의 기울기의 방향에 따라 변경시킬 수 있고, 햅틱 실행가능 디바이스(302B)의 기울기 입력 센서(323)에 의해 검출된 기울기 기반 입력과 관련된 피드백을 제공할 수 있다. 도 3b에서 도시된 바와 같이, 화살표 방향으로의 햅틱 실행가능 디바이스(302B)의 기울기는 햅틱 액추에이터(321)를 기울기의 방향으로 이동하도록 한다. 햅틱 실행가능 디바이스(302B)는 축들(353 및 354)의 임의의 조합을 중심으로 기울어질 수 있다. 예를 들어, 햅틱 실행가능 디바이스(302B)는 축(353)을 중심으로, 축(354)을 중심으로, 및/또는 동시에 축들(353, 354) 모두를 중심으로 기울어질 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(302B)는 한 방향으로 기울어질 수 있고, 햅틱 액추에이터(321)는 그 기울기를 따라 햅틱 실행가능 디바이스(302B) 내의 위치로 이동될 수 있다. 그 다음, 햅틱 액추에이터(321)는 햅틱 실행가능 디바이스(302B)의 기울기를 표시하기 위해 햅틱 피드백을 제공하도록 사용될 수 있다. 일부 예에서, 햅틱 피드백의 크기 또는 다른 특성은 기울기의 정도에 따라 조정될 수 있다. 기울기의 정도는 기울기 입력 센서(323)에 의해, 햅틱 실행가능 디바이스(302B)의 중심, 즉, 축들(353 및 354)의 꼭짓점(355)에 대한 기울기 입력 센서(323)의 거리 및 방향을 검출함으로써 측정될 수 있다. 꼭짓점(355)에 대한 기울기 입력 센서(323)의 거리 및 방향은 예를 들어, 기울기 입력 센서(323)와의 사이에서의 스프링과 같은 기계적 연결, 및/또는 전기적 접촉들, 카메라들, 및/또는 다른 센서들과 같은, 전기적 모니터링을 통해 측정될 수 있다. 일부 다른 실시양태에서, 기울기 입력 센서(323)는 고정되고, 꼭짓점(355)에 위치하고, 햅틱 실행가능 디바이스(302B)의 기울기의 정도를 측정하기 위해 하나 이상의 기울기 센서 및/또는 가속도계를 포함할 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(302B)의 추가적인 특징들은 도 4에 대해 설명된다.
일부 구현에서, 햅틱 실행가능 디바이스들(302A 및 302B)은 디스크 형상으로 구성될 수 있고, 적어도 하나의 기울기 입력 센서(323), 예를 들어, 가속도계들 또는 다른 기울기 감지 트랜스듀서들을 포함하여 디바이스의 배향 및 하나 이상의 축을 중심으로 한 기울기의 크기를 결정할 수 있다. 일부 구현에서, 햅틱 실행가능 디바이스들(302A 및 302B)은 디바이스가 기울어질 때 디바이스에 대한 지지를 제공할 수 있는 스토크(stalk) 또는 부재의 최상부에 장착될 수 있다. 일부 구현에서, 햅틱 실행가능 디바이스들(302A 및 302B)은 발 제어(foot control)를 위해 구성될 수 있고, 사용자는 자신의 발들 또는 발을 햅틱 실행가능 디바이스들(302A 및 302B) 상에 위치시키고 발들 또는 발을 디바이스들에서 기울기를 만드는 데 사용할 수 있다. 일부 구현에서, 햅틱 실행가능 디바이스들(302A 및 302B)은 핸드헬드 사용을 위해 구성될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 각각의 햅틱 액추에이터들 및 기울기 입력 센서들을 포함하는 공유 하우징으로 구성된 햅틱 실행가능 디바이스들(302A 및 302B)을 포함하는 실시양태들을 도시한다. 따라서, 햅틱 실행가능 디바이스들(302A 및 302B)은 기울기 입력 디바이스들로 기능할 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스들(302A, 302B)과 일치하는 블록도가 도 4에 제공된다. 도 4는 햅틱 실행가능 디바이스들(302A 및 302B)과 일치하는 햅틱 실행가능 디바이스(400)의 구성요소들을 도시한다. 또한, 햅틱 실행가능 디바이스(400)에 대해 도 4에 도시된 구성요소들은 햅틱 실행가능 디바이스들(302A, 302B)에서 발견될 수 있다.
도 4는 컴퓨터 시스템(104), 햅틱 통신 유닛(105), 시각 디스플레이(106), 및 오디오 출력 유닛(107)을 더 포함하는 시스템에서 사용하기 위한 햅틱 실행가능 디바이스(400)의 블록도를 도시한다. 햅틱 실행가능 디바이스(400)의 하우징(424)은 디바이스를 잡는 하나 또는 두 개의 손, 디바이스 상에 놓이는 발 또는 발들, 또는 임의의 다른 적절한 폼 팩터(form factor)를 수용하도록 형상화된다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 햅틱 실행가능 디바이스(400)는 단지 컨트롤러의 예시적 실시양태이고, 다른 구성의 사용자 입력 요소들, 형상들, 및 크기들을 갖는 컨트롤러들이 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
햅틱 실행가능 디바이스(400)는 기울기 입력 햅틱 피드백을 제공하기 위한 하나 이상의 햅틱 액추에이터(420) 및 적어도 하나의 기울기 입력 센서(423)를 포함한다. 햅틱 실행가능 디바이스(400)는 하나 이상의 트리거, 버튼, 조이스틱, 터치패드, 또는 다른 입력 요소를 포함하는, 하나 이상의 사용자 입력 요소 또는 조작물(430)을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 사용자 입력 요소(430)는 컴퓨터 시스템(104)과 상호작용하기 위해 사용자에 의해 조작되는 트리거, 버튼, 조이스틱 등과 같은 인터페이스 디바이스를 지칭한다. 다른 유형의 사용자 입력 요소들뿐만 아니라, 하나보다 많은 유형의 사용자 입력 요소가 햅틱 실행가능 디바이스(400) 상에 포함될 수 있다. 따라서, 사용자 입력 요소(430)의 본 설명은 예를 들어, 햅틱 실행가능 디바이스(400)를 단일 사용자 입력 요소에 한정시키지 않는다.
도 4의 블록도에서 알 수 있는 바와 같이, 햅틱 실행가능 디바이스(400)는 일반적인 햅틱 효과들을 제공하기 위해 하우징(424)에 결합된 하나 이상의 일반 햅틱 액추에이터(426)뿐만 아니라 임의의 또는 각각의 사용자 입력 요소들(430)을 직접적으로 구동하기 위한 적어도 하나의 목표 햅틱 액추에이터(431)를 포함할 수 있다. 목표 햅틱 액추에이터들(431)은 연관된 사용자 입력 요소에 특정한 햅틱 효과들을 제공하기 위해 각각이 사용자 입력 요소(430)와 연관될 수 있다. 목표 햅틱 액추에이터들(431)은 힘 피드백 액추에이터들, 진동 촉각 액추에이터들, 및 특정 사용자 입력 요소에 햅틱 효과들을 제공하기에 적절한 임의의 다른 액추에이터와 같은 액추에이터들을 포함할 수 있다. 일반 햅틱 액추에이터들(426)은 하우징(424)에 결합될 수 있고, 따라서 하우징에 햅틱 효과들을 전체적으로 제공하도록 구성될 수 있다. 일반 햅틱 액추에이터들(426)은 럼블 효과(rumble effect)를 위해 구성된 진동 촉각 액추에이터들 및 하우징(424)에 일반적인 햅틱 효과들을 제공하기에 적절한 임의의 다른 액추에이터를 포함할 수 있다. 또한, 일부 구현에서, 일반 햅틱 액추에이터들(426)과 목표 햅틱 액추에이터들(431)은 모두 기울기 입력 햅틱 피드백을 제공하도록 작동될 수 있다.
햅틱 실행가능 디바이스(400)는 적어도 하나의 프로세서(480) 및 컴퓨터 메모리(481)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(들)(480)는 구동 명령들과 같은 명령어들을 제공하고, 다양한 구성요소로부터의 입력들과 같은 신호들을 수신하기 위해 햅틱 실행가능 디바이스(400)의 다양한 구성요소에 전기적으로 결합될 수 있다. 프로세서(들)(480)는 호스트 컴퓨터(104)에 기울기 기반 입력들을 제공하고, 다양한 사용자 입력 요소(430)에 의해 발생될 수 있는 추가 입력들을 호스트 컴퓨터에 제공하기 위해 호스트 컴퓨터(104)에 전기적으로 더 결합될 수 있다. 프로세서(들)(480)는 호스트 컴퓨터(104)로부터 햅틱 출력 명령들을 수신하고, 이에 응답하여 햅틱 실행가능 디바이스(400)의 다양한 햅틱 액추에이터들(420, 426, 및 431)을 작동시키도록 더 구성될 수 있다.
햅틱 실행가능 디바이스(400)는 사용자에게 일반 햅틱 액추에이터들(426)을 통해 일반적인 햅틱 효과들을, 목표 햅틱 액추에이터들(431)을 통해 목표 햅틱 효과들을, 햅틱 액추에이터들(420)을 통해 기울기 응답 햅틱 효과들을 출력할 수 있다. 총체적인 햅틱 효과들은 사용자에게 게임에 대한 더 큰 몰입감을 제공할 수 있고, 이는 예를 들어, 비디오, 오디오, 및 햅틱들과 같은 복수의 양상들(modalities)이 동시에 결합되고 있기 때문이다. 햅틱 실행가능 디바이스(102) 및 컴퓨터 시스템(104)과 유사하게, 햅틱 실행가능 디바이스(400)는 컴퓨터 시스템(104)과, 예를 들어, 햅틱 통신 유닛(105)을 통해 통신하도록 구성될 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(400)의 프로세서(480)는 컴퓨터 시스템(104)으로부터 수신된 높은 레벨의 햅틱 출력 명령들에 기반하여 햅틱 출력 명령들을 제공하기 위해 각각의 햅틱 액추에이터에 결합될 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(400)의 햅틱 액추에이터들(420, 426, 431)은 햅틱 실행가능 디바이스(102)의 햅틱 액추에이터(들)(118)에 대해 본 명세서에 나열된 임의의 유형의 햅틱 액추에이터일 수 있다.
도 5는 다른 실시양태를 따라 햅틱 실행가능 디바이스(502) 및 기울기 기반 입력 디바이스(501)를 포함하는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템(500)을 도시하고, 햅틱 실행가능 디바이스(502) 및 기울기 기반 입력 디바이스(501)는 공통 하우징을 포함하지 않는다. 기울기 기반 입력 디바이스(501)는 하우징(524) 및 적어도 하나의 기울기 입력 센서(523)를 포함할 수 있다. 하우징(524)은 기울일 수 있는(tiltable) 디스크, 기울일 수 있는 막대기, 완드, 장갑, 또는 기울기 기반 입력을 제공하기 위한 다른 적절한 디바이스와 같은 폼 팩터를 포함할 수 있다. 기울기 기반 입력 디바이스(501)는 햅틱 실행가능 디바이스(302A, 302B)에 대해 위에서 논의된 바와 같이, 축들(551, 552)의 임의의 조합을 중심으로 기울어질 수 있다.
기울기 기반 입력 디바이스(501)는 연결(535)을 통한 햅틱 실행가능 디바이스(502)와의 전기적 통신일 수 있다. 연결(535)은 기울기 기반 입력 디바이스(501)와 햅틱 실행가능 디바이스(502) 사이의 직접적인 유선 연결일 수 있다. 연결(535)은 임의의 적절한 무선 프로토콜을 사용하는 무선 연결일 수 있다. 일부 구현에서, 연결(535)은 호스트 컴퓨터(104)와 같은, 제3의 디바이스 또는 시스템을 통과하는 간접적인 연결일 수 있다.
햅틱 실행가능 디바이스(502)는 기울기 기반 입력 디바이스(501)에 의해 검출된 기울기 기반 입력들에 응답하여 햅틱 출력들을 제공하도록 구성된 하나 이상의 햅틱 액추에이터(520)를 포함할 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스(502)는 하우징(525)을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 햅틱 실행가능 디바이스(502)의 하우징(525)은 팔찌의 폼 팩터를 취할 수 있으며, 팔찌 둘레에 위치한 햅틱 액추에이터들(520)은 기울기 기반 입력들의 방향, 크기 등을 따라 기울기 기반 입력들에 응답하여 햅틱 출력들을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 햅틱 실행가능 디바이스(502)는 단지 예시적이며, 머리띠들, 목걸이들, 벨트들, 조끼들 등을 포함하는 대안적인 폼 팩터들은 본 명세서에 따른 실시양태들과 일치한다. 일부 구현에서, 햅틱 실행가능 디바이스(502)는 각각이 자체 하우징(525) 및 하나 이상의 햅틱 액추에이터(520)를 포함하는 복수의 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 구현에서, 복수의 하우징(525)은 햅틱 효과들을 기울기 입력에 대한 피드백으로서 제공하기 위해 사용자의 신체 주위의 상이한 위치에 배열될 수 있다. 복수의 하우징(525)은 일부 구현에서 예를 들어, 와이어를 통해 물리적으로 연결될 수 있고, 다른 구현에서는 완전히 별도의 것일 수 있다. 복수의 하우징(525)이 물리적으로 연결되지 않은 구현에서, 각각의 하우징은 햅틱 실행가능 디바이스(502)의 다른 하우징들(525), 호스트 컴퓨터(104), 및 기울기 기반 입력 디바이스(501)와의 통신에 필요한 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 6은 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템(500)의 블록도를 도시한다. 기울기 기반 입력 디바이스(501) 및 햅틱 실행가능 디바이스(502)는 컴퓨터 시스템(104), 햅틱 통신 유닛(105), 시각 디스플레이(106) 및 오디오 출력 유닛(107)을 더 포함하는 시스템에서 사용될 수 있다.
도 6에서 도시된 바와 같이, 기울기 기반 입력 디바이스(501) 및 햅틱 실행가능 디바이스(502)의 많은 구성요소들은 선택적이다. 기울기 기반 입력 디바이스(501)는 적어도 하나의 기울기 입력 센서(523)를 포함한다. 햅틱 실행가능 디바이스(502)는 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 피드백을 제공하도록 구성된 하나 이상의 햅틱 액추에이터(520)를 포함한다. 도 6에 도시된 다른 구성요소들은 기울기 기반 입력 디바이스(501) 및/또는 햅틱 실행가능 디바이스(502)에 선택적으로 포함될 수 있다.
기울기 기반 입력 디바이스(501)와 햅틱 실행가능 디바이스(502) 모두 적어도 하나의 프로세서(580) 및 컴퓨터 메모리(581), 적어도 하나의 사용자 입력 요소(530), 적어도 하나의 목표 햅틱 액추에이터(531), 및 적어도 하나의 일반 햅틱 액추에이터(526) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들 각각의 구성요소는 도 4에 대해 위에서 설명된 것들과 유사할 수 있다.
도 6의 블록도에서 알 수 있는 바와 같이, 목표 햅틱 액추에이터(들)(531)는 사용자 입력 요소(들)(530) 중 임의의 것 또는 이들 각각을 직접적으로 구동시킬 수 있고, 일반 햅틱 액추에이터(들)(526)는 하우징(524, 525)에 결합되어 일반적인 햅틱 출력 효과들을 제공한다. 프로세서(들)(580)는 구동 명령들과 같은 명령어들을 제공하고, 다양한 구성요소로부터의 입력들과 같은 신호들을 수신하기 위해 기울기 기반 입력 디바이스(501) 및 햅틱 실행가능 디바이스(502)의 다양한 구성요소에 전기적으로 결합될 수 있다. 프로세서(들)(580)는 기울기 기반 입력들을 호스트 컴퓨터(104)에 제공하고, 다양한 사용자 입력 요소들(530)에 의해 발생될 수 있는 추가적인 입력들을 호스트 컴퓨터(104)에 제공하기 위해 호스트 컴퓨터(104)에 전기적으로 더 결합될 수 있다. 프로세서(들)(580)는 호스트 컴퓨터(104)로부터 햅틱 출력 명령들을 수신하고, 응답으로 기울기 기반 입력 디바이스(501) 및 햅틱 실행가능 디바이스(502)의 다양한 햅틱 액추에이터들(520, 526, 및 531)을 작동시키도록 더 구성될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 기울기 기반 입력 디바이스(501) 및 햅틱 실행가능 디바이스(502)에 별도의 하우징이 제공될 수 있다. 따라서, 이들 2개의 디바이스는 상이한 위치들에 위치되고 사용될 수 있다. 예를 들어, 기울기 기반 입력 디바이스(501)는 사용자의 발 또는 발들로부터 입력을 수신하도록 구성된 디바이스일 수 있는 한편, 연관된 햅틱 실행가능 디바이스(502)는 기울기 기반 입력 디바이스(501)의 기울기 기반 입력들에 응답하여 햅틱 출력들을 제공하는 착용 가능한 팔찌, 벨트, 머리띠, 또는 조끼로 구성될 수 있다. 다른 예에서, 기울기 기반 입력 디바이스(501)는 하나 이상의 완드 디바이스를 포함할 수 있는 한편, 연관된 햅틱 실행가능 디바이스(502)는 착용 가능한 팔찌, 벨트, 머리띠, 또는 조끼로 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 기울기 기반 입력 디바이스(501)는 VR 또는 AR 헤드셋과 같은, 머리 장착(head-mounted) 디바이스를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6에 대해 논의된 기울기 기반 입력 디바이스들(501) 및 햅틱 실행가능 디바이스들(502)은 단지 예시적이며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 다양한 폼 팩터들이 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 이들 디바이스에 대해 본 명세서에서 논의된 임의의 폼 팩터는 다양한 실시양태에서 사용될 수 있다.
어느 햅틱 실행가능 디바이스 구성 또는 실시양태가 이용될 것인지에 관계없이, 컴퓨터 시스템 프로세서 및/또는 햅틱 실행가능 디바이스의 프로세서는 기울기 기반 입력들에 응답하여 햅틱 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 시스템 프로세서 및/또는 디바이스 프로세서는 기울기 기반 입력 디바이스들에 의해 검출된 기울기 기반 입력들에 응답하여 햅틱 효과들을 발생시키도록 구성된 햅틱 출력 명령을 만들 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어 명령어들은 햅틱 효과들을 발생시키는 햅틱 출력 명령들을 포함할 수 있다.
도 7 및 도 9는 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 피드백을 수행할 때 본 명세서에 설명된 시스템들의 기능을 도시하는 흐름도이다. 실시양태들에서, 도 7 및 도 9의 절차도들의 기능은 컴퓨터 시스템의 메모리에 저장되고 컴퓨터 시스템 프로세서에 의해 실행되고, 및/또는 햅틱 실행가능 디바이스의 메모리에 의해 저장되고 햅틱 실행가능 디바이스 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 의해 구현된다. 다른 실시양태에서, 기능은 응용 주문형 집적 회로("ASIC"), 프로그램가능 게이트 어레이("PGA"), 필드 프로그램가능 게이트 어레이("FPGA"), 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 조합의 사용을 통해, 하드웨어에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시양태에서, 도 7 및 도 9의 절차도의 기능은 실시양태에 의존하여 컴퓨터 시스템, 기울기 기반 입력 디바이스, 햅틱 실행가능 디바이스와 연관된 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 것과 같은 컴퓨터 시스템들, 기울기 기반 입력 디바이스들, 및 햅틱 실행가능 디바이스들과 일치하는 디바이스들 및 시스템들에 의해 도 7 및 도 9의 기능이 수행될 수 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다.
도 7은 기울기 입력 햅틱 피드백을 제공하는 프로세스를 도시하는 흐름도이다. 기울기 입력 햅틱 피드백은 기울기 기반 입력 특성들에 대한 정보를 전달하는 피드백을 제공하기 위해 기울기 기반 입력에 응답하여 제공될 수 있다. 기울기 입력 햅틱 피드백은 기울기 기반 입력의 특성들에 따라 제공된다. 예를 들어, 기울기 입력 햅틱 피드백은 기울기 기반 입력의 방향 및/또는 크기에 대한 정보를 제공할 수 있다. 기울기 기반 입력 디바이스를 동작시키는 사용자는 예를 들어, 디바이스의 기울임을 통해 VR 게임공간(gamespace)에서 아바타의 이동을 제어할 수 있다. 사용자가 예를 들어, 아바타의 게임 내의 방향(in-game direction) 및 속도와 상관될 수 있는, 가해진 입력의 크기 및 방향을 이해할 수 있도록 지원하기 위해, 햅틱 피드백이 기울기 기반 입력에 응답하여 사용자에게 제공될 수 있다.
기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(700)에서, 동작(702)은 기울기 기반 입력을 검출하는 것을 포함한다. 기울기 기반 입력은 기울기 기반 입력에 따른 기울기 입력 신호를 출력할 수 있는 기울기 기반 입력 디바이스에 의해 검출될 수 있다. 기울기 입력 신호는 예를 들어, 컴퓨터 시스템, 기울기 기반 입력 디바이스, 및/또는 햅틱 실행가능 디바이스에 위치된 것과 같이, 시스템과 연관된 임의의 프로세서에 의해 수신될 수 있다. 기울기 기반 입력은 피치 축, 롤 축, 및/또는 요 축을 포함하는 기울기 축을 중심으로 한 회전에 따라 검출될 수 있다. 기울기 축을 중심으로 한 회전은 기울기 기반 입력 디바이스의 하나 이상의 기준점에 대해 검출될 수 있다.
기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(700)에서, 동작(704)은 기울기 입력 신호를 따라 기울기 기반 입력의 하나 이상의 특성을 결정하는 것을 포함한다. 특성들은 예를 들어, 기울기 기반 입력의 방향 및 크기를 포함할 수 있다. 입력의 방향은 3개의 기울기 축, 예를 들어, 피치, 롤, 및 요를 중심으로 측정된 기울기를 따라 결정될 수 있다. 단일 축을 중심으로 한 기울기의 측정은 단일 차원, 예를 들어, 전후 또는 좌우에서의 방향 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 시소 스타일의 기울기 기반 입력 디바이스는 사용자가 좌/우 기울기 기반 입력을 제공하도록 허용할 수 있다. 2개의 축을 중심으로 한 기울기의 측정은 2차원 공간, 예를 들어, 앞쪽, 뒤쪽, 왼쪽, 및 오른쪽의 방향 정보를 제공할 수 있다. 디스크 형상 기울기 기반 입력 디바이스는 이러한 입력을 검출하는 데 사용될 수 있다. 3개의 축을 중심으로 한 기울기의 측정은 사용자가 3차원 공간의 방향 입력을 제공하도록 허용할 수 있다. 방향 이외에, 기울기 크기가 측정될 수 있다. 예를 들어, 기울기의 정도가 측정될 수 있다. 기울기 기반 입력 특성들은 예를 들어, 벡터들 및/또는 각도 및 크기 측정들을 포함하는 임의의 적절한 포맷으로 계산 및/또는 저장될 수 있다.
기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(700)에서, 동작(706)은 시스템 동작에 기울기 기반 입력 특성들을 적용하는 것을 포함한다. 시스템 액션들은 예를 들어, 아바타 이동을 포함하는 게임플레이 액션들일 수 있다. 시스템 동작들은 목록 스크롤링, 파일 시스템 내비게이션, 워드 프로세서 사용 등과 같은, 관리 또는 생산성 동작들을 더 포함할 수 있다. 기울기 기반 입력 특성들은 임의의 적절한 방식으로 시스템 동작들에 적용될 수 있다.
기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(700)에서, 동작(708)은 피드백으로서 제공하는 햅틱 효과를 결정하는 것을 포함한다. 피드백으로서 제공되는 햅틱 효과는 기울기 기반 입력 특성들에 적어도 부분적으로 응답하여 시스템과 연관된 프로세서에 의해 결정될 수 있다. 햅틱 피드백은 기울기 기반 입력 특성들에 의해 유발되는 시스템 액션들에 적어도 부분적으로 응답하여 더 결정될 수 있다. 따라서, 일부 구현에서, 결정된 햅틱 효과는 발생된 기울기 기반 입력 특성들에 대한 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 액추에이터는 검출된 기울기 기반 입력의 방향 및 크기를 반영하는 위치 및 크기에서, 진동과 같은 햅틱 출력을 제공할 수 있다. 다른 구현에서, 결정된 햅틱 효과는 기울기 기반 입력에 의해 유발된 시스템 액션에 대한 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 액추에이터는 기울기 기반 입력에 응답하여 아바타 이동의 방향 및 속도를 반영하는 위치 및 크기에서, 진동과 같은 햅틱 출력을 제공할 수 있다. 가능한 시스템 내의 제한들로 인해, 아바타 이동은 기울기 기반 입력과 완벽하게 상관되지 않을 수 있고, 예를 들어, 아바타는 환경적 장애물들로 인해 느려지거나 및/또는 최대 이동 속도를 가질 수 있다. 따라서, 제공된 햅틱 피드백은 기울기 기반 입력 그 자체의 크기 및 방향이 아닌, 기울기 기반 입력의 게임 내 또는 시스템 내의 결과들과 상관되고, 이를 반영할 수 있다. 아바타가 최대 속도에 도달하는 경우, 예를 들어, 기울기 크기를 증가시켜도 아바타 속도가 증가하지 않을 것이고, 따라서 증가된 햅틱 효과를 유발하지도 않을 것이다. 일부 구현에서, 복수의 햅틱 효과는 기울기 기반 입력 특성들과 시스템 응답 모두를 동시에 따라, 또는 이 둘의 조합을 따라 결정될 수 있다.
햅틱 피드백은 위치, 크기, 및 응답의 유형을 포함하는 햅틱 특성들을 따라 정의될 수 있다. 햅틱 특성들은 기울기 기반 입력 특성들 및/또는 기울기 기반 입력에 대한 시스템 응답과 상관되거나 및/또는 이를 표시하도록 결정될 수 있다. 예를 들어, 햅틱 효과의 위치 및 크기는 기울기 기반 입력의 방향 및 크기와 상관될 수 있다. 또한, 햅틱 효과의 유형, 예를 들어, 응답이 진동인지 또는 다른 유형의 작동인지는 기울기 기반 입력 특성들 및/또는 기울기 기반 입력에 대한 시스템 응답을 따라 수정될 수 있다.
기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(700)에서, 동작(710)은 적어도 하나의 햅틱 액추에이터를 통해 피드백으로서 제공하는 햅틱 효과들을 결정하는 것을 포함한다. 결정된 햅틱 효과는 햅틱 출력 명령 및/또는 구동 신호를 통해 적어도 하나의 햅틱 액추에이터에 제공될 수 있다. 적어도 하나의 햅틱 액추에이터는 결정된 햅틱 효과의 특성들을 따라 복수의 햅틱 액추에이터 중에서 결정되거나 선택될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 햅틱 액추에이터는 특성들에 의해 정의되는 위치, 요구되는 크기, 및/또는 응답의 유형을 따라 선택될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 7의 프로세스의 예를 도시한다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 사용자는 햅틱 액추에이터들(820, 821)을 갖는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(802)를 동작시킬 수 있다. 도 8a에서, 사용자는 발-제어 시소 스타일 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(802)에 기울기 기반 입력을 적용한다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(802)는 축(813)을 중심으로 회전한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 기울기의 방향과 연관된 햅틱 액추에이터(820)는 기울기의 크기를 따라 활성화된다. 더 큰 기울기의 크기는 햅틱 액추에이터(820)에 의해 생성되는 햅틱 효과의 강도의 증가, 예를 들어, 크기 및/또는 주파수의 증가를 초래할 것이다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(802)의 대향 단부상의 햅틱 액추에이터(821)는 활성화되지 않거나 최소한으로 활성화된다.
도 9는 상황 기울기 입력 햅틱 피드백을 제공하는 프로세스를 도시하는 흐름도이다. 상황 기울기 입력 햅틱 피드백은 시스템 상황에 대한 정보를 전달하도록 제공되고, 기울기 기반 입력의 특성들을 따라 제공될 수 있다. 시스템 상황들은 사용자가 기울기 기반 입력 디바이스를 통해 상호작용하는 시스템의 동작에서의 세부사항들을 지칭한다. 시스템 상황들은 게임플레이 이벤트들 및 액션들, 시스템 환경 세부사항들, 시스템 관리 알림, 및 시스템의 동작에 대한 다른 정보들을 포함할 수 있다. 게임 환경에서, 시스템 상황은 폭발, 소리, 및 다른 게임 내의 항목들(other in-game item)과 같은 게임 이벤트들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 시스템 환경 세부사항들은 비 게임 상황에서의 가상 또는 증강 현실 세계에서 제공되는 세부사항들을 더 포함할 수 있다. 관리 알림들은 예를 들어, 완료되거나 수행될 작업들에 대한 알림을 포함할 수 있다.
상황 기울기 입력 햅틱 피드백은 사용자에게 시스템 상황에 대한 정보를 제공하기 위해 선택된 피드백 특성들, 예를 들어, 위치, 크기, 햅틱 효과 유형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 게임 환경에서, 햅틱 효과의 위치 및 크기는 폭발, 충돌, 또는 잡음과 같은 효과의 시스템 내의 방향 및 강도를 표시할 수 있다. 햅틱 효과는 특정 위치에 제공되어 효과의 시스템 내의 방향에 대한 정보를 전달할 수 있다. 시스템 내의 방향들에 대한 응답으로 제공되는 햅틱 피드백의 제공은 기울기 기반 입력에 대한 응답으로 제공되는 햅틱 피드백과 일치한다. 예를 들어, 기울기 기반 입력 디바이스와 햅틱 실행가능 디바이스가 하우징을 공유하는 경우, 기울기 입력 햅틱 피드백에서의 이동의 방향성을 표시하는 데 사용되는 동일한 위치는 시스템 상황 이벤트의 방향성을 표시하는 데 사용될 수 있다. 기울기 기반 입력 디바이스 및 햅틱 실행가능 디바이스가 공통 하우징을 포함하지 않는 실시양태들에서도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 특정 방향으로 기울기 기반 입력을 표시하는 팔찌 상의 햅틱 액추에이터 위치는 동일 위치로부터 오는 시스템 상황 이벤트를 표시하는 데 사용될 수 있다. 햅틱 액추에이터의 위치 선택은 다른 시스템 상황들에서도 유사하게 수행될 수 있다.
또한, 일부 구현에서, 상황 기울기 입력 햅틱 피드백은 기울기 기반 입력에 적어도 부분적으로는 기반할 수 있다. 예를 들어, 게임 환경에서, 사용자는 아바타를 이벤트를 향해, 예를 들어, 회전하는 날을 갖는 헬리콥터를 향해 이동시키는 기울기 기반 입력을 제공할 수 있다. 아바타가 기울기 기반 입력에 응답하여 가까이 다가감에 따라, 사용자에게 제공되는 햅틱 효과는 크기가 증가할 수 있다. 다른 구현에서, 사용자는 관리 작업 환경에서 기울기 기반 입력을 사용하여 목록을 스크롤링할 수 있다. 사용자가 목록의 끝에 더 가까이 다가갈수록 사용자에게 제공되는 햅틱 효과는 크기가 증가하여 사용자가 목록의 끝에 접근한다는 것을 표시할 수 있다. 따라서, 상황 기울기 입력 햅틱 피드백은 시스템 상황과 기울기 기반 입력 모두를 따라 제공될 수 있다.
상황 기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(900)에서, 동작(902)은, 예를 들어, 기울기 입력 센서를 이용하여, 기울기 기반 입력을 검출하는 것을 포함한다. 검출된 기울기 기반 입력은 시스템과 연관된 프로세서에 의해 수신될 수 있다. 기울기 기반 입력은 피치 축, 롤 축, 및/또는 요 축을 포함하는 기울기 축을 중심으로 한 회전을 따라 검출될 수 있다. 기울기 축을 중심으로 한 회전은 기울기 기반 입력 디바이스의 하나 이상의 기준점에 대해 검출될 수 있다.
상황 기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(900)에서, 동작(904)은 기울기 기반 입력의 하나 이상의 특성을 결정하는 것을 포함한다. 특성들은 예를 들어, 기울기 기반 입력의 방향 및 크기를 포함할 수 있다. 입력의 방향은 3개의 기울기 축, 예를 들어, 피치, 롤, 및 요를 중심으로 측정되는 기울기를 따라 결정될 수 있다. 단일 축을 중심으로 한 기울기의 측정은 단일 차원, 예를 들어, 전후 또는 좌우에서의 방향 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 시소 스타일 기울기 기반 입력 디바이스는 사용자가 좌/우 기울기 기반 입력을 제공하도록 허용할 수 있다. 2개의 축을 중심으로 한 기울기의 측정은 2차원 공간, 예를 들어, 앞쪽, 뒤쪽, 왼쪽, 및 오른쪽의 방향 정보를 제공할 수 있다. 디스크 형상 기울기 기반 입력 디바이스는 이러한 입력을 제공하는 데 사용될 수 있다. 3개의 축을 중심으로 한 기울기의 측정은 사용자가 3차원 공간의 방향 입력을 제공하도록 허용할 수 있다. 방향 이외에, 기울기 크기가 측정될 수 있다. 예를 들어, 기울기의 정도가 측정될 수 있다. 기울기 기반 입력 특성들은 예를 들어, 벡터들 및/또는 각도 및 크기 측정들을 포함하는 임의의 적절한 포맷으로 계산 및/또는 저장될 수 있다.
상황 기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(900)에서, 동작(906)은 기울기 기반 입력 특성들을 시스템 액션에 적용하는 것을 포함한다. 시스템 액션들은 예를 들어, 아바타 이동을 포함하는 게임플레이 액션들일 수 있다. 시스템 액션들은 목록 스크롤링 및 파일 시스템 내비게이션과 같은, 관리 액션들을 더 포함할 수 있다. 기울기 기반 입력들은 임의의 적절한 방식으로 시스템 액션들에 적용될 수 있다.
상황 기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(900)에서, 동작(908)은 상황 기반 이벤트들을 식별하는 것을 포함한다. 상황 기반 이벤트들은 예를 들어, 가상 또는 증강 현실 세계, 관리 시스템 등과 같은, 사용자가 상호작용하는 시스템 내에서 일어나는 임의의 이벤트들 또는 동작들을 포함한다. 상황 기반 이벤트들은 위에 논의된 바와 같은, 게임플레이 이벤트들, 시스템 관리 이벤트들, 및 다른 환경 이벤트들을 포함할 수 있다.
상황 기울기 입력 햅틱 피드백 프로세스(900)에서, 동작(910)은 피드백으로서 제공하는 햅틱 효과를 결정하는 것을 포함한다. 햅틱 효과는 식별된 상황 기반 이벤트들에 적어도 부분적으로 응답하여 결정된다. 일부 구현에서, 햅틱 효과는 상황 기반 이벤트들과 기울기 기반 입력 특성들 모두의 조합에 따라 결정될 수 있다. 햅틱 효과는 상황 기반 이벤트들 및/또는 기울기 기반 입력에 대한 정보를 사용자에게 전달하도록 결정될 수 있다. 예를 들어, 햅틱 액추에이터는 시스템 내의 이벤트의 방향 및 크기를 반영하는 위치 및 크기에서, 진동과 같은 햅틱 효과를 제공할 수 있다. 다른 예에서, 시스템 내의 이벤트를 반영하는 햅틱 효과의 위치 및 크기는 이벤트를 향하도록 또는 이벤트로부터 멀어지도록 사용자가 아바타를 조종함에 따라 기울기 기반 입력에 응답하여 조정될 수 있다.
햅틱 효과는 위치, 크기, 및 응답의 유형을 포함하는 햅틱 특성들을 따라 정의될 수 있다. 햅틱 특성들은 상황 기반 이벤트들과 상관되거나 및/또는 이를 표시하도록 결정될 수 있고, 또한 기울기 기반 입력과 상관되거나 및/또는 이를 표시하도록 결정될 수 있다. 예를 들어, 햅틱 효과의 위치 및 크기는 상황 기반 이벤트의 방향 및 크기와 상관될 수 있다. 또한, 햅틱 효과의 유형, 예를 들어, 효과가 진동인지 또는 다른 유형의 작동인지는 상황 이벤트들 및/또는 기울기 기반 입력 특성들에 따라 수정될 수 있다.
상황 기울기 입력 응답 프로세스(900)에서, 동작(912)은 결정된 햅틱 효과를 적어도 하나의 햅틱 액추에이터에 피드백으로서 제공한다. 결정된 햅틱 효과는 햅틱 출력 명령 및/또는 구동 신호를 통해 적어도 하나의 햅틱 액추에이터에 제공될 수 있다. 적어도 하나의 햅틱 액추에이터는 결정된 햅틱 효과의 특성들을 따라 결정되거나 선택될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 햅틱 액추에이터는 특성들에 의해 정의되는 위치, 요구되는 크기, 및/또는 응답의 유형에 따라 선택될 수 있다.
도 10a 및 10b는 도 9의 프로세스의 예를 도시한다. 도 10a에서 도시된 바와 같이, 사용자는 한 쌍의 햅틱 액추에이터(1020 및 1021)를 포함하는 발 기반 햅틱 실행가능 기울기 입력 디바이스(1002)를 동작시킨다. 도 10a에서 도시된 바와 같이, 사용자는 기울기 기반 입력 디바이스를 햅틱 액추에이터(1021)를 향해 기울여 기울기 기반 입력을 발생시킨다. 폭발과 같은 시스템 이벤트(1035)가 발생하는 경우, 시스템은 상황 기반 시스템 이벤트(1035) 및 사용자에 의해 제공되는 기울기 기반 입력을 따라 피드백으로서의 햅틱 효과를 결정한다. 햅틱 효과는 예를 들어, 기울기 기반 입력 및 상황 기반 시스템 이벤트(1035)에 대응하는 방향으로 햅틱 액추에이터(1021)의 더 큰 크기의 작동을 유발한다.
도 11a 내지 도 15e는 본 발명의 실시양태들을 따른 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스들 및 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템들의 추가적인 실시양태들을 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 기울기 기반 입력 디바이스 및 복수의 햅틱 실행가능 출력 디바이스를 포함하는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템을 도시한다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템(1102)은 하나 이상의 기울기 입력 센서(1123)를 포함하는 기울기 기반 입력 디바이스(1101)를 포함한다. 기울기 기반 입력 디바이스(1101)는 사용자의 한 손(1105)에 의해 동작 가능할 수 있다. 일부 구현은 양손 동작을 요구하는 기울기 기반 입력 디바이스(1101)를 포함할 수 있다. 기울기 기반 입력 디바이스(1101)는 사용자에 의해 제공되는 기울기 기반 입력을 검출할 수 있다. 시스템(1102)은 하나 이상의 햅틱 실행가능 디바이스(1120)를 더 포함할 수 있고, 햅틱 실행가능 디바이스 각각은 햅틱 액추에이터를 포함하고, 사용자의 신체의 다양한 부분에서의 위치에 대해 구성된다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템(1102)은 도 5 및 도 6에 대해 위에서 설명된 햅틱 실행가능 디바이스(502) 및 기울기 기반 입력 디바이스(501)의 임의의 또는 모든 구성요소들을 더 포함할 수 있다. 시스템(1102)과 일치하는 햅틱 실행가능 디바이스들(1120)은 벨트들, 팔찌들, 시계들, 헬멧들, 마스크들, 흉부 커버들(chest-coverings), 발찌들(ankle bracelets), 및 특정한 신체 위치에서 햅틱 효과를 제공하기 위해 햅틱 액추에이터를 포함하도록 구성될 수 있는 임의의 다른 착용 가능한 아이템을 포함할 수 있다. 햅틱 실행가능 디바이스들(1120)의 햅틱 액추에이터들은 기울기 기반 입력 특성들 및/또는 상황 기반 이벤트들에 따라 기울기 입력 피드백을 적절한 신체 위치들로 제공하도록 작동된다. 예를 들어, 신체의 왼쪽에 배열된 햅틱 액추에이터들은 아바타가 왼쪽으로 이동하게 하는 기울기 기반 입력을 표시하기 위해 활성화될 수 있다. 다른 예에서, 신체 상의 특정 위치에서의 햅틱 액추에이터들은 사용자의 아바타와 비교하여 상황 기반 이벤트의 가상 위치를 따라 활성화될 수 있다.
도 12는 2개의 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1201A, 1201B)를 포함하는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템(1200)을 도시한다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스들(1201A, 1201B)은 하나 이상의 기울기 입력 센서(1223A, 1223B), 및 하나 이상의 햅틱 액추에이터(1220A, 1220B)를 포함한다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 시스템(1200)은 도 3 및 도 4에 대해 위에서 설명된 햅틱 실행가능 디바이스(400)의 임의의 또는 모든 구성요소를 더 포함할 수 있다. 시스템(1200)에서, 기울기는 각각의 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1201A, 1201B) 내의 기준점들(1230A, 1230B)의 상대적인 위치들에 기반하여 측정될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 기준점들(1230A, 1230B) 사이에 그려진 가상 선(1250)은 기울기 측정의 기준을 형성할 수 있다. 도 13a 내지 도 13e에 보다 구체적으로 설명되어 있는 바와 같이, 하나 이상의 가상 기울기 축에 대한 가상 선의 기울기 또는 회전은 기울기 기반 입력으로서 검출될 수 있다. 각각의 기울기 기반 입력 디바이스(1201A, 1201B)의 기준점들(1230A, 1230B)의 위치는 예를 들어, 가속도계들, 라디오 칩들, 및 상대적인 위치를 측정하는 데 사용될 수 있는 다른 트랜스듀서들을 포함할 수 있는 기울기 입력 센서들(1223A, 1223B)에 의해 결정될 수 있다. 일부 구현에서, 기준점들(1230A, 1230B)의 위치는 기준점들(1230A, 1230B)의 위치를 검출할 수 있는 카메라(1260)에 의해 측정되거나 결정될 수 있다. 완드로 도시되었지만, 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스들(1201A, 1201B)은 장갑들 및 인간공학적 형상인 컨트롤러들을 포함하는 임의의 적절한 폼 팩터를 가질 수 있다. 일부 구현에서, 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스들(1201A, 1201B)은 동일한 시스템(1200) 내에서 상이한 폼 팩터들을 가질 수 있다.
도 13a 내지 13e는 한 쌍의 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스들(1201A, 1201B)을 이용하여 사용자가 수행할 수 있는 다양한 기울임 동작들을 도시한다. 도 13a에서, 한 쌍의 디바이스(1201A, 1201B)는 기준점들(1230A 및 1230B)이 가상의 롤 및 요 축을 중심으로 기울기를 만들지 않도록 고정된다. 즉, 기준점들(1230A 및 1230B)은 사용자로부터 대략 동일한 높이 및 거리에 고정된다.
도 13b에서, 디바이스(1201B)는 롤 축을 중심으로 기울기를 만들도록 더 높게 상승된다. 롤 축을 중심으로 한 이 기울기는 예를 들어, 전진 운동(forward motion)으로 전환될 수 있다. 다른 방향으로의 롤 축을 중심으로 한 기울기, 예를 들어, 디바이스(1201B)를 낮추는 것에 의해 역방향 운동이 발생될 수 있다. 운동 제스처의 크기는 기울기의 정도, 즉, 기준점들(1230A, 1230B) 사이의 높이의 차이에 따라 결정될 수 있다. 도 13c는 더 빠른 이동을 표시하기 위해 더 높게 상승된 디바이스(1201B)를 도시한다. 도 13b 및 도 13c에 도시된 이동들에 응답하여, 시스템은 예를 들어, 도 13c에 더 큰 크기의 기울기가 도시된 더 강한 햅틱 효과를 제공할 수 있다. 기울기 기반 입력에 대한 정보를 사용자에게 전달하도록 위치된 햅틱 액추에이터(1220A, 1220B)에 의해 햅틱 효과가 제공될 수 있다. 도 13b 및 도 13c의 예들에서, 이는 디바이스(1201B)에서 햅틱 효과를 제공하는 것을 포함한다.
도 13d 및 도 13e는 디바이스들(1201A, 1201B) 중 하나를 다른 디바이스(1201A, 1201B)보다 사용자로부터 더 멀리 떨어진 위치로 이동시킴으로써, 요 축을 중심으로 한 기울기를 만들기 위한 디바이스들(1201A, 1201B)의 사용을 도시한다. 도 13d에서, 디바이스(1201B)는 디바이스(1201A)보다 사용자로부터 더 멀어지도록 이동된다. 도 13e에서, 디바이스(1201B)와 디바이스(1201A) 사이의 사용자에 대한 거리의 차이가 증가한다. 도 13d의 위치 결정은 우측으로의 이동 또는 회전을 표시하는 한편, 도 13e의 위치 결정은 우측으로 빠르게 이동하거나 회전하는 것을 표시한다. 도 13d에서, 디바이스(1201B)는 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 효과를 생성할 수 있고, 도 13e에서, 디바이스(1201B)는 기울기 기반 입력에 응답하여 더 강한 크기의 햅틱 효과를 생성할 수 있다.
통합된 햅틱 및 기울기 기반 입력 디바이스들(1201)로 도 12 및 도 13a 내지 13e에 도시되어 있지만, 시스템(1200)의 기울기 기반 입력 디바이스들(1201)은 도 5 및 도 6에 대해 위에서 설명된 바와 같이, 별도의 하우징에 포함될 수 있는 햅틱 액추에이터들(1220A, 1220B)을 포함하지 않도록 구성될 수 있다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스들(1201)의 특정 이동들이 도 13a 내지 13e에 도시되고 게임 입력들 또는 아바타 이동들에 대해 설명되었지만, 이들은 단지 예시적이다. 이 도면들에 도시된 기울기 기반 입력들은 다른 실시양태에서 상이한 아바타 이동들에 매핑될 수 있고, 기울기 입력 햅틱 피드백 효과들은 그에 따라 수정될 수 있다. 이 도면들에 도시된 기울기 기반 입력들은 아바타를 요구하지 않는 애플리케이션들에 대한 입력을 위해 더 사용될 수 있다.
도 14 및 도 15a 내지 도 15e는 완드로서 구성된 단일 디바이스를 포함하는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)를 도시한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 기울기 기반 입력 디바이스(1401)는 햅틱 효과를 제공하기 위해 하나 이상의 기울기 입력 센서(1423) 및 하나 이상의 햅틱 액추에이터(1420)를 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 기울기 입력 센서(1423)를 대신하여 또는 그와 함께, 카메라(1450)는 디바이스(1401)의 배향을 결정하는 데 사용될 수 있다. 일부 구현에서, 적어도 하나의 햅틱 액추에이터(1420)는 별도의 하우징에 포함될 수 있다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)는 도 3 및 도 4에 대해 위에서 설명된 햅틱 실행가능 디바이스(400)의 임의의 또는 모든 구성요소를 더 포함할 수 있다.
도 15a 내지 15e는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)를 이용하여 수행될 수 있는 기울기 기반 이동들을 도시한다. 도 15a에서, 기울기 기반 입력 디바이스(1401)는 피치 및 롤 축을 중심으로 한 기울기가 없도록 고정된다. 즉, 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)는 대략 위 아래 똑바로(straight up and down) 고정된다.
도 15b에서, 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)는 피치 축을 중심으로 한 기울기를 만들기 위해 앞으로 기울어진다. 피치 축을 중심으로 한 이 기울기는 예를 들어, 전진 운동으로 변환될 수 있다. 다른 방향으로의 피치 축을 중심으로 한 기울기, 예를 들어, 디바이스를 뒤로 기울이는 것에 의해 역방향 운동이 발생될 수 있다. 운동 제스처의 크기는 기울기의 정도에 따라 결정될 수 있다. 도 15c는 더 빠른 운동을 표시하기 위해 더 기울어진 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)를 도시한다. 도 15b 및 도 15c에 도시된 이동들에 응답하여, 시스템은 예를 들어, 도 15c에 더 큰 크기의 기울기가 도시된 더 강한 햅틱 효과를 제공할 수 있다. 기울기 기반 입력에 대한 정보를 사용자에게 전달하도록 위치된 햅틱 액추에이터(1420)에 의해 햅틱 효과가 제공될 수 있다. 도 15b 및 도 15c의 예들에서, 이는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)의 상부(top)에서 햅틱 효과를 제공하는 것을 포함한다. 다른 실시양태에서, 역운동 제스처에서, 햅틱 효과는 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)의 하부(bottom)에서 제공될 수 있다.
도 15d 및 도 15e는 디바이스(1401)를 좌측으로 기울임으로써 롤 축을 중심으로 한 기울기를 만들기 위한 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)의 사용을 도시한다. 도 15d에서, 디바이스(1401)는 롤 축을 중심으로 더 기울어진다. 도 15d의 위치 결정은 좌측으로의 이동 또는 회전을 표시하는 한편, 도 15e의 위치 결정은 좌측으로 빠르게 이동하거나 회전하는 것을 표시한다. 도 15d에서, 디바이스(1401)는 햅틱 효과를 기울기 기반 입력에 대한 피드백으로서 생성할 수 있고, 도 15e에서, 디바이스(1401)는 기울기 기반 입력에 대한 피드백으로서 더 강한 크기의 햅틱 효과를 생성할 수 있다.
통합된 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)로 도 14 및 도 15a 내지 15e에 도시되어 있지만, 일부 실시양태에서, 햅틱 액추에이터들(1420) 및 기울기 입력 센서들(1423)은 별개의 디바이스들, 예를 들어, 도 5 및 도 6에 대해 위에서 설명된 실시양태들과 유사한 햅틱 실행가능 디바이스 및 기울기 기반 입력 디바이스에 위치할 수 있다. 이러한 실시양태는 도 5 및 도 6에 대해 위에서 설명된 바와 같은 햅틱 실행가능 디바이스(502) 및 기울기 기반 입력 디바이스(501)의 임의의 또는 모든 구성요소를 더 포함할 수 있다. 햅틱 실행가능 기울기 기반 입력 디바이스(1401)의 특정 이동들이 도 15a 내지 15e에 도시되고 아바타 이동들에 대해 설명되었지만, 이들은 단지 예시적이다. 이 도면들에 도시된 기울기 기반 입력들은 다른 실시양태들의 상이한 아바타 이동들에 매핑될 수 있고, 기울기 응답 햅틱 효과 출력들은 그에 따라 수정될 수 있다. 이 도면들에 도시된 기울기 기반 입력들은 아바타를 요구하지 않는 애플리케이션들에 대한 입력을 위해 더 사용될 수 있다.
따라서, 기울기 기반 입력들에 응답하여 햅틱 피드백 또는 햅틱 효과들을 발생시키는 시스템들, 디바이스들, 및 방법들이 제공된다. 본 발명에 따른 다양한 실시양태가 위에서 설명되었지만, 이것들은 한정이 아닌, 단지 도시 및 예시의 방식으로만 제시되었다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 명세서의 형태 및 세부사항에서의 다양한 변경들이 이루어질 수 있다는 것은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 폭 및 범위는 위에 설명된 예시적 실시양태들 중 어느 것에 의해서도 한정되어서는 안되며, 첨부된 청구범위들 및 그것의 등가물들에 따라서만 정의되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 논의된 각각의 실시양태의 각각의 특징, 및 본 명세서에서 인용된 각각의 참조의 각각의 특징은 임의의 다른 실시양태의 특징들과 조합하여 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 다시 말해, 햅틱 효과들을 렌더링하는 위 방법들의 양상들은 본 명세서에서 설명된 다른 방법들과의 임의의 조합으로 사용될 수 있거나, 또는 방법들이 별도로 사용될 수 있다. 본 명세서에서 논의된 모든 특허들 및 출판물들은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합된다.

Claims (19)

  1. 기울기 기반(tilt-based) 입력에 응답하여 햅틱 피드백을 결정하기 위한 시스템으로서,
    햅틱 액추에이터;
    기울기 기반 입력을 수신하고 기울기 입력 신호를 출력하도록 구성되는 적어도 하나의 기울기 기반 입력 디바이스; 및
    컴퓨터 명령어들을 실행하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서
    를 포함하고, 상기 컴퓨터 명령어들은
    상기 적어도 하나의 기울기 기반 입력 디바이스로부터 상기 기울기 입력 신호를 수신하고,
    상기 기울기 입력 신호에 기반하여 햅틱 효과의 특성을 결정하고,
    상기 햅틱 효과를 유발하도록 구성되는 햅틱 출력 명령을 발생시키고,
    상기 햅틱 액추에이터가 상기 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 피드백으로서의 상기 햅틱 효과를 유발하도록 작동되도록 상기 햅틱 출력 명령을 상기 햅틱 액추에이터에 제공하기
    위한 것인, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기울기 기반 입력 디바이스는 상기 햅틱 액추에이터를 포함하는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 햅틱 액추에이터를 포함하는 햅틱 실행가능 디바이스를 더 포함하는, 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기울기 기반 입력은 피치(pitch) 축, 롤(roll) 축, 및 요(yaw) 축을 포함하는 적어도 하나의 기울기 축을 중심으로 한 기울기의 정도를 표시하는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기울기 기반 입력 디바이스는 제1 기준점을 갖는 제1 기울기 기반 입력 디바이스 및 제2 기준점을 갖는 제2 기울기 기반 입력 디바이스를 포함하고,
    상기 기울기 입력 신호는 상기 제1 기준점과 상기 제2 기준점 사이의 상대적인 위치 결정(positioning)에 따라 결정되는, 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 햅틱 효과의 상기 특성은 크기 특성, 위치 특성, 및 방향 특성 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 특성을 결정하여 상기 기울기 기반 입력과 연관된 피드백 정보를 제공하기 위한 컴퓨터 명령어들을 실행하도록 더 구성되는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 특성을 결정하여 시스템 애플리케이션 콘텐트와 연관된 상황 정보(contextual information)를 제공하기 위한 컴퓨터 명령어들을 실행하도록 더 구성되는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 가상 현실 콘텐트, 증강 현실 콘텐트, 및 혼합 현실 콘텐트 중 적어도 하나와 연관된 상기 상황 정보를 제공하기 위한 컴퓨터 명령어들을 실행하도록 더 구성되는, 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    추가적인 햅틱 액추에이터들을 더 포함하고,
    상기 추가적인 햅틱 액추에이터들 및 상기 햅틱 액추에이터는 복수의 햅틱 액추에이터를 형성하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 햅틱 효과의 상기 특성에 따라 작동되도록 상기 복수의 햅틱 액추에이터 중 상기 햅틱 액추에이터를 선택하도록 더 구성되는, 시스템.
  11. 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 피드백을 결정하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은 컴퓨터 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서에 의해 수행되고, 상기 방법은
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 적어도 하나의 기울기 기반 입력 디바이스로부터 기울기 입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 기울기 기반 입력에 기반하여 햅틱 효과의 특성을 결정하는 단계;
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 햅틱 효과를 유발하도록 구성된 햅틱 출력 명령을 발생시키는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 햅틱 액추에이터가 상기 기울기 기반 입력에 응답하여 햅틱 피드백으로서의 상기 햅틱 효과를 유발하도록 작동되도록 상기 햅틱 출력 명령을 상기 햅틱 액추에이터에 제공하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기울기 기반 입력 디바이스는 상기 햅틱 액추에이터를 포함하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 기울기 기반 입력은 피치 축, 롤 축, 및 요 축을 포함하는 적어도 하나의 기울기 축을 중심으로 한 기울기의 정도를 표시하는, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 기울기 입력 신호는 제1 기준점을 갖는 제1 기울기 기반 입력 디바이스 및 제2 기준점을 갖는 제2 기울기 기반 입력 디바이스로부터 수신되고,
    상기 기울기 입력 신호는 상기 제1 기준점과 상기 제2 기준점 사이의 상대적인 위치 결정에 따라 결정되는, 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 햅틱 효과의 상기 특성은 크기 특성, 위치 특성, 및 방향 특성 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 특성은 상기 기울기 기반 입력과 연관된 피드백 정보를 제공하도록 결정되는, 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 특성은 사용자에게 제공된 콘텐트와 연관된 콘텐트 정보를 제공하도록 결정되는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 특성은 가상 현실 콘텐트, 증강 현실 콘텐트, 및 혼합 현실 콘텐트 중 적어도 하나와 연관된 콘텐트 정보를 제공하도록 결정되는, 방법.
  19. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 햅틱 효과의 상기 특성을 따라 작동되도록 복수의 햅틱 액추에이터 중 상기 햅틱 액추에이터를 선택하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 햅틱 액추에이터는 상기 햅틱 액추에이터 및 추가적인 햅틱 액추에이터들을 포함하는, 방법.
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