KR20220138375A - 센서-리치 제어 장치를 구비하는 제어기 - Google Patents

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KR20220138375A
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에릭 주드슨 반위크
루카스 알렌 위플
월터 피터슨
제프리 월터 무차
스콧 달튼
피에르-루프 미구엘 그리파이스
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밸브 코포레이션
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Abstract

본원에서, 향상된 제어기 기능을 위한 센서-리치(sensor-rich) 제어 장치를 구비하는 제어기가 설명된다. 예시적인 제어 장치는, 압력 센서에 대한 금속 층의 근접도에 적어도 부분적으로 기초하여 제어 장치의 커버 상으로의 누르는 힘의 양을 검출하도록 구성된 압력 센서를 포함할 수 있다. 이러한 제어 장치는 제어 장치의 커버에 접촉하는 물체를 검출하기 위한 터치 센서를 더 포함할 수 있다. 추가 실시형태는, 무엇보다도, 통합 트랙패드 및 D-패드뿐만 아니라 제어기의 기능 상태를 나타내는 백라이트 기능부(feature)를 개시한다.

Description

센서-리치 제어 장치를 구비하는 제어기
관련 출원의 교차 참조
본원은, 2020년 2월 14일자로 출원된 발명의 명칭이 "CONTROLLER WITH SENSOR-RICH CONTROLS"인 공동 계류 중이며 공동 양도된 미국 임시 특허 출원 제62/977,030호의 우선권을 주장하면서 2021년 2월 11일자로 출원된 발명의 명칭이 "CONTROLLER WITH SENSOR-RICH CONTROLS"인 미국 특허 출원 제17/174,167호의 우선권을 주장하는 PCT 출원이며, 이들 각각의 전체 내용은 본원에 인용되어 포함된다.
휴대용 제어기는 입력을, 예를 들어 로컬 또는 원격 컴퓨팅 디바이스에, 제공하기 위한 많은 아키텍처에서 사용된다. 예를 들어, 휴대용 제어기는 게임 산업에서 플레이어가 게임 애플리케이션을 실행하는 개인용 컴퓨팅 디바이스, 게임 콘솔, 게임 서버, 또는 휴대용 제어기 자체 등과 상호작용할 수 있도록 하는 데 활용된다. 현재 휴대용 제어기는 다양한 기능을 제공하고 있지만, 추가적인 기술 개선은 이러한 제어기가 제공하는 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
상세한 설명은 첨부 도면을 참조하여 설명된다. 도면에서, 참조 번호의 맨 왼쪽 숫자(들)는 이 참조 번호가 처음으로 나타나는 도면을 식별한다. 서로 다른 도면에서 동일하거나 같은 참조 번호는 유사하거나 동일한 아이템을 나타낸다.
도 1은 하나 이상의 전방 표면 제어 장치를 부분적으로 포함하는 예시적인 휴대용 제어기의 전방 사시도를 예시한다. 개별 전방 표면 제어 장치는, 적어도 손가락의 존재를 검출하기 위한 터치 센서 및/또는 제어 장치 상에서의 손가락 누름과 연관된 힘의 양을 검출하기 위한 압력 센서와 같은, 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
도 2는 하나 이상의 상부 표면 제어 장치를 부분적으로 포함하는 도 1의 휴대용 제어기의 평면도를 예시한다.
도 3a는 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서 및 누름과 연관된 힘의 양을 감지하기 위한 압력 센서를 부분적으로 포함하는 트랙패드 형태의 예시적인 제어 장치의 분해 사시도를 예시한다. 일부 예에서, 힘의 양은 압력 센서와 제어 장치의 금속 층 사이의 커패시턴스의 변화로서 감지될 수 있다.
도 3b는 도 3a의 예시적인 제어 장치의 조립된 단면도를 예시한다.
도 3c는 제어 장치의 하측부에서 투시한 도 3a의 예시적인 제어 장치의 조립된 사시도를 예시한다.
도 3d는 도 3a의 예시적인 제어 장치에 포함된 압력 센서의 사시도를 예시한다.
도 4는 하나 이상의 후방 표면 제어 장치를 부분적으로 포함하는 도 1의 휴대용 제어기의 배면도를 예시한다.
도 5는 하나 이상의 전방 표면 제어 장치를 부분적으로 포함하는 예시적인 휴대용 제어기의 전방 사시도를 예시한다. 개별 전방 표면 제어 장치는, 적어도 손가락의 존재를 검출하기 위한 터치 센서 및/또는 제어 장치 상에서의 손가락 누름과 연관된 힘의 양을 검출하기 위한 압력 센서와 같은, 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
도 6은 하나 이상의 상부 표면 제어 장치를 부분적으로 포함하는 도 5의 휴대용 제어기의 평면도를 예시한다.
도 7은 하나 이상의 후방 표면 제어 장치를 부분적으로 포함하는 도 5의 휴대용 제어기의 배면도를 예시한다.
도 8a는, 터치 센서, 및 제어 장치에서 누름을 검출하기 위한 휴대용 제어기의 하나 이상의 작동 가능한 스위치와 맞물리기 위한 하나 이상의 돌출부를, 부분적으로, 포함하는 예시적인 전방 표면 제어 장치의 사시도를 예시한다. 압력 센서(들)는 또한, 제어 장치에서 누름과 연관된 힘의 양을 검출할 수 있다.
도 8b는 제어 장치에서 누름을 검출하기 위한 휴대용 제어기의 하나 이상의 작동 가능한 스위치와 맞물리기 위한 하나 이상의 돌출부를 포함하는, 도 8a의 전방 표면 제어 장치의 평면도를 예시한다. 압력 센서(들)는 또한, 제어 장치에서 누름과 연관된 힘의 양을 검출할 수 있다.
도 8c는, 휴대용 제어기의 제어기 본체 내에 예시적인 접힐 수 있는 구조체 아래에 배치된 하나 이상의 작동 가능한 스위치와 맞물리기 위한 하나 이상의 돌출부를 도시하는, 도 8a의 전방 표면 제어 장치의 측면도를 예시한다. 압력 센서(들)는 또한, 제어 장치에서 누름과 연관된 힘의 양을 검출할 수 있다.
도 9a는, 터치 센서, 및 제어 장치에서 누름을 검출하기 위한 휴대용 제어기의 하나 이상의 작동 가능한 스위치와 맞물리기 위한 방향 패드(D-패드)를, 부분적으로, 포함하는 예시적인 전방 표면 제어 장치의 평면도를 예시한다. 압력 센서(들)는 또한, 제어 장치에서 누름과 연관된 힘의 양을 검출할 수 있다.
도 9b는 D-패드를 수용하기 위한 리셉터클을 포함하는 제어 장치를 도시하는, 도 9a의 전방 표면 제어 장치의 분해 사시도를 예시한다.
도 9c는, 예시적인 접힐 수 있는 구조체 아래에, 휴대용 제어기의 제어기 본체 내에 배치된 하나 이상의 작동 가능한 스위치와 맞물리기 위한 하나 이상의 돌출부를 도시하는, 도 9a의 전방 표면 제어 장치의 측면도를 예시한다. 압력 센서(들)는 또한, 제어 장치에서 누름과 연관된 힘의 양을 검출할 수 있다.
도 10a는, 터치 센서, 및 제어 장치의 누름을 검출하기 위한 휴대용 제어기의 하나 이상의 작동 가능한 스위치를, 부분적으로, 포함하는 예시적인 전방 표면 제어 장치의 평면도를 예시한다. 하나 이상의 발광 소자는 제어 장치 아래에 있는 하나 이상의 스위치의 위치를 나타낼 수 있다.
도 10b는, 터치 센서, 및 제어 장치에서 누름을 검출하기 위한 휴대용 제어기의 하나 이상의 작동 가능한 스위치와 맞물리기 위한 방향 패드(D-패드)를, 부분적으로, 포함하는 예시적인 전방 표면 제어 장치의 평면도를 예시한다. 하나 이상의 발광 소자는 제어 장치 아래의 D-패드의 위치를 나타낼 수 있다.
도 11a는 도 9a의 전방 표면 제어 장치의 평면도를 예시한다. 하나 이상의 발광 소자는 터치 센서가 활성화되는 경우에 제어 장치의 제1 모드를 나타낼 수 있다. 일부 예에서, 제1 모드에서는, 제어 장치의 D-패드가 비활성화될 수 있다.
도 11b는 도 9a의 전방 표면 제어 장치의 평면도를 예시한다. 하나 이상의 발광 소자는 D-패드가 활성화되는 경우에 제어 장치의 제2 모드를 나타낸다. 일부 예에서, 제2 모드에서는, 제어 장치의 터치 센서가 비활성화될 수 있다.
도 12는, 터치 센서, 및 제어 장치에서 누름을 검출하기 위한 휴대용 제어기의 하나 이상의 작동 가능한 스위치와 맞물리기 위한 방향 패드(D-패드)를, 부분적으로, 포함하는 예시적인 전방 표면 제어 장치의 평면도를 예시한다. 제어 장치는 제어 장치에서 터치를 검출하기 위해 D-패드 상에 배치된 제1 터치 센서 및 제2 터치 센서를 포함한다.
도 13a는, 터치 센서 및 지지 부재를, 부분적으로, 포함하는 예시적인 제어 장치의 전방 사시도를 예시한다. 스트레인 게이지는 지지 부재의 굴곡(flexure)의 양을 결정하기 위해 지지 부재의 부분에 결합될 수 있다.
도 13b는 도 13a의 제어 장치의 후방 사시도를 예시하고, 제어 장치의 지지 부재를 도시한다.
도 13c는 도 13a의 제어 장치의 배면도를 예시하는 것으로, 굴곡의 양을 검출하기 위한 제어 장치의 스트레인 게이지를 도시한다.
도 14는 제어 장치를 조작하는 사용자의 하나 이상의 손가락(들)의 움직임을 감지하기 위한 하나 이상의 전극을, 부분적으로, 포함하는 예시적인 제어 장치의 전방 사시도를 예시한다. 일부 경우에, 하나 이상의 전극은, 전위차계가 제어 장치의 움직임을 검출하기 전에 제어 장치에 대한 엄지의 초기 움직임을 감지할 수 있다.
도 15a는, 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서 및 누름과 연관된 힘의 양을 감지하기 위한 압력 센서를, 부분적으로, 포함하는 예시적인 제어 장치의 사시도를 예시한다. 일부 예에서, 힘의 양은 압력 센서와 터치 센서의 금속 층 사이의 커패시턴스의 변화로서 감지될 수 있다.
도 15b는 도 15a의 예시적인 제어 장치의 분해도를 예시한다.
도 15c는 도 15a의 예시적인 제어 장치의 측면도를 예시한다.
도 16a는 제어를 둘러싸는 휴대용 제어기의 일 부분과 같은 고정 층에 대한 편향량을 결정하기 위한 용량성(capacitive) 센서를, 부분적으로, 포함하는 예시적인 제어 장치의 사시도를 예시한다. 제어 장치의 누름과 연관된 힘의 양은 용량성 센서와 고정 층 사이에서 감지된 커패시턴스 변화에 의해 결정될 수 있다.
도 16b는 도 16a의 제어 장치의 평면도를 예시한다.
도 16c는 도 16a의 제어 장치의 측면도를 예시하며, 제어 장치의 누름과 연관된 힘의 양을 결정하기 위한 고정 층에 대한 제어 장치의 편향을 도시한다.
도 17은 예시적인 휴대용 제어기의 예시적인 기능적 구성요소를 예시한다.
위에서 언급된 바와 같이, 휴대용 제어기는 다양한 환경에서 사용되고, 다양한 기능을 포함한다. 그러나, 일부 기존 휴대용 제어기는 사용자에 의해서 조작 가능한 제어 장치 및/또는 제한된 기능을 가진 제어 장치의 측면에서 정적 구성을 포함한다.
본원에서 설명되는 것은, 많은 것들 중에서도 특히, 다양한 제어 장치가 실행 중인 비디오 게임 애플리케이션을 통해 비디오 게임 플레이에 참가하게 하고/하거나 다른 유형의 애플리케이션 및/또는 프로그램을 제어하게 하는, 휴대용 제어기이다. 일부 예에서, 휴대용 제어기는 휴대용 제어기 자체에서 실행되는 게임 또는 애플리케이션을 제어하기 위한 제어 장치(예를 들어, 제어기에 실질적으로 자급식(self-contained) 휴대용 게임 시스템)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 휴대용 제어기는 원격 디바이스(예를 들어, 텔레비전, 오디오 시스템, 개인용 컴퓨팅 디바이스, 게임 콘솔 등)를 제어하기 위한 제어 장치를 포함할 수 있다. 휴대용 제어기는, 휴대용 제어기 하우징의 전방 표면 상의 하나 이상의 전방 표면 제어 장치를 비롯하여, 하나 이상의 제어 장치를 포함할 수 있다. 이러한 전방 표면 제어 장치는 하나 이상의 조이스틱, 방향 패드(D-패드), 트랙패드, 트랙볼, 버튼, 또는, 예를 들어, 휴대용 제어기를 조작하는 사용자의 엄지에 의해서 제어 가능한 다른 제어 장치를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 휴대용 제어기는 휴대용 제어기의 하우징의 상부 표면에 상주하는 하나 이상의 상부 표면 제어 장치를 포함할 수 있다. 이러한 상부 표면 제어 장치는 "트리거", 또는 "범퍼" 등으로 지칭될 수 있으며 중지, 또는 검지 등과 같은 사용자의 하나 이상의 손가락에 의해서 제어될 수 있다. 일부 예에서, 휴대용 제어기는, 사용자의 왼손의 하나 이상의 손가락 및/또는 오른손의 하나 이상의 손가락에 의해서 조작 가능한 하나 이상의 상부 표면 제어 장치를 포함한다. 또한, 휴대용 제어기는 하나 이상의 후방 표면 제어 장치를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 후방 표면 제어 장치는 사용자의 왼손 및/또는 사용자의 오른손에 의해 작동 가능한 하나 이상의 제어 장치를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 휴대용 제어기는 다수의 기능을 갖는 하나 이상의 통합 제어 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 제어기는, 터치 센서(예를 들어, 용량성 트랙패드), 및/또는 제어 장치의 누름과 연관된 힘의 양을 결정하기 위한 압력 센서를 갖는 제어 장치를 포함할 수 있다. 예로서, 휴대용 제어기는, 휴대용 제어기를 조작하는 사용자의 손가락의 존재, 위치, 및/또는 제스처를 결정하기 위한 용량성 센서(또는 다른 감지 어레이)를 갖는 트랙패드를 포함할 수 있다. 또한, 일부 예에서, 압력 센서는 제어 장치에 대한 누름과 연관된 힘의 양을 감지하기 위해 제어 장치에 배치될 수 있다. 휴대용 제어기에서 압력 감지를 구현하는 것은 기존 제어기를 사용하여 현재 상태를 넘어 자연스러운 상호 작용의 스펙트럼을 확장시킬 수 있다. 예를 들어, 휴대용 제어기(또는 원격으로 결합된 디바이스)는 사용자가 제어 장치를 누르는 힘을 압력 센서를 통해 결정할 수 있다. 바람직한 응답 곡선을 나타내는 압력 센서를 사용하여, 휴대용 제어기는 누름을 다양한 디지털화된 숫자 값으로 변환할 수 있으며, 이는 비디오 게임에서 게임 메커니즘을 제어하기(예를 들어, 바위 부수기, 풍선 짜기, 게임 캐릭터가 사용할 수 있는 사용 가능한 무기 전환 등) 위해서 사용될 수 있다.
일부 예에서, 압력 센서는 사용자의 피로를 줄이고/줄이거나 제어 장치의 우발적인 작동을 감소시키기 위해 기존의 기계식 스위치를 대체할 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서, 제어 장치의 압력 센서는 가해진 힘이 임계값을 초과하는 때를 검출함으로써 스위치로서 작용할 수 있다. 게임플레이 중의(예를 들어, 사용자가 게임플레이 중에 빈번하게 무기를 쏘기 위해 FSR과 연관된 제어 장치를 누르고 있을 때의) 손의 피로를 감소시키기 위해 임계치는 더 낮은 값으로 조정될 수 있다. 반대로, 우발적인 제어 작동의 경우를 감소시키기 위해 임계치는 더 높은 값으로 조정될 수 있는데, 이는 사용자가 비디오 게임에서의 자극들에 반응할 수 있는 스릴 있거나 흥미진진한 게임에서 유용할 수 있다.
제어기의 예시적인 제어 장치는 커버, 커버 아래에 배치되고 커버에 결합된 터치 센서, 터치 센서 아래에 배치되고 커버에 결합된 캐리어, 캐리어 및 제어기의 하우징에 결합된 적어도 하나의 바이어싱 부재, 캐리어의 하부에 배치되어 캐리어에 결합된 금속 층, 및 금속 층의 하부에 배치되고 이로부터 일정 거리 이격되며 하우징에 결합된 압력 센서를 포함할 수 있다. 터치 센서는 커버 상의 터치를 나타내는 터치 데이터를 출력하도록 구성된다. 바이어싱 부재(들)는 커버 상으로의 누르는 힘의 반대 방향(즉, 커버에 수직)으로 캐리어에 바이어싱 힘을 가하도록 구성된다. 압력 센서는 커버 상으로의 누르는 힘의 양을 검출하기 위해 금속 층을 활용한다. 예를 들어, 압력 센서는 압력 센서에 대한 금속 층의 근접도(proximity)에 적어도 부분적으로 기초하여 커버 상으로의 누르는 힘의 양을 나타내는 힘 데이터를 출력하도록 구성된다. 금속 층이 제어 장치의 커버 상의 누름에 응답하여 하향 편향될 수 있는 캐리어에 결합되기 때문에, 금속 층이 압력 센서에 더 가깝게 움직일 수 있으며, 이는 압력 센서에 의해 검출 가능하다. 일부 실시형태에서, 압력센서에 의해서 출력되는 힘 데이터는, 제어 장치의 커버 상의 누름으로 인한 금속 층과 압력센서 사이의 커패시턴스 변화에 따른 커패시턴스 값을 포함한다. 이 시나리오에서, 압력 센서(금속 층과 함께)는 힘 감지 커패시터(FSC: force sensing capacitor)의 형태일 수 있다. 또한, 일부 실시형태에서, 제어 장치는 트랙패드일 수 있다.
따라서, 제어기의 제어 장치(예를 들어, 트랙패드)는, 무엇보다도, 물체가 제어 장치의 커버(예를 들어, 트랙패드)를 터치하는 것을 감지하기 위한 터치 센서, 및/또는 제어 장치(예를 들어, 트랙패드)의 커버 상으로의 누르는 힘의 양을 감지하기 위한 압력 센서를 포함할 수 있다. 기존의 휴대용 제어기는 선택 가능한 제어 장치를 포함하지만, 무엇보다도, 제어 장치의 선택을 식별하기 위해 압력 센서를 사용하는 제어 장치를 터치 감지 기능과 결합하는 것은 제어 장치를 통해 제공될 수 있는 입력의 양과 풍부함을 증가시킬 수 있다. 이러한 입력은, 휴대형 제어기에 의해서 제어되고 있는 게임 또는 기타 애플리케이션의 작동을 더욱 풍부하게 하는 제스처를 포함할 수 있다.
본 개시내용은 본원에 개시된 시스템의 구조, 기능, 제조 및 사용, 및 방법의 원리에 대한 전반적인 이해를 제공한다. 본 개시내용의 하나 이상의 실시예가 수반된 도면에 예시된다. 당업자는, 본원에서 구체적으로 설명되고 수반된 도면에서 예시된 시스템 및 방법이 비제한적인 실시형태라는 점을 이해할 것이다. 일 실시형태와 관련하여 예시되거나 설명된 특징부는, 시스템과 방법 사이에서와 같이, 다른 실시형태의 특징부와 결합될 수 있다. 이러한 수정예 및 변형예는 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시형태에 따른 예시적인 제어기(100)의 정면도를 예시한다. 제어기(100)는, 전체 제어기(100)가 사용자의 손에 의해 또는 손의 내부에서 지지되는지 여부에 관계없이, 제어기가 사용자의 손에 의해서 조작되는 경우 휴대용으로 간주될 수 있다. 그러나, 본원에 설명된 다양한 실시형태에 따르면, "디바이스", "휴대용 디바이스", "휴대용 게임 디바이스", "휴대용 콘솔", "휴대용 게임 콘솔", "제어기" 및 "휴대용 제어기"라는 용어가 제어기(100)와 같은 임의의 디바이스를 설명하기 위해 본원에서 상호교환적으로 사용될 수 있다.
제어기(100)는 전방 표면(104)을 갖는 제어기 본체(102)를 포함할 수 있다. 제어기 본체(102)는 후방 표면(또는 후방부), 상부 표면(또는 상부 가장자리, 또는 상부), 하부 표면(또는 하부 가장자리, 또는 하부), 좌측 표면(또는 좌측 가장자리, 또는 좌측) 및 우측 표면(또는 우측 가장자리, 또는 우측)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 제어기 본체(102)는 직육면체일 수 있다. 전방 표면(104) 및 후방 표면은 상부 표면, 하부 표면, 좌측 표면, 우측 표면에 비해 상대적으로 큰 표면일 수 있다.
도 1에 예시된 바와 같이, 제어기 본체(102)의 전방 표면(104)은 사용자의 입력을 수신하도록 구성된 복수의 제어 장치를 포함할 수 있다. 제어 장치에 의해 생성된 터치 데이터는 제어기(100)를 조작하는 사용자의 손가락의 존재, 위치, 및/또는 제스처를 검출하기 위해서 사용될 수 있다. 일부 예에서, 제어기 본체(102)의 전방 표면(104)은, 일부 예에서, 제어기(100)를 조작하는 사용자의 하나 이상의 엄지에 의해 제어 가능한 하나 이상의 전방 표면 제어 장치를 포함할 수 있다. 휴대용 제어기(100)는 제어기 본체(102)의 상부 표면(또는 상부 가장자리)에 상주하는 하나 이상의 상부 표면 제어 장치를 더 포함할 수 있으며, 이들의 예는 도 2에 도시된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 휴대용 제어기(100)는, 제어기 본체(102)의 후방 표면에 상주하고 사용자의 왼손 및/또는 오른손의 손가락에 의해 조작 가능한 하나 이상의 후방 표면 제어 장치를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 휴대용 제어기(100)는, 제어기 본체(102)의 각각 좌측 표면 및 우측 표면에 상주하는 하나 이상의 좌측 표면 제어 장치 및/또는 우측 표면 제어 장치를 포함할 수 있다.
전방 표면 제어 장치는, 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 트랙패드, 트랙볼, 조이스틱, 버튼, 방향 패드(D-패드) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전방 표면(104)은 사용자의 좌측 엄지에 의해서 제어 가능한 좌측 조이스틱(106), 좌측 트랙패드(108), 및/또는 좌측 D-패드(110)를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 전방 표면(104)은, 버튼(112) 및 버튼(114)과 같이 좌측 엄지에 의해서 제어 가능한 추가적인 좌측 버튼을 포함할 수 있다. 전방 표면(104)은 또한, 사용자의 우측 엄지에 의해서 제어 가능한 우측 조이스틱(116), 우측 트랙패드(118), 및/또는 하나 이상의 우측 버튼(120(1) 내지 120(4))(예를 들어, X, Y, A 및 B 버튼)을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 전방 표면(104)은, 버튼(122) 및 버튼(124)과 같이 우측 엄지에 의해서 제어 가능한 추가적인 우측 버튼을 포함할 수 있다. 그러나, 전방 표면(104)은, 틸팅 버튼(들), 트리거(들), 노브(들), 휠(들), 및/또는 트랙볼(들)과 같은 다른 제어 장치를 포함할 수 있고, 복수의 제어 장치는 사용자의 엄지 및/또는 손가락의 임의의 조합으로부터 입력을 수신하도록 구성될 수 있다. 제어기(100)가 트리거(들)를 포함하는 예에서, 트리거(들)는, 제어기(100)로부터 멀어지게 밀리고 제어기(100) 쪽으로 당겨지도록 구성된 다방향 트리거일 수 있다. 또한, 제어기(100)는 밀리고/밀리거나 당겨지도록 구성된 패들, 패널, 또는 윙(wing)을 포함할 수 있다. 패널은 레이싱 게임에서 시프트(shift)(예를 들어, 밀면 다운시프트될 수 있고 당기면 업시프트될 수 있음)와 같은 추가 게임 제어를 제어기(100)에 제공하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시형태에서, 트랙패드(108 및 118)는 사각형 형상 트랙패드이다. 예를 들어, 트랙패드(108 및 118)는 대체로 정사각형 형상인 트랙패드일 수 있다. 더욱이, 사각형 형상 트랙패드(108 및 118)는 둥근 코너를 가질 수 있다. 추가로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 트랙패드(108, 118)의 직선 측부 가장자리는 제어기 본체(102)의 전방 표면(104) 상의 제어기 본체(102)의 중앙에 있는 디스플레이(126)의 측부(예를 들어, 좌측 및 우측) 가장자리와 정렬된다(예를 들어, 평행을 이룬다). 원형 트랙패드와 비교할 때, 사각형 형상 트랙패드(108 및 118)는 사용자의 손가락(예를 들어, 엄지)에 의해서 액세스될 수 있는 코너에 추가 공간을 제공한다. 따라서, 사각형 형상 트랙패드(108 및 118)는 트랙패드(108 및 118)에 의해 제공되는 추가 영역으로 인해 원형 트랙패드보다 더 인체공학적일 수 있다. 예를 들어, 트랙패드(108 및 118)의 사각형 형상은 사용자에게 제어기(100)에 대해 손을 재배향하고 여전히 엄지로 트랙패드(108 및 118)에 액세스할 수 있는 능력을 제공할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 사용자는, 트랙패드(예를 들어, 트랙패드(108 및 118))의 코너가 트랙패드의 북쪽, 남쪽, 동쪽 및 서쪽 부분처럼(예를 들어, 다이아몬드 형상 트랙패드처럼) 사용되도록 약간 다른 방식으로 제어기 본체(102)를 잡도록 선택할 수 있다.
제어기 본체(102)는 사용자가 각각 사용자의 우측 손 및 좌측 손을 통해 제어기(100)를 유지할 수 있는 좌측 핸들(128) 및 우측 핸들(130)을 더 포함할 수 있다. 좌측 손에 좌측 핸들(128)을 유지하는 것은 좌측 조이스틱(106), 좌측 트랙패드(108), 및/또는 좌측 D-패드(110)에 대한 접근을 제공할 수 있다. 우측 손에 우측 핸들(130)을 유지하는 것은 우측 조이스틱(116), 우측 트랙패드(118), 및/또는 하나 이상의 우측 버튼(120(1) 내지 120(4))에 대한 액세스를 제공할 수 있다.
도 2는 제어기 본체(102)의 상부 표면(200)(또는 상부(200))을 도시하는 제어기(100)의 평면도를 예시한다. 상부(200)는 하나 이상의 좌측 트리거(들)(202) 및/또는 하나 이상의 우측 트리거(204)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 하나 이상의 좌측 트리거(들)(202) 및/또는 하나 이상의 우측 트리거(들)(204) 각각은 제어기 본체(102)의 상부(200)를 따라 위치될 수 있다. 하나 이상의 왼쪽 트리거(들)(202) 및/또는 하나 이상의 오른쪽 트리거(들)(204)는, 제어기(100)가 사용자에 의해 유지되는 상태로 정상 작동 동안 사용자의 검지에 의해 제어될 수 있다. 상부(200)는 추가적으로 또는 대안적으로 버튼(사용자의 손가락으로 제어할 수 있는 기타 추가 입력 제어 장치)을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 상부(200)는 제어 장치(들) 상의 손가락(들)의 존재, 위치, 및/또는 제스처를 검출하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상부(200)는 제어기(100)를 외부 디바이스(예를 들어, 충전기, 게임 콘솔, 디스플레이, 컴퓨팅 디바이스 등)에 통신 가능하게 연결하기 위한 유선 통신 인터페이스(예를 들어, 포트, 플러그, 잭 등)와 같은 수신기(들)를 포함할 수 있다.
본원에 설명된 휴대용 제어기는 다양한 애플리케이션(예를 들어, 게임 타이틀), 사용자, 등등의 요구를 충족시키도록 제어기의 구성을 수정하기 위해 다양한 배열체 또는 기능을 허용한다. 예를 들어, 제1 게임 애플리케이션이 가장 잘 플레이될 수 있고/있거나, 사용자는 트랙패드와 같은 제1 제어 장치를 사용하여 제1 게임 애플리케이션을 플레이하는 것을 선호할 수 있는 한편, 제2 게임 애플리케이션이 가장 잘 플레이될 수 있고/있거나, 사용자는 D-패드와 같은 제2 제어 장치를 사용하여 제2 게임 애플리케이션을 플레이하는 것을 선호할 수 있다. 여기서, 사용자는 현재 실행 중인 게임 애플리케이션에 따라 어떤 제어 장치를 사용할지 선택할 수 있다. 따라서, 사용자는 특정 요구 및/또는 기본설정에 따라 제1 제어 장치 및/또는 제2 제어 장치로 휴대용 제어기를 구성할 수 있다. 일부 예에서, 휴대용 제어기는 현재 휴대용 제어기를 조작하는 사용자에 따라 동적으로 구성될 수 있다. 더욱이, 일부 예에서, 휴대용 제어기 또는 원격 시스템은 휴대용 제어기의 구성, 및 어느 제어 장치가 현재 작동되는지 또는 작동 가능한지를 결정할 수 있다. 이러한 정보는 현재 애플리케이션을 실행하는 시스템에 제공될 수 있으며, 이는 이어서 휴대용 제어기의 구성에 기초하여 수정할 수 있다. 따라서, 본원에 설명된 기술은 위에서 논의된 바와 같이 전통적인 휴대용 제어기의 현재 결함 중 일부를 수정하는 동적으로 구성 가능한 휴대용 제어기를 가능하게 한다.
도 3a 내지 도 3c는 제어 장치(300)에서의 터치 및 제어 장치(300)에서의 터치 또는 누름과 연관된 힘의 양을 감지하기 위한 예시적인 제어 장치(300)를 예시한다. 일부 예에서, 제어 장치(300)는 적층 방향(예를 들어, Z-방향)으로 적층된 구성요소들의 적층 또는 층을 포함할 수 있다. 적층체는 누름 및 누름과 연관된 힘의 양을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 제어 장치(300)는 터치 센서 및 압력 센서와 같은 다수의 센서를 포함한다. 제어 장치(300)의 센서(들)는 개별적으로 또는 조합하여 사용자의 손가락의 존재, 위치, 힘, 및/또는 제스처를 검출할 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(300)는 본원에 개시된 트랙패드(예를 들어, 제어기(100)의 사각형 트랙패드(108 및 118))와 유사하거나, 이를 나타내고, 그리고/또는 이를 위해 사용될 수 있다. 따라서, 일부 예에서, 제어 장치(300)는 트랙패드일 수 있다.
도 3a는 예시적인 제어 장치(300)의 분해 사시도를 예시한다. 제어 장치(300)는 커버(302)(본원에서 때때로 "상부 커버(302)" 또는 "캡(302)"으로 지칭됨), 터치 센서(304)(예를 들어, 용량성 어레이), 캐리어(306), 적어도 하나의 바이어싱 부재(308), 금속 층(예를 들어, 구리 포일)(310) 및/또는 압력 센서(312)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 제어 장치(300)는 햅틱(haptic) 액추에이터(314)를 더 포함할 수 있다.
제어 장치(300)가 제어기(100)의 전방 표면(104) 상에 구현되는 경우와 그리고 제어기(100)가 전방 표면(104)을 위쪽으로 가리키게 한 상태로 평평한 표면 상에 놓이는 경우에는 커버(302)가 일반적으로 제어 장치(300)의 최상측의 구성요소라는 의미에서 보면, 도 3a에 도시된 제어 장치(300)의 적층 방향은 반전된 것이라는 점이 이해될 것이다. 이것이 도 3a에서 양의 Z 방향이 아래쪽을 가리키는 이유이다. 이 배향(즉, 도 3a에서 아래쪽을 가리키는 양의 Z-방향)에 기초하여, 커버(302)는 터치 센서(304) 상에(또는 위에) 배치될 수 있고, 터치 센서(304)는 캐리어(306) 상에(또는 위에) 배치될 수 있고, 캐리어(306)는 금속 층(310) 상에(또는 위에) 배치될 수 있고, 금속 층(310)은 압력 센서(312) 상에(또는 위에) 배치될 수 있다. 달리 말하면, 압력 센서(312)는 금속 층(310) 아래에 배치될 수 있고, 금속 층(310)은 캐리어(306) 아래에 배치될 수 있고, 캐리어(306)는 터치 센서(304) 아래에 배치될 수 있고, 터치 센서(304)는 커버(302) 아래에 배치될 수 있다.
햅틱 액추에이터(314)는 터치 센서(304) 아래에 배치될 수 있다. 달리 말하면, 터치 센서(304)는 햅틱 액추에이터(314) 상에(또는 위에) 배치될 수 있다. 이러한 구현예에서, 캐리어(306)는, 햅틱 액추에이터(314)가 조립된 제어 장치(300) 내에 배치될 수 있는 공간을 제공하는 오목한 영역 및/또는 절결부(316)를 포함할 수 있다.
커버(302)는, 이름에서 알 수 있듯이, 커버(302) 아래에 배치된 제어 장치(300)의 구성요소들을 덮을 수 있다. 따라서, 커버(302)가 제어 장치(300)의 외부를 향한 구성요소이기 때문에, 터치 센서(304), 캐리어(306), 바이어싱 부재(들)(308), 금속 층(310), 압력 센서(312) 및/또는 햅틱 액추에이터(314)와 같은 제어 장치(300)의 나머지 구성요소는 커버(302)에 의해 은폐될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 장치(300), 및 따라서 커버(302)는 제어기(100)의 하우징(320)에 획정된 개구부(318) 내에 배치될 수 있다. 도 3a 내지 도 3c에 도시된 하우징(320)은 제어기(100)의 내부 구성요소를 수용하는 제어기 본체(102)의 일 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 커버(302)는 도 1에 도시된 트랙패드(108 및 118) 각각의 가시적인 부분을 나타낼 수 있다. 일반적으로, 커버(302)는 제어 장치(300)를 작동시키기 위해 터치되고 눌려지도록 구성된다. 예를 들어, 사용자는 손가락으로 커버(302)를 터치하고/하거나, 커버(302)를 가로질러 손가락을 드래그하여 디스플레이(126) 상의 커서를 움직이거나, 실행 중인 애플리케이션의 일부 다른 양태를 제어할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 사용자는 커버(302)를 누름으로써(예를 들어, 음의 Z 방향으로 커버(302) 상에 힘을 가함으로써) 제어 장치(300)를 조작할 수 있다. 커버(302) 상으로의 누르는 힘의 양이 임계값을 만족하는 경우(예를 들어, 엄격하게 초과하거나, 충족하거나 초과하는 등), 본원에 개시된 제어기 시스템의 프로세서(들)는 사용자가 제어 장치(300)를 "클릭"하였음을 나타내는 입력 이벤트를 등록할 수 있다. 따라서, 누르는 힘의 양이 이러한 임계값을 충족시키지 못하면(예를 들어, 그 이하로 유지), 입력 이벤트는 등록되지 않는다. 그러나, 힘의 양이 임계값을 만족하자마자, 제어 장치(300)의 등록된 누름에 적어도 부분적으로 기초하여 실행 중인 애플리케이션(예를 들어, 비디오 게임)의 양태를 제어하기 위해 입력 이벤트가 등록될 수 있다. 임계값은, 사용자가 제어 장치(300)에 누름 입력을 제공하는 것이 너무 어렵지 않도록 그리고/또는 사용자에 의해서 의도되지 않은 거짓 누름 입력을 제어 장치(300)가 등록하지 않도록 최적의 감도를 제공하는 레벨로 조정될 수 있도록 구성 가능할 수 있다.
도 3b에서, 커버(302)는 캐리어(306)에 결합된 것으로서 도시된다. 예를 들어, 커버(302)의 후방 측부로부터 연장되는 돌출부는 캐리어(306)의 전방 측부에 있는 대응되는 개구부 내에 수용(예를 들어, 압입 끼워맞춤, 스냅 끼워맞춤 등)될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 접착제가 커버(302)를 캐리어(306)에 결합하기 위해서 사용될 수 있다. 이러한 결합으로 인해, 커버(302) 상으로의 누르는 동작은, 커버(302)의 편향이 캐리어(306)에 대한 커버(302)의 결합으로 인해 캐리어(306)로 전달되기 때문에, 캐리어(306)를 (예를 들어, 음의 Z 방향으로) 압력 센서(312)를 향해 편향되게 하거나 다른 방식으로 움직이게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 하우징(320)은 제어기 본체(102)의 전방 표면(104)과 같은 제어기 본체(120)의 표면을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 개구부(318)는 하우징(320)에 정의될 수 있고, 커버(302)는, 제어기(300)의 사용 동안 커버(302)가 제어기 본체(120) 밖으로 떨어지지 않도록 하우징(320)에 정의된 개구부(318)의 가장자리 아래에 또는 적어도 부분적으로 아래에 위치된 립(322)을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 커버(302)의 상부 표면은 커버(302)를 둘러싸는 하우징(320)의 표면보다 약간 위로 융기된다. 다른 경우에, 커버(302)의 상부 표면은 커버(302)를 둘러싸는 하우징(320)의 표면과 동일 평면이거나, 약간 아래로 오목할 수 있다. 커버(302)는 플라스틱(예를 들어, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS: acrylonitrile butadiene styrene) 플라스틱) 또는 터치하기에 상대적으로 부드럽고 편안한 다른 적절한 폴리머 재료로 만들어질 수 있고, 또한, 사용자의 손가락으로부터, 커버(302) 아래에 배치되고 이에 결합된 캐리어(306)로 힘을 전달하도록 충분히 강성일 수 있다. 일부 실시예에서, 커버(302)는 사출 성형된 플라스틱의 단일 피스(piece)이다. 또한, 커버(302)는, 예를 들어, 폭이 약 25 밀리미터(mm), 길이가 약 25 mm, 두께가 약 1 mm 내지 3 mm(두께는 Z 방향으로 측정됨)인 임의의 적절한 크기일 수 있다. 더 두꺼운 커버(302)는 손가락 끝과 터치 센서(304) 사이의 거리를 증가시키며, 이는 이들 사이에 형성된 전기장을 확산시키는 효과를 갖는다. 그러나, 터치 접촉 커패시턴스의 감소는, 무엇보다도, 터치 센서(304)의 크기를 증가시킴으로써 보상될 수 있다.
터치 센서(304)는 (예를 들어, 접착제로) 커버(302)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(304)는 커버(302)의 후방 표면(또는 하측부, 후방 측부 등)에 결합될 수 있다. 이러한 결합은 터치 센서(304)를 커버(302)에 대해 고정된 위치에 유지할 수 있고, 이는 터치 센서(304)를 커버(302)의 상부 표면(또는 전방 표면)에 가능한 한 가깝게 위치시킨 상태를 유지할 수 있다. 터치 센서(304)는 제어 장치(300)를 조작하는 손가락의 접촉, 존재, 위치, 및/또는 제스처를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 터치 센서(304)는 제어 장치(300)에서 또는 커버(302)의 표면 상에서 터치 입력을 검출하기 위한 용량성 감지 어레이를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 터치 센서(304)는 커버(302)의 표면 영역의 일부 또는 실질적으로 전체에 걸쳐 있는 용량성 패드의 어레이를 포함한다. 일부 실시예에서, 터치 센서(304)는, 손가락이 커버(302)를 터치하고 가로질러 미리 결정된 거리만큼 드래그되었을 때, 및/또는 커버(302) 위에서 호버링하지만 접촉하지 않는 손가락의 존재를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 터치 센서(1704)는 커버(302) 상의 그리고/또는 근처(예를 들어, 근접하여)의 터치 입력의 존재 및 위치를 검출하도록 구성될 수 있다. 용량성 기반 감지를 활용하는 구현예에서, 터치 센서(304)는 전극(예를 들어, 트랜스커패시티브(transcapacitive)형 센서의 송신기 전극 및 수신기 전극)을 포함할 수 있고, 전압은 전극들이 전극들에서 커패시턴스 변화를 측정하게끔 구성되도록 전극들에 인가될 수 있으며, 이 변화는 센서(들)(304)에 대한 물체의 근접도를 나타내는 커패시턴스 값의 형태의 센서 데이터로 변형될 수 있다. 예를 들어, 용량성 기반 터치 센서(들)(304)의 전극들에서의 커패시턴스 변화는 전극들에 근접한 물체(예를 들어, 손가락)에 영향을 받을 수 있다. 일부 실시예에서, 전압이 도전 층에 인가되어 실질적으로 균일한 정전기장을 발생시킨다. 사용자의 손가락과 같은 도전체가 커버(302)를 터치하고/하거나, 터치 센서(304) 근처(예를 들어, 임계 거리 이내)에서 움직일 때, 정전 용량의 변화가 발생된다. 커패시턴스 값은 손가락과 같은 도전체의 존재 및/또는 위치를 결정하기 위해 터치 센서(304)의 용량성 어레이에 걸쳐 측정된다. 일부 경우에, 이러한 용량성 값은 스와이프(swipe) 등과 같은 사용자의 손가락의 제스처를 식별하는 데 사용하기 위해 시간의 경과에 따라 측정될 수 있다. 터치 센서(304)는 본원에서 용량성 감지 어레이로서 논의되지만, 저항성 터치 센서, 적외선 터치 센서, 물체의 존재 또는 위치를 검출하기 위해 음향 음파를 활용하는 터치 센서를, 한정됨 없이, 포함할 수 있다. 터치 센서(304)는 터치 센서(304)의 제1 커넥터(미도시)를 통해 본원에 개시된 제어기 시스템의 하나 이상의 프로세서에 터치 데이터를 제공할 수 있으며, 터치 데이터는 커버(302) 상에서 또는 근처에서 검출된 또는 감지된 손가락의 접촉 또는 존재에 기초하여 생성될 수 있다.
캐리어(306)는 커버(302)에 결합될 수 있고, 그리고 캐리어는 물체(예를 들어, 손가락)가 커버(302)를 누르거나 커버로부터 누름을 해제하는 것에 응답하여 (예를 들어, Z 방향으로) 편향되거나 다른 방식으로 움직이도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 캐리어(306)는 커버(302)를 누르는 물체(예를 들어, 손가락)에 응답하여 압력 센서(312)를 향해 (예를 들어, 음의 Z 방향으로) 편향되거나 움직이도록 구성될 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 캐리어(306)는 중앙에 절결부(316)를 갖는 사각형 형상(예를 들어, 정사각형 형상)을 가질 수 있다. 캐리어(306)는 금속(예를 들어, 판금, 굴곡된 강철 스프링 등)으로 만들어질 수 있다. 대안적으로, 캐리어(306)는 플라스틱 또는 임의의 다른 적절하게 강성인 폴리머로 만들어질 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 한 쌍의 바이어싱 부재(308(1) 및 308(2))를 도시하지만, 일부 실시형태에서 단일 바이어싱 부재(308) 또는 2개 초과의 바이어싱 부재(308)가 구현될 수 있다. 개별 바이어싱 부재(308)는 캐리어(306)에 그리고 하우징(320)에 결합된다. 예를 들어, 바이어싱 부재(308)의 단부는 하우징(320)의 후방 표면으로부터 연장되는 돌출부에 장착될 수 있고, 바이어싱 부재(308)의 중앙 부분은 캐리어(306)의 후방 측부로부터 연장되는 대응되는 돌출부를 수용하도록 구성된 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 바이어싱 부재(308)는 하우징(320)에 고정되고, 바이어싱 부재(308)는 하우징(320)을 향하여 상향(양의 Z 방향)으로 캐리어(306)를 바이어스한다. 커버(302)가 캐리어(306)에 결합되기 때문에, 이러한 바이어싱 힘은 커버(302)의 일 부분(예를 들어, 커버(302)의 립(322))을 하우징(320)의 내측 표면에 대해 물리적으로 바이어스한다. 바이어싱 부재(308)는, 물체(예를 들어, 손가락)가 커버(302)를 누르는 것에 응답하여 편향되고/되거나 변형되도록, 그리고 커버(302) 상으로의 누름이 멈출 때(예를 들어, 손가락이 커버(302)로부터 제거되거나 커버 상으로 누름을 가하는 것을 멈출 때), 원래 형태 및/또는 위치로 돌아가도록 구성된 유연한 요소일 수 있다. 일부 구현예에서, 바이어싱 부재(308)는 금속(예를 들어, 스프링 강)으로 만들어진 스프링이다. 도 3a 및 도 3c는, 캐리어(306)의 양 측부를 따라 위치되고 하우징(320)의 내측 표면으로부터 연장되는 장착 돌출부(324)에 장착되는 세장형 부재로서의 바이어싱 부재들(308(1) 및 308(2))을 예시한다. 일부 실시예에서, 제1 바이어싱 부재(308(1))는 캐리어(306)의 제1 측부에 결합된 제1 이방성(anisotropic) 스프링(즉, 제1 측부는 캐리어(306)의 상부 표면과 하부 표면 사이에 있음)이고, 제2 바이어싱 부재(308(2))는 제1 측부에 대향하는 캐리어(306)의 제2 측부에 결합된 제2 이방성 스프링이다. 이러한 방식으로, 한 쌍의 이방성 스프링(308)은, 캐리어(306)에 균형 잡힌 상향 바이어싱 힘을 제공하기 위해 캐리어(306)의 양 측부로부터 캐리어(306)에 상향으로(예를 들어, 양의 Z-방향으로) 바이어싱 힘을 가한다. 세장형 바이어싱 부재(308)는, 바이어싱 부재(308)의 재료가 아코디언 스타일 또는 지그재그 형태로 굴곡된 단부 및 비교적 직선인 중간 부분을 포함할 수 있다. 바이어싱 부재(308)의 이러한 구조는 수직 방향으로 캐리어(306)에 대한 바이어싱 부재(308)의 힘을 최적화하는 바이어싱 부재(308)에 이방성 특성을 제공한다. 예를 들어, 양의 Z 방향의 바이어싱 힘은 커버(302) 상의 누름에 대해 최적화되고, X-방향 및/또는 Y-방향의 바이어싱 힘은 햅틱 액추에이터(314)의 진동에 대해 최적화되며, 이는 햅틱 액추에이터(314)에 의해 햅틱 피드백이 제공될 때 캐리어가 진동하게 한다.
금속 층(310)은 캐리어(306)에, 예를 들어, 캐리어(306)의 하부 표면에 (예를 들어, 접착제로) 결합될 수 있다. 일부 실시형태에서, 금속 층(310)은 제어 장치(300)의 다른 구성요소에 비해 상대적으로 얇은 구리 호일(또는 테이프)이다. 금속 층(310)은 이 금속 층(310)이 유사한 형상의 캐리어(306)의 바닥에 결합되는 것을 용이하게 할 수 있다. 물체(예를 들어, 손가락)가 커버(302)를 누르는 것에 응답하는 캐리어(306)의 편향 또는 움직임은, 금속 층(310)이 캐리어(306)의 하부 표면에 부착되어 있기 때문에, 금속 층(310)을 압력 센서(312) 쪽으로 편향되게 하거나 움직이게 한다.
압력 센서(312) 및 금속 층(310)은 힘 감지 커패시터(FSC: force sensing capacitor)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 3d는 전극(328)(또는 "감지 전극(sense electrode)(328)")을 포함하는 기판(326)(예를 들어, 보드)을 포함하는 것으로 압력 센서(312)를 예시한다. 압력 센서(312)(예를 들어, 또는 이의 기판(326))는, 커버(302)가 눌리게 되더라도 압력 센서(312)가 하우징(320)에 대해 움직이지 않도록 하우징(320)으로부터 고정된 거리에 압력 센서(312)를 유지하기 위해 하우징(320)에 결합될 수 있다. 도 3c는 하우징(320)의 내측 표면으로부터 연장되는 돌출부(330)에 장착된 압력 센서(312)의 기판(326)을 도시한다. 돌출부(330)의 높이는 압력 센서(312)(예를 들어, 또는 이의 기판(326))가 금속 층(310)으로부터 이격된 거리를 적어도 부분적으로 제어한다. 다시 말해서, 압력 센서(312)는 금속 층(310)으로부터 일정 거리, 예를 들어, 금속 층(310)과 압력 센서(312) 사이에 배치된 에어 갭만큼 이격될 수 있다. 압력 센서(312)가 조립된 제어 장치(300)에서 금속 층(310)으로부터 이격되는 거리는 적어도 약 0.5 밀리미터(mm)일 수 있다. 일부 실시형태에서, 이 거리(또는 에어 갭)는 Z-방향으로 약 0.5 mm 내지 1 mm의 범위에 있을 수 있다. 압력 센서(312)와 금속 층(310) 사이의 에어 갭은 비교적 작으나(예를 들어, 약 0.5 mm), 압력 센서(312)의 전극(328)은 금속 층(310)과 압력 센서(312) 사이의 에어 갭 내에서 금속 층(310)의 비교적 작은 변위를 감지하거나 검출할 수 있다. 일부 실시예에서, 전압은 실질적으로 균일한 정전기장이 생성되도록 압력 센서(312)의 전극(328)에 인가된다. 금속 층(310)(도체)이 커버(302) 상으로의 누름 응답하여 압력 센서(312)를 향해 움직일 때, 커패시턴스의 변화가 발생한다. 커패시턴스 값은 압력 센서(312)에 의해 측정되어(예를 들어, 감지 전극(328)을 사용하고, 기판(326)을 접지 기준으로 사용함) 커버(302) 상으로의 누르는 힘을 결정한다. 일부 예에서, 용량성 값은, 용량성 값이 누름 입력 이벤트(예를 들어, 제어 장치(300)의 "클릭")를 등록하기 위한 임계값을 충족하는지 여부를 결정하는 데 사용되도록 하기 위해 경시적으로 측정될 수 있다. FSC로서 본원에서 논의되지만, 힘 감지 저항기(FSR), 압전 압력 센서 등을 사용하는 것과 같은 다른 압력 감지 기술이 채용될 수 있다. 압력 센서(312)는 압력 센서(312)의 제2 커넥터를 통해 본원에 개시된 제어기 시스템의 하나 이상의 프로세서에 힘 데이터를 제공할 수 있으며, 힘 데이터는 압력 센서(312)에 대한 금속 층(310)의 근접도에 적어도 부분적으로 기초하여 커버(302) 상으로의 누르는 힘의 양을 나타낸다.
햅틱 액추에이터(314)(도 3a에는 도시되지만 도 3b에는 도시되지 않음)는 캐리어(306)에 직접적으로 또는 간접적으로 결합될 수 있고, 충족되는 하나 이상의 기준에 응답하여 (예를 들어, 진동, 펄스 등에 의해) 햅틱 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 커버(302) 상으로의 누르는 힘의 양이 임계값을 만족하는 경우, 예시적인 기준이 충족될 수 있다. 달리 말하면, 압력 센서(312)에 의해 제공되는 힘 데이터가 임계값을 충족시키는 하나 이상의 값(예를 들어, 하나 이상의 커패시턴스 값)을 포함하는 경우, 기준이 충족될 수 있으며, 힘 데이터는 커버(302) 상으로의 누르는 힘의 양을 나타낸다. 따라서, 사용자가 누름 입력 이벤트를 등록할 만큼 충분히 커버(302)를 세게 누르면, 사용자는 커버(302)의 촉각 진동 형태의 햅틱 피드백을 느낄 수 있다. 터치 센서(304)에 의해 제공된 터치 데이터가, 손가락이 커버(302)를 터치한 후 커버(302)를 터치하는 동안 커버(302)를 가로질러 미리 결정된 거리만큼 드래그했음을 나타내는 경우, 다른 예시적인 기준이 충족될 수 있다. 이런 방식으로, 사용자는 사용자가 커버(302)를 가로질러 미리 결정된 거리만큼 손가락을 드래그할 때마다 커버(302)의 촉각 진동을 느낄 수 있으며, 이는 디스플레이(126) 상의 사용자 인터페이스 요소들 사이의 토글링(toggling)을 나타낼 수 있다. 본원에 개시된 제어기 시스템의 프로세서(들)는, 하나 이상의 기준이 충족되는지 여부를 결정하고, 충족되는 경우, 햅틱 피드백을 제공하도록 햅틱 액추에이터(314)에 제어 신호를 전송하기 위해서, 터치 센서(304) 및/또는 압력 센서(312)로부터의 터치 데이터 및/또는 힘 데이터를 각각 처리하게끔 구성될 수 있다. 제어 신호는 주파수(예를 들어, 헤르츠(Hz)의 값)를 특정하여 햅틱 액추에이터(314)를 특정된 주파수에서 구동할 수 있다. 햅틱 액추에이터(314)는, 선형 공진 액추에이터(LRA: linear resonant actuator), 편심 회전 질량체(ERM: eccentric rotating mass) 등을, 한정됨 없이, 포함하는 임의의 적합한 유형의 햅틱 액추에이터일 수 있다. 햅틱 액추에이터(314)는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 X, Y, 및/또는 Z 방향과 같은 임의의 적절한 방향으로 진동하거나 공진할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 제어 장치(300) 및 도 3d에 도시된 압력 센서(312)는 여러 이득을 제공할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(312)는 비교적 저렴하고 제조하기 쉽고, 커버(302) 상으로의 누르는 힘의 양을 감지하기 위한 지능이 압력 센서(312)에 근접한 "더미(dumb)" 금속 층(310)에 대해 압력 센서(312)에 의해 제공된다. 이런 방식으로, 압력 센서(312)는 엄격한 제조 공차를 준수할 필요 없이 제조될 수 있는 임의의 적합한 유형의 금속 층(310)과 함께 작동하도록 구성되며, 이는 전체 FSC(예를 들어, 압력 센서(312) 및 금속 층(310))가 비교적 저렴하게 제조되고 제어 장치(300)에 조립되게 한다. 이 설계에 대한 대안은 두 개의 "지능형" 회로 보드로서 서로 이격되고 두 개의 보드의 상대 변위에 기초하여 이들 사이의 커패시턴스 변화를 측정하도록 구성된 것일 수 있으나, 이것은 압력 감지를 위해 개시된 FSC(예를 들어, 압력 센서(312) 및 금속 층(310))보다 더 많은 배선 및 회로를 필요로 할 것이다. 또한, 이중 바이어싱 부재(308)는, 커버(302) 상의 누름으로 인한 움직임 방향 및 햅틱 액추에이터(314)에 의해 제공되는 햅틱 피드백으로 인한 움직임 방향 모두에서 가동 구성요소(예를 들어, 커버(302), 터치 센서(304), 캐리어(306), 금속 층(310))의 이동량이 최적화되는 다양한 형태의 굴곡을 허용한다. 즉, 한 쌍의 바이어싱 부재(308(1) 및 308(2))(예를 들어, 이방성 스프링)는 서로 독립적으로 최적화된 누름 응답 및 진동 응답을 제공한다. 일 실시예에서, 이방성 스프링(308)은 Z 방향보다 X 또는 Y 방향으로 상대적으로 더 유연할 수 있다.
도 4는 제어기(100)의 후방부(400)를 도시하는 제어기(100)의 후면도를 예시한다. 일부 예에서, 제어기 본체(102)의 후방부(400)는 사용자의 검지 또는 중지에 의해 편리하게 조작되는 제어 장치를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 후방부(400)는 제어기(100) 내의 하나 이상의 아래에 놓인 버튼을 제어하기 위해 눌려질 수 있는 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어기(100)의 좌측 부분(402)은 제1 상측 제어 장치(404) 및 제1 하측 제어 장치(406)를 포함할 수 있다. 제1 상측 제어 장치(404)와 제1 하측 제어 장치(406)는, 사용자가 제1 상측 제어 장치(404) 및 제1 하측 제어 장치(406)를 선택적으로 맞물리게 할 수 있도록 제1 분할선(408)에 의해 분리될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(100)의 후방부(400)의 우측 부분(410)은 제2 상측 제어 장치(412) 및 제2 하측 제어 장치(414)를 포함할 수 있다. 제2 상측 제어 장치(412)와 제2 하측 제어 장치(414)는, 사용자가 제2 상측 제어 장치(412) 및 제2 하측 제어 장치(414)를 선택적으로 맞물리게 할 수 있도록 제2 분할선(416)에 의해 분리될 수 있다. 일부 예에서, 압력 센서들(예를 들어, FSR, FSC 등)은 각각 제1 상측 제어 장치(404), 제1 하측 제어 장치(406), 제2 상측 제어 장치(412) 및 제2 하측 제어 장치(414)의 아래에 놓일 수 있다. 압력 센서들(예를 들어, FSR, FSC 등)은 각각의 제어 장치의 누름과 연관된 힘의 양을 검출할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 스위치 또는 다른 액추에이터는 제어기 본체(102)의 후방부(400)에 있는 제어 장치 아래에 배치될 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 일 실시형태에 따른 예시적인 제어기(500)의 정면도를 예시한다. 일부 예에서, 제어기(500)는 제어기(100)와 유사한 기능부 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어기(500)의 제어기 바디(502)의 전방부(504)는 사용자의 입력을 수신하도록 구성된 복수의 제어 장치를 포함할 수 있다. 제어기(100)와 비교할 때, 제어기(500)는 사용자의 좌측 엄지로 제어 가능한 좌측 D-패드(510)(예를 들어, 4개의 개별 버튼 형태), 좌측 트랙패드(508), 및/또는 좌측 조이스틱(506)을 포함할 수 있다. 제어기(500)는 또한, 사용자의 우측 엄지에 의해 제어가능한 하나 이상의 우측 버튼(516), 우측 트랙패드(514), 및/또는 우측 조이스틱(512)을 포함할 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 트랙패드(508 및 514)는 원형 트랙패드일 수 있다. 제어 장치에 의해 생성된 터치 데이터는 제어기(500)를 조작하는 사용자의 손가락의 존재, 위치, 및/또는 제스처를 검출하기 위해서 사용될 수 있다. 그러나, 제어기(500)는 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 틸팅 버튼(들), 트리거(들), 노브(들), 휠(들), 및/또는 트랙볼(들)을 포함할 수 있다.
도 6은 제어기 본체(502)의 상부(600)를 도시하는 제어기(500)의 평면도를 예시한다. 제어기(500)의 상부(600)는 제어기(100)의 상부(200)와 유사한 특징부 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상부(600)는, 하나 이상의 좌측 트리거(들)(602), 하나 이상의 우측 트리거(들)(604), 눌려질 수 있는 버튼, 제어기(500)를 외부 디바이스(예를 들어, 충전기, 게임 콘솔, 디스플레이, 컴퓨팅 디바이스 등)에 통신 가능하게 연결하기 위한, 유선 통신 인터페이스와 같은 수신기(들), 및/또는 제어 장치(들) 상의 손가락(들)의 존재, 위치 및/또는 제스처를 검출하기 위한 터치 센서(들)를 포함할 수 있다.
도 7은 제어기 본체(502)의 후방부(700)를 도시하는 제어기(500)의 후면도를 예시한다. 하나 이상의 좌측 트리거(들)(602) 및 하나 이상의 우측 트리거(들)(604)는 또한 도 7의 후면도에서 볼 수 있다. 제어기 본체(502)의 후방부(700)는 또한 하나 이상의 좌측 제어 장치(702) 및/또는 하나 이상의 우측 제어 장치(704)를 포함할 수 있으며, 이는 제어기(500)가 사용자의 손에 유지된 상태로 정상 작동 중에 사용자의 검지 또는 중지에 의해 편리하게 조작될 수 있다. 하나 이상의 좌측 제어 장치(702) 및/또는 하나 이상의 우측 제어 장치(704)는 제어 장치(들) 상의 하나 이상의 손가락의 존재, 위치 및/또는 제스처를 식별하기 위해 터치 감지형일 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는, 제어기(예를 들어, 제어기(100) 및/또는 제어기(500))의 스위치(804)(예를 들어, 촉각 스위치) 및/또는 FSR(806)과 맞물리기 위한 돌출부(802)를 갖는 제어 장치(800)의 다양한 도면을 예시한다. 본 실시예에서, 제어 장치(800)는 상부 커버(810)에 인접한 터치 센서(808), 제어 장치(800)의 누름을 검출하기 위한 스위치(804), 및 제어 장치(800)에서 받은 누름 또는 터치와 연관된 힘의 양을 결정하기 위한 FSR(806)을 포함한다. 일부 예에서, 제어 장치(800)는 제어기(100) 및/또는 제어기(500)의 트랙패드(예를 들어, 트랙패드(108), 트랙패드(118), 트랙패드(508), 트랙패드(514))와, 그리고/또는 제어기(100)의 D-패드(110) 또는 제어기(500)의 D-패드(510)와 유사하고, 이를 나타내고, 그리고/또는 이를 위해 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 작동 가능한 제어 장치(800)(예를 들어, 트랙패드)는 트랙패드 아래의 스위치(804)를 활성화하기 위해 편향되거나 누릴 수 있다. 일부 예에서, 스위치(804) 및/또는 FSR(806)은 D-패드 기능을 가능하게 하거나, D-패드와 유사하도록 트랙패드 아래에 배열될 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(800) 또는 트랙패드는 4개의 방향(예를 들어, 좌측, 우측, 위 및 아래)으로 또는 4개 위치에서 눌려질 수 있다. 따라서, 제어 장치(800)는 휴대용 제어기를 조작하는 사용자의 손가락의 터치(예를 들어, 존재, 위치, 및/또는 제스처) 및/또는 누름을 검출하기 위해, D-패드뿐만 아니라 트랙패드로서 동작될 수 있다. 트랙패드의 영역 아래에 스위치(804)를 제공하는 것은 제어 장치(800)를 눌렀을 때 사용자에게 개선된 피드백을 제공할 수 있고/있거나, 휴대용 제어기를 사용하는 동안 게임플레이 경험을 증가시킬 수 있다.
제어 장치(800)는 상부 커버(810) 상의 그리고/또는 이에 근접한 터치를 감지하기 위해 제어 장치(800)의 표면 상에, 내부에, 그리고/또는 아래에 배치되거나, 또는 제어 장치(800)의 본체 내에 배치된 터치 센서(808)를 포함할 수 있다. 터치 센서(808)는 제어 장치(800)에서, 또는 제어 장치(800)의 표면 상에서 터치 입력을 검출하기 위한 용량성 감지 어레이(capacitive sensitive array)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 터치 센서(808)는 제어 장치(800)의 표면 영역의 일부 또는 실질적으로 전체를 커버하는 용량성 패드의 어레이를 포함한다. 본 실시예에서, 터치 센서(808)는 제어 장치(800)의 상부 커버(810)의 후방 표면에 접착되거나 다른 방식으로 부착될 수 있다. 터치 센서(808) 또는 제어 장치(800)는 본원에서 용량성 감지 어레이로서 논의되지만, 저항성 터치 센서, 적외선 터치 센서, 물체의 존재 또는 위치를 검출하기 위해 음향 음파를 활용하는 터치 센서를 포함할 수 있다. 터치 센서(808)는 제어 장치(800) 상의 그리고/또는 근처(예를 들어, 근접하여)의 터치 입력의 존재 및 위치를 검출하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 전압이 도전 층에 인가되어 실질적으로 균일한 정전기장을 발생시킨다. 사용자의 손가락과 같은 도전체가 상부 커버(810)를 터치하거나 터치 센서(808) 근처(예를 들어, 임계 거리 이내)에서 움직일 때, 정전 용량의 변화가 발생한다. 정전용량 값은 손가락과 같은 전도체의 존재 및/또는 위치를 결정하기 위해 용량성 어레이에 걸쳐 측정된다. 일부 경우에, 이러한 용량성 값은 스와이프(swipe) 등과 같은 사용자의 손가락의 제스처를 식별하는 데 사용하기 위해 시간의 경과에 따라 측정될 수 있다.
터치 센서(808)에 추가하여, 제어 장치(800)는 제어기 내의 스위치(804) 및/또는 FSR(806)과 접촉하거나 맞물리기 위한 돌출부(802)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 스위치(804) 및/또는 FSR(806)은 제어기의 제어기 본체 내에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 제어기는, 누름과 연관된 힘의 양을 검출하거나 측정하는 FSR(806)뿐만 아니라, 사용자가 상부 커버(810)를 누르는 위치에 따라, 제어 장치(800)의 누름을 통해 선택 가능한 스위치(804)를 포함한다. 상부 커버(810)는, 사용자의 손가락으로부터 스위치(804) 및 FSR(806)로 힘을 전달하기에 충분하게 강성이며 사용자의 손가락과 터치 센서(808) 사이의 용량성 결합이 가능할 만큼 충분히 얇은 단일 피스(piece)의 사출 성형 플라스틱 또는 기타 재료를 포함할 수 있다.
예시된 바와 같이, 돌출부(802)는 스위치(804) 및/또는 FSR(806)와의 맞물림을 위해 터치 센서(808)의 하부 표면으로부터 연장될 수 있다. 일부 예에서, 터치 센서(808)는 돌출부(802) 주위에 몰딩될 수 있고/있거나, 제어 장치는 돌출부(802)를 지지하기 위해 터치 센서(808)의 수직 위 및/또는 수직 아래에 추가 층을 포함할 수 있다. 따라서, 일부 예에서, 사용자의 손가락이 상부 커버(810)를 누를 때, 제어 장치(800)는 연관된 FSR(806)뿐만 아니라 연관된 스위치(804)도 아래로 누른다.
제어 장치(800)를 누르게 되면 제어 장치(800)의 누름을 나타내는 선택 데이터가 결국에는 스위치(804)로부터 프로세서로 제공될 수 있도록, 스위치(804) 및 FSR(806)은 각각 제어기 시스템의 하나 이상의 프로세서(예를 들어, PCB)(예를 들어, 제어기 본체 내의 프로세서, 별도 컴퓨팅 디바이스의 프로세서 등)에 (예를 들어, 커넥터, 트랜시버 등을 통해)연결된다. FSR(806)은 누르는 힘의 양을 나타내는 힘 데이터를 프로세서에 제공할 수 있다. 터치 데이터와 함께, 선택 데이터 및/또는 힘 데이터는 이 데이터가 게임 또는 애플리케이션 내에서 하나 이상의 명령으로서 해석되도록 하기 위해 게임 또는 다른 애플리케이션에 제공될 수 있다. 일부 예에서, 터치 데이터, 선택 데이터, 및/또는 힘 데이터는 함께 해석되고, 미리 정의된 명령과 연관될 수 있다. 일부 예에서, 제어기와 상호 작용하고 있는 원격 시스템(예를 들어, 호스트 컴퓨팅 디바이스, 게임 콘솔 등)은 터치의 존재 및/또는 위치를, 그리고/또는 터치(또는 누름)와 연관된 힘의 양을, 결정할 수 있다.
일부 예에서, 터치 센서(808)에 의해 생성된 데이터 및 스위치(804)에 의해 생성된 데이터는 제어 장치(800)에서 터치의 존재를 결정하기 위해 결합될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(808)에 의해 생성된 터치 데이터는 제어 장치(800)에서의 터치의 존재 및/또는 제어 장치(800) 상에서 터치의 위치를 확인하기 위해 스위치(804)(또는 눌려진 스위치)에 의해 생성된 선택 데이터와 조합하여 사용될 수 있다. 터치 센서(808)에 의해 생성된 터치 데이터는 사용자가 우측 측부상에서 상부 커버(810)를 터치했음(예를 들어, D-패드 상의 우측 방향)을 나타낼 수 있다. 우측 측부 상의 터치 센서(808) 아래에 있는 스위치(804)가 또한 입력을 검출한 경우, 이 위치에서 상부 커버(810) 상의 터치의 존재 및/또는 위치가 확인되거나 결정될 수 있다. 이러한 결정은 제어 장치(800)에 의해 작동되는 게임 또는 애플리케이션을 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어기 또는 원격 디바이스의 프로세서는 명령을 결정하기 위해 제어기의 센서, 스위치, FSR에 의해 생성된 것을 비교할 수 있다.
일부 예에서, 터치 센서(808)에 의해 생성된 터치 데이터 및 스위치(804)에 의해 생성된 선택 데이터를 사용하여 터치의 존재를 확인한 후, 예를 들어, 터치 데이터 또는 선택 데이터 중 하나만 액션을 수행하기 위해서 사용될 수 있다. 일부 예에서, 제어기 또는 원격 디바이스는, 터치 센서에 의해 제공되는 터치 데이터 및 스위치에 의해 생성된 선택 데이터와 조합하여 제어기의 FSR에 의해 제공되는 힘 데이터에 기초하여 센서 융합 알고리즘(sensor fusion algorithm)을 구현하는 로직을 포함할 수 있다. 또한, 스위치들 중 하나가 터치를 검출하지만 터치 센서가 터치의 존재를 검출하지 못하는 경우, 스위치에 의해 검출된 선택은 무시될 수 있다.
따라서, 터치 센서(808), 스위치(804), 및/또는 FSR(806)로부터 수신된 데이터는 사용자의 의도 및/또는 제어 장치에서 사용자의 제스처를 결정하기 위해서 사용될 수 있다. 예시된 바와 같이, 제어 장치(800)는 D-패드로서 기능하기 위한 4개의 돌출부를 포함할 수 있다. 제어 장치(800)는 터치를 검출하기 위한 터치 센서(808)를 포함할 수 있고, 제어기 내에 배치된 스위치(804) 및/또는 FSR(806)에 맞물리도록 눌려질 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(800)는 4개의 방향(예를 들어, 4개의 기본 방향)으로 움직이도록 구성될 수 있다. 그러나, 일부 예에서, 다른 움직임 범위를 갖는 다른 트랙패드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(800)는 8방향 D-패드로서 기능하기 위해 8개 방향(예를 들어, 4개의 기본 방향 및 4개의 기본 사이 방향)으로 움직일 수 있다.
제어 장치(800)는 사용자의 누르는 힘에 의해 휴지 위치로부터 움직이거나 구부러질 수 있지만, 하중이 가해지지 않은 경우, 휴지 위치로 복귀될 수 있다. 예를 들어, 탄성 돔(812)은 스위치(804) 및/또는 FSR(806) 위에 배치될 수 있다. 탄성 돔(812)은 제어 장치(800)의 사용자에게 기계적 피드백(예를 들어, 클릭)을 제공하고/하거나 제어 장치(800)를 휴지 위치에 배치하도록 수축 및 팽창되는 스프링 유사 구조체를 나타낼 수 있다. 제어 장치(800) 또는 탄성 돔(812)의 탄성 특성은 사용자가 사용자에 의해 선택적으로 가해지는 힘 또는 압력에 응답하여 스위치(804)를 선택적으로 누르는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 예에서, 탄성 돔(812)은 전기 전도성 재료(예를 들어, 스테인리스 스틸)를 포함할 수 있고, 2진 스위치(예를 들어, 순간 접촉 스위치)의 한 극을 형성할 수 있으며, 이는 FSR(806)과 선택적으로 접촉될 수 있다. 이 경우에, 탄성 돔(812)과 FSR(806) 사이의 접촉의 2진 존재 또는 부존재는 상태를 2진 방식으로(전기적으로 전도성으로부터 비전도성으로 또는 반대로) 변경하는 전기 스위치 메커니즘의 역할을 할 수 있는 한편, FSR(806)은 탄성 돔(812)과 접촉한 후 유사한 방식으로 수축력의 크기를 감지할 수 있다.
일부 예에서, 스위치(804)는 택트 스위치, 눌려질 수 있는 기계적 스위치, 레버 암, 또는 제어 장치의 또는 제어 장치에서의 누름(또는 선택)을 검출하는 다른 버튼을 포함할 수 있다. 또한, 제어 장치(800)(또는 제어기)가 힘을 검출하기 위한 FSR(806)을 갖는 것으로 논의되지만, 제어 장치(800)는 다른 센서, 압전 센서, 로드 셀, 스트레인 게이지, 용량성 힘 측정값을 측정하는 용량성 유형 압력 센서, 또는 임의의 다른 유형의 압력 센서를 포함할 수 있다. 사용자가 다수의 스위치 및/또는 FSR에 걸쳐 수신되는 누름 또는 터치를 적용하는 경우, 이들의 값은 연관된 누름을 결정하기 위해서 결합될 수 있다. 이 누름은 또한 힘의 양과 연관될 수 있다.
추가로, 제어 장치(800)는 대체로 편평하거나 평면인 것으로 예시되지만, 오목하고/하거나 볼록할 수 있다. 이러한 기능부는 제어 장치(800)를 조작할 때 사용자의 편안함 및/또는 느낌을 증가시킨다. 예를 들어, 상부 커버(810)는 사용자 편의를 위해 오목하거나 구부러질 수 있다. 이러한 경우에, 터치 센서(808)는 터치 입력을 감지하기 위해 상부 커버(810)의 윤곽을 따를 수 있다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 스위치(804)는 FSR(806) 아래에 수직으로 배치될 수 있다. 그러나, 일부 예에서, 스위치(804)는 FSR(806) 위에 있을 수 있고/있거나, FSR(806)은 상부 커버(810) 내에 통합되거나 결합될 수 있다. 일부 예에서, FSR(806)은 터치 센서(808)의 하부 측부에 부착될 수 있다. 일부 예에서, 터치 센서(808) 및/또는 상부 커버(810)에 인접하게 FSR(806)을 장착함으로써, FSR(806)은 제어 장치(800)의 연관된 부분에 가해진 힘(예를 들어, 상부 커버(810)의 외측 표면에 가해지는 힘)의 양에 대응되는 저항 값을 측정할 수 있다.
일부 예에서, 휴대용 제어기는 제어 장치의 하나 이상의 기능부를 비활성화하기 위한 잠금(lockout) 기능부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치가 트랙패드 및 D-패드로서 작동되는 경우, 잠금 기능부는 D-패드 기능을 비활성화하여 제어 장치 및/또는 D-패드가 눌려지는 것을 방지할 수 있다. 그 후, 제어 장치는 트랙패드로서 기능할 수 있지만, D-패드로 작동 가능하지 않을 수 있다. 잠금 기능부는 제어 장치의 기능부를 활성화 및 비활성화시키도록 움직일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 제어 장치를 D-패드로서 작동하는 것을 원하지 않는 경우, 사용자는 잠금 기능부를 삽입하거나, 또는 제어 장치가 D-패드로서 눌러져 기능하는 것을 방지하기 위해 다른 방식으로 잠금을 활용하거나 활성화할 수 있다. 그러나, 잠금에도 불구하고, 제어 장치는 여전히 터치 입력을 수신하기 위한 트랙패드로서 기능할 수 있다.
일부 예에서, 잠금 기능부는 사용자에 의해서 기계식으로 움직일 수 있거나(예를 들어, 제어 장치의 움직임을 방지하는 삽입물 등), 휴대용 제어기 시스템에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 휴대용 제어기에 의해서 제어되고 있는 게임 또는 애플리케이션에 따라, 잠금 기능부가 제어 장치의 특정 기능을 허용하도록 자동으로 활성화되거나 비활성화될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 휴대용 제어기는, 제자리로 돌아가거나 활성화된 때 제어 장치가 눌려지는 것을 방지하는, 제어 장치 아래에 있는 암, 레버, 또는 브레이스(brace)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 사용자는 사용자에 의해서 눌려지거나 제어되는 버튼이나 슬라이드를 통해 휴대용 제어기의 잠금 기능부를 활성화할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제어 장치 아래에 브레이스를 배치하여 제어 장치가 눌리는 것을 방지하는 노브를 슬라이딩할 수 있다.
예로서, 잠금 기능부는 제어 장치(800)가 눌려질 수 있는 것을 방지하기 위해 제어 장치(800)와 제어기 사이에서 슬라이딩될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기는, 제어 장치(800) 내에 삽입될 수 있고(예를 들어, 제어 장치(800)와 제어기 사이) 제어 장치(800)가 눌려질 수 있는 것을 방지하는 작동 가능한 슬라이드를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기계식 기능부는 제어 장치(800)가 눌려질 수 있는 것을 방지하기 위해 제어 장치(800)가 상주하는 제어기의 개구부 내에 삽입될 수 있다. 잠금 기능부가 구현되는 방식에 관계없이, 잠금 기능부는 제어 장치(800)가 눌려질 수 있는 것을 방지하는 기계적 구조체를 나타낼 수 있다. 그러나, 잠금 기능부가 구현되는 경우, 제어 장치의 터치 센서(808)는 터치의 존재, 터치의 위치, 및/또는 제스처를 결정하기 위한 터치 입력을 계속 수신할 수 있다. 따라서 제어 장치(800)의 눌림 가능한 기능부를 비활성화하는 것(예를 들어, D-패드 기능을 비활성화하는 것)은 제어 장치(800)의 터치 센서(808)가 기능하는 것을 여전히 허용할 수 있다. 잠금 기능부의 제거는, 제어 장치(800)가 눌려질 수 있고 D-패드로서 기능하는 것을 허용할 수 있다.
일부 예에서, 제어 장치(800)(또는 제어기)의 잠금 기능부는 사용자(예를 들어, 삽입 가능한 쐐기(wedge), 슬라이드 등) 및/또는 제어기의 하나 이상의 모터에 의해 기계적으로 활성화되고/되거나 비활성화될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 잠금은 제어기(또는 원격 디바이스)를 통해 그리고 작동 중인 게임 또는 현재 애플리케이션에 따라 자동으로 활성화 및 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 특정 구현예에서, 제어 장치(800)의 D-패드 기능이 필요하지 않을 수 있고, 애플리케이션이 D-패드 입력을 수신할 수 없을 수 있다. 이 결정에 대한 응답으로, D-패드는 제어기에 의해 자동으로 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 제어기 시스템의 로직 또는 프로세서는 잠금 기능부가 구현되도록 하여 제어 장치(800)가 눌릴 수 있는 것을 방지할 수 있다. 반대로, 게임이나 애플리케이션이 D-패드를 사용하여 작동되도록 구성된 경우, D-패드 기능이 활성화될 수 있다. 그러나, 일부 예에서, 사용자 기본설정에 따라, D-패드 기능이 활성화되거나 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 특정 애플리케이션에서 사용자는 D-패드가 비활성화되기를 원할 수 있는 한편, 다른 애플리케이션에서 사용자는 D-패드가 비활성화되기를 원할 수 있다. 일부 예에서, D-패드를 비활성화하는 것은 터치와 연관된 힘의 양을 나타내는 데이터를 생성하는 FSR(806)을 대응하여 비활성화할 수 있다. 그러나, 일부 예에서, FSR(806)은 터치 센서(808) 위 또는 아래에서 수직으로 제어 장치(800)에 통합될 수 있고, 터치 센서(808)가 비활성화된 경우에 여전히 작동될 수 있다. 일부 실시형태에서, 잠금 기능부는 제어 장치(800)이 다수(예를 들어, 4개)의 작동 가능한 영역 중 하나에서 독립적으로 누릴 수 없도록 함으로써 제어 장치(800)의 D-패드 기능을 비활성화할 수 있으나, 제어 장치(800)는 여전히 전체적으로서 눌릴 수 있다(예를 들어, 모든 스위치(804)는 제어 장치(800)를 누름으로써 동시에 작동될 수 있지만, 각각의 스위치(804)는 잠금 기능부가 활성화되는 동안 나머지 스위치(804)를 동시에 누름 없이 눌려지는 것이 방지될 수 있다).
도 9a 내지 도 9c는 트랙패드(902) 및 D-패드(904)를 갖는 예시적인 제어 장치(900)를 예시한다. 도시된 바와 같이, 트랙패드(902)는 중간에 십자형 절결부(906)를 구비하는 대체로 원형일 수 있다. 이 절결부(906)는, D-패드(904)가 제어기에 결합될 때 또는 제어 장치(900)가 조립될 때, D-패드(904)에 의해 점유되는 영역 또는 개구부를 형성할 수 있다. 이러한 의미에서, 제어 장치(900)는 제어 장치(900)에서 터치 및 누름을 검출하기 위해 터치 센서(트랙패드(902)를 통해) 및 D-패드(D-패드(904)를 통해)로서 작동될 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(900)는 제어기(100) 및/또는 제어기(500)의 트랙패드(예를 들어, 트랙패드(108), 트랙패드(118), 트랙패드(508), 트랙패드(514))와, 그리고/또는 제어기(100)의 D-패드(110) 및/또는 제어기(500)의 D-패드(510)와 유사하고, 이를 나타내고, 그리고/또는 이를 위해 사용될 수 있다.
D-패드(904)의 각각의 코너 또는 누려질 수 있는 방향(예를 들어, 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽) 아래에, 누름을 검출하기 위한 스위치(908)가 배치될 수 있다. 스위치(908)는 대응되는 위치에서 D-패드(904)의 누름을 검출할 수 있다. 일부 예에서, 트랙패드(902)는 정지 상태(즉, 눌려질 수 없음)로 유지될 수 있는 한편, D-패드(904)는 스위치(908)와 맞물리도록 4개의 방향(예를 들어, 왼쪽, 오른쪽, 위 및 아래)으로 눌려질 수 있다. 예를 들어, 사용자는 연관된 스위치(908)를 누르기 위해 D-패드(904)에서 오른쪽, 왼쪽, 위 및 아래를 누를 수 있는 한편, 트랙패드(902)는 정지 상태를 유지하고 눌리지 않는다. 따라서 D-패드(904)는 트랙패드(902) 내에서 눌려질 수 있고, 눌려지도록 허용될 수 있는 한편, 트랙패드(902)는 정지 상태를 유지하고 터치의 존재, 위치 및 제스처를 감지할 수 있다. D-패드(904)는 트랙패드(902), 예를 들어, 중앙 내에 상주할 수 있다. 예를 들어, 트랙패드(902) 또는 제어 장치(900)의 본체는 D-패드(예를 들어, 십자)의 형상의 절결부를 포함할 수 있고, D-패드(904)는 트랙패드(902)의 절결부 내에 상주할 수 있다. 트랙패드 및 D-패드는 개별적으로 주소 지정이 가능하거나 작동 가능하며, 각각의 입력을 수신하도록 구성될 수 있다.
트랙패드(902) 및 D-패드(904)는 사용자에게 실질적으로 매끄러운 느낌을 제공하기 위해 이들 사이에 최소 간격을 가질 수 있다. 예를 들어, D-패드(904)의 크기는 실질적으로 매끄러운 외관 및 느낌을 제공하도록 트랙패드(902)의 절결부(906)의 크기보다 약간 작을 수 있다. 따라서, D-패드(904)의 외측 표면(또는 가장자리)과 절결부(906)의 내측 표면 사이에 최소 간격이 있을 수 있다. 그러나, D-패드(904)와 트랙패드(902) 사이의 간격은 D-패드(904)가 눌려질 수 있도록 하기에 충분한 공차를 제공할 수 있다.
일부 예에서, D-패드(904)의 표면은 트랙패드(902)의 표면과 실질적으로 연속하여, D-패드(904)의 윤곽이 트랙패드(902)의 윤곽과 상보적일 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 예를 들어, 트랙패드(902)는 오목 형상을 포함할 수 있고, D-패드(904)는 트랙패드(902)의 오목 특징부를 따르거나, 미러링하거나, 상보적일 수 있다. 트랙패드(902) 및 D-패드(904)의 상보적인 윤곽은, 제어기를 작동할 때 사용자에게 매끄러운 표면을 제공할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 일부 예에서, D-패드(904)는, 물리적 피드백을 제공하고 사용자가 트랙패드(902) 내에서 또는 제어 장치(900) 상에서 D-패드(904)를 찾는 것을 허용하도록 트랙패드(902)의 표면보다 약간 위로 융기되거나, 아래로 낮아질 수 있다. 예를 들어, 트랙패드(902)의 표면 위로 또는 트랙패드(902)와 관련하여 D-패드(904)의 표면을 약간 융기시킴으로써, 사용자는 D-패드(904)가 위치된 위치 및/또는 D-패드(904)가 눌려질 수 있는 위치(예를 들어, 왼쪽, 오른쪽, 위 및 아래)를 감지할(예를 들어, 느낄) 수 있다. 그 안에서, 사용자는 눌려질 D-패드(904)의 대응되는 방향을 측위할 수 있다.
일부 예에서, 제어기(900) 또는 제어기의 부분은 트랙패드(902)의 영역에 가해지는 힘의 양 및/또는 D-패드(904) 상의 특정 버튼(또는 방향)에 가해지는 힘의 양을 감지하기 위한 FSR(들)(910)을 포함할 수 있다. 일부 예에서, FSR(들)(910)은 제어기(900) 아래에, 제어기 내에 배치될 수 있고/있거나, 제어 장치(900) 자체에 배치될 수 있다. 예를 들어, FSR(들)(910)은 트랙패드(902) 및/또는 D-패드(904)에 배치되거나 접착될 수 있다. 일부 예에서, FSR(들)(910)은 트랙패드(902)의 커버 및/또는 D-패드(904)의 커버에 부착될 수 있다. 추가적으로, 도 9c에 도시된 바와 같이, FSR(들)(910)은 탄성 돔(912) 아래에 배치될 수 있다. 탄성 돔(912)은 D-패드(904), 또는 상, 하, 좌, 우에 대응되는 D-패드(904)의 영역으로부터 연장되는 돌출부(914)를 통해 눌려질 수 있다. 사용자가 D-패드(904) 상의 특정 방향을 누를 때, 대응되는 누름은 특정 돌출부(914) 아래에 있는 스위치를 통해 감지될 수 있다. 연관된 FSR(910)은 또한, 누름과 연관된 힘의 양을 검출할 수 있다. 따라서 스위치(908) 및/또는 FSR(910)은 돌출부(914)가 탄성 돔(912)을 수축시키는 것에 기초하여 누름을 감지하거나 맞물릴 수 있다.
그러나, 도 9는 스위치(908) 및/또는 FSR(910)의 특정 실시형태 또는 구성을 예시하지만, 스위치(908) 및/또는 FSR(910)은 제어기(900)에서의 누름 및 누름과 관련된 힘의 양을 감지하기 위해 제어기(900) 상의 다른 곳에 그리고/또는 제어기 내에 위치될 수 있다. 추가적으로, 스위치(908) 및/또는 FSR(910)은 돌출부(914) 이외의 메커니즘을 사용하여 맞물릴 수 있다.
제어 장치(900)를 누르게 되면 제어 장치(900)의 누름을 나타내는 선택 데이터가 결국에는 스위치(908) 및 FSR(910)로부터 프로세서로 제공될 수 있도록, 스위치(908) 및 FSR(910)은 각각 제어기 시스템의 하나 이상의 프로세서(예를 들어, PCB)(예를 들어, 제어기 본체 내의 프로세서, 별도 컴퓨팅 디바이스의 프로세서 등)에 (예를 들어, 커넥터, 트랜시버 등을 통해) 연결된다. FSR(910)은 누르는 힘의 양을 나타내는 힘 데이터를 프로세서에 제공할 수 있다. 터치 데이터와 함께, 선택 데이터 및/또는 힘 데이터는 데이터를 하나 이상의 명령으로서 해석하기 위해 게임 또는 다른 애플리케이션에 제공될 수 있다. 일부 예에서, 터치 데이터, 선택 데이터, 및/또는 힘 데이터는 함께 해석되고, 미리 정의된 명령과 연관될 수 있다. 일부 예에서, 제어기와 상호 작용하고 있는 원격 시스템(예를 들어, 호스트 컴퓨팅 디바이스, 게임 콘솔 등)은 터치의 존재 및/또는 위치를, 그리고/또는 터치(또는 누름)와 연관된 힘의 양을, 결정할 수 있다.
제어 장치(800)와 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 일부 경우에, 제어 장치(900) 또는 제어 장치(900)가 구현되는 제어기는 잠금 기능부를 포함할 수 있다. 잠금은 D-패드(904)와 같은 제어 장치(900)의 부분이 눌려질 수 있는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 잠금은 제어 장치(900)와 제어기 사이에서 슬라이딩될 수 있고, 제어기는 제어 장치(900) 내에 삽입된 작동 가능한 슬라이드를 포함할 수 있고/있거나, 잠금은, 제어 장치(900)가 눌릴 수 있는 것을 방지하기 위해 제어 장치(900)가 상주하는 제어기의 구멍 내에 삽입될 수 있다. 잠금은 D-패드(904)가 눌릴 수 있는 것을 방지할 수 있지만(즉, D-패드(904)를 디기능부), 트랙패드(902)(예를 들어, 트랙패드(902)의 터치 센서 및/또는 D-패드(904)의 터치 센서)가 터치의 존재, 터치의 위치, 및/또는 제스처를 결정하기 위한 터치 입력을 수신하는 것을 허용할 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(900)(또는 제어기)의 잠금 기능부는 사용자 및/또는 제어기의 하나 이상의 모터에 의해 기계적으로 활성화되고/되거나, 비활성화될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 잠금은 제어기를 통해 그리고 제어기에 의해 작동 중인 게임 또는 현재 애플리케이션에 따라 자동으로 활성화 및 비활성화될 수 있다.
일부 예에서, D-패드 및/또는 제어 장치 아래의 스위치(D-패드로서 기능함)는 제어 장치 위/내의 D-패드의 위치 및/또는 제어 장치 아래의 스위치의 위치를 나타내기 위해 백라이트될 수 있다. 조명은 D-패드 및/또는 스위치의 위치를 나타내기 위해 켜지게 되고, D-패드 및/또는 스위치의 위치를 은폐하기 위해 꺼지게 된다(예를 들어, D-패드 및/또는 스위치가 비활성화되는 경우). 일부 예에서, 제어 장치 또는 제어 장치의 커버는, 발광 소자에 의해 방출된 광이 제어 장치(또는 이의 부분)를 통과하고 휴대용 제어기 외부로 방출되는 것을 허용하는 마이크로 열상(micro laceration)(예를 들어, 슬릿, 개구부, 구멍 등)을 포함할 수 있다. 또한, 제어 장치의 구성요소(예를 들어, 트랙패드)는 투명 및 불투명 재료를 포함하는 더블 샷(double-shot) 재료로 제조될 수 있다. 투명한 재료는 광이 통과하여 스위치 및/또는 D-패드의 위치를 나타내는 것을 허용한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어 장치의 부분은 광이 통과할 수 있도록 하는 얇은 영역을 포함할 수 있다. 제어 장치가 D-패드용 절결부를 갖는 트랙패드를 포함하는 경우에, 방출된 광은 절결부의 벽과 D-패드 사이의 절결부를 통해서 또는 이의 내부를 통과할 수 있다.
일부 예에서, 발광 소자는 또한, 제어 장치의 기능 또는 모드를 나타낼 수 있다. 예를 들어, D-패드가 활성화되거나 입력을 수신하도록 구성된 경우에, D-패드가 조명될 수 있다(예를 들어, 제어 장치가 D-패드 형상을 갖도록 조명될 수 있음). 예를 들어, D-패드가 비활성화되고(예를 들어, 기계적 잠금) 트랙패드가 활성화되는 경우, 트랙패드가 조명될 수 있다(예를 들어, 제어 장치가 원형 윤곽선 형상을 갖도록 조명될 수 있음). 따라서, 제어 장치는 D-패드 모드를 나타내는 제1 조명 상태(또는 모드) 및 트랙패드 모드를 나타내는 제2 조명 상태(또는 모드)를 포함할 수 있다. 그러나, 제어 장치는 D-패드와 트랙 패드가 동시에 사용 가능한 모드를 가질 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 각각 백라이트 기능부를 갖는 예시적인 제어 장치(1000 및 1002)를 도시한다. 제어 장치(1000) 및/또는 제어 장치(1002)는 광이 이의 커버 또는 본체를 통해 빛나거나 통과할 수 있도록 하는 구멍 또는 다른 기능부를 가질 수 있다. 예를 들어, 발광 구성요소(예를 들어, 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED) 등)는 제어기 내에 배치될 수 있고, 제어기(1000) 및/또는 제어기(1002)의 표면을 통해 광을 방출하도록 배향될 수 있다. 일부 예에서, 제어기 또는 제어 장치는 방출된 광을 제어 장치의 표면 쪽으로 향하게 하는 확산기 또는 광 가이드를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 발광 구성요소는 제어 장치(1000) 및/또는 제어 장치(1002)의 부분에 배치될 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(1000) 및/또는 제어 장치(1002)는 제어기(100) 및/또는 제어기(500)의 트랙패드(예를 들어, 트랙패드(108), 트랙패드(118), 트랙패드(508), 트랙패드(514))와, 그리고/또는 제어기(100)의 D-패드(110) 및/또는 제어기(500)의 D-패드(510)와 유사하고, 이를 나타내고, 그리고/또는 이를 위해 사용될 수 있다.
제어 장치(1000) 및/또는 제어 장치(1002)는 발광 구성요소에 의해 방출된 광이 표면을 통해 방출되도록 하는 마이크로 열상(예를 들어, 슬릿, 구멍 등)을 포함할 수 있다. 추가로, 제어 장치(1000) 및/또는 제어 장치(1002)는 투명 및 불투명 재료를 포함하는 더블 샷 재료로 제조될 수 있으며, 여기서 투명 재료는 광이 통과하는 것을 허용한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어 장치(1000) 및/또는 제어 장치(1002)의 부분은 광이 통과하는 것을 허용하도록 얇은 영역을 포함할 수 있다. 제어 장치(1002)의 경우, 그리고 제어 장치가 D-패드용 절결부를 포함하는 경우에, 방출된 광은 절결부의 벽과 D-패드 사이의 절결부를 통해서 또는 이의 내부를 통과할 수 있다.
발광 구성요소는 제어기 내에서 버튼 또는 스위치의 위치를 나타내는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 광은 제어 장치를 통과하여 D-패드에 대응되는 제어 장치의 부분을 나타낼 수 있다. 도 10a의 경우, 예를 들어, 광은 제어 장치(1000)의 상부 커버를 통해 비추어 사용자가 스위치를 활성화하기 위해 제어 장치(1000) 상의 위, 아래, 왼쪽 또는 오른쪽으로 누를 수 있다는 것을 나타낼 수 있다. 즉, 광은 제어 장치(1000) 아래에 있는 스위치를 시각적으로 나타내도록 제어 장치(1000) 아래에 있는 스위치의 위치를 나타낼 수 있다. 광은 제어 장치(1000)를 D-패드로 조작하기 위해 제어 장치(1000) 상의 버튼이 어디에 있는지를 사용자에게 시각적으로 나타내도록 제어 장치(1000)(또는 트랙패드)의 각각의 부분을 통해 비출 수 있다. 예를 들어, 도 10a에 도시된 바와 같이, 제어 장치(1000) 아래에 배치된 스위치(804) 및 이러한 스위치(804)의 위치는 스위치(804)를 포위하거나 둘러싸는 개구부(1004)에 의해 표시될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 광은, 스위치(804)의 존재 또는 위치를 나타내도록 그리고 사용자가 D-패드로서 제어 장치(1000)를 조작할 수 있다는 것을 나타내도록 이러한 개구부(1004)를 통해 방출될 수 있다. 그러나, 스위치(804)를 둘러싸는 개구부(1004)보다, 개구부(1004)는 D-패드의 연관된 기능부(예를 들어, 왼쪽 화살표, 오른쪽 화살표, 위쪽 화살표, 아래쪽 화살표)를 나타낼 수 있다. 대안적으로, 개구부들(1004) 또는 제어 장치(1000) 상의 이들의 배열은 도시된 것과 상이하게 형상화될 수 있다. 예를 들어, 개구부(1004)는 정사각형 윤곽 또는 육각형 윤곽을 형성할 수 있다.
도 10b의 경우, 광은 제어 장치(1002) 내의 D-패드의 위치를 나타낼 수 있다. 이러한 의미에서, 도 10b에서, 광은 제어 장치(1002) 내의 D-패드의 형상의 윤곽을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(1002)는 십자형으로 배열된 개구부(1006)를 포함할 수 있다. 즉, 제어 장치(1000)의 커버를 통해 비추는 4개의 원을 포함하는 개구부들(1004)을 갖는 것보다, 도 10b는 D-패드의 형상이 발광 구성요소를 통해 제어 장치(1002)의 커버 상에 윤곽이 나타날 수 있다는 것을 예시한다. 일부 예에서, 도 10b 및 개구부(1006)는 4개의 원(예를 들어, 도 10a)을 포함하는 것과 비교하여 (예를 들어, 십자형 윤곽을 포함함으로써) 제어 장치(1002)가 D-패드로서 기능한다는 것을 사용자에게 더 명확하게 나타낼 수 있다. 그럼에도 불구하고, 제어 장치(1000) 및/또는 제어 장치(1002)는 하나 이상의 동작이 수행되게 하기 위해 각각의 스위치(804)를 누르도록 동작 가능할 수 있다. 1004 또는 1006에 관계없이, 제어 장치의 개구부는 제어 장치의 기능을 시각적으로 나타낼 수 있어, 사용자가 그 아래에 있는 스위치(804)를 누르기 위해 제어 장치의 각 부분을 클릭할 수 있다. 일부 예에서, 제어기는 제어 장치에서 터치를 수신하거나 감지하는 것에 응답하여 제어 장치를 백라이트할 수 있고, 제어 장치가 작동되고 있다고 결정하거나, 제어 장치를 계속 조명할 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 제어기(1100)의 다양한 상태 또는 모드를 시각적으로 나타내기 위해 제어기의 발광 구성요소를 활용하는 것을 예시한다. 일부 경우에, 제어 장치(1100)는 제어 장치(900)를 나타내거나 이와 유사할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(1100)는 트랙패드(1104)에 의해 둘러싸인 D-패드(1102)를 포함할 수 있다. D-패드(1102)는 트랙패드(1104)의 절결부(1106) 내에 배치되거나 상주할 수 있다. 따라서, 제어 장치(1100)는 D-패드 및 터치 센서로 작동될 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(1100)는 제어기(100) 및/또는 제어기(500)의 트랙패드(예를 들어, 트랙패드(108), 트랙패드(118), 트랙패드(508), 트랙패드(514))와, 그리고/또는 제어기(100)의 D-패드(110) 및/또는 제어기(500)의 D-패드(510)와 유사하고, 이를 나타내고, 그리고/또는 이를 위해 사용될 수 있다.
제어 장치(1100)는 조명될 수 있거나, 제어 장치(1100)의 각각의 부분은 제어 장치(1100)의 기능을 나타내기 위해 조명될 수 있다. 예를 들어, 도 11a에서, 트랙패드(1104)는 활성화될 수 있고, 발광 구성요소는 트랙패드(1104)의 외부 링 또는 주변부 주위에 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 11a는 트랙패드(1104)의 외측 둘레에 배치된 아웃라인(1108)을 예시한다. 이러한 윤곽선(1108)(예를 들어, 후광)은 광을 방출하는, 제어기 내에 제어 장치(1100) 아래에 배치된 발광 구성요소를 통해 생성될 수 있다. 따라서, 광은 아웃라인(1108)의 형태로 트랙패드(1104) 주위를 조명할 수 있다. 이러한 경우에, D-패드(1102)는 비활성화될 수 있고/있거나 터치 입력(예를 들어, 누름)을 감지하거나 수신할 수 없다. 따라서, 이것을 사용자에게 시각적으로 표시하고 D-패드(1102)가 비활성화되었음을 나타내기 위해, D-패드(1102)가 조명되지 않거나, 광이 제어 장치(1100) 내에서 D-패드(1102)의 윤곽을 나타내지 않을 수 있다. 그러나, 이러한 모드에서, 트랙패드(1104)는 터치 센서로서 그리고 사용자로부터 입력을 수신하는 것으로서 구성될 수 있다. 제어되는 애플리케이션에 따라 사용자 또는 제어기는 제어 장치(1100)의 기능을 스위치할 수 있다. 이러한 경우에, 제어 장치(1100)는 제2 출현 상태 또는 모드로 조명할 수 있다.
예를 들어, 도 11b에 도시된 바와 같이, 제어기의 발광 구성요소는 D-패드(1102)를 나타내거나 윤곽을 나타내도록 제어 장치(1100)를 조명할 수 있다. 여기서, 위에서 논의된 바와 같이, 발광 구성요소를 통해 방출된 광은 아웃라인(1110)의 형상으로 D-패드(1102)가 상주하는 절결부를 통해 비출 수 있다. 도시된 바와 같이, 아웃라인(1110)은 일반적으로 D-패드와 유사한 십자 형상을 포함할 수 있다. 여기서, 이러한 모드에서, 또는 D-패드(1102)가 백라이트될 때, D-패드(1102)는 사용자로부터 입력을 수신하고 그 아래에 배치된 스위치와 맞물리도록 구성될 수 있다. 즉, 도 11b에서 D-패드(1102)의 조명은, 사용자가 D-패드(1102)를 활용할 수 있다는 것, 또는 D-패드(1102)가 입력을 수신하는 기능을 한다는 것을 나타낼 수 있다. 이러한 경우에, 트랙패드(1104)의 기능을 나타내는 트랙패드(1104)의 주변부 둘레의 발광 구성요소(도 11a에 도시된 바와 같이)는 비활성화될 수 있다. 그러나, 위에서 논의된 바와 같이, 일부 경우에, 제어 장치(1100)는 D-패드 및 터치 센서로서 사용될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 트랙패드(1104) 및 D-패드(1102) 모두가 조명될 수 있다(각각 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이).
더욱이, 일부 경우에, 트랙패드(1104) 및 D-패드(1102)는 누름, 터치, 또는 다른 입력을 검출하는 것에 응답하여 조명될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 트랙패드(1104)를 터치할 때, 제어 장치(1100)는 사용자가 제어 장치(1100)의 트랙패드(1104) 부분을 조작하고 있음을 나타내기 위해 조명될 수 있다(예를 들어, 도 11a에 도시된 바와 같이). 사용자가 D-패드(1102)의 부분들을 터치하거나 누를 때, 제어 장치(1100)는, 사용자가 제어 장치(1100)의 D-패드(1102) 부분을 조작하고 있다는 것을 나타내기 위해 조명될 수 있다(예를 들어, 도 11b에 도시된 바와 같이). 따라서 제어기의 발광 구성요소는 제어 장치(1100)의 현재 기능을 나타낼 수 있다.
보다 일반적으로, 제어 장치(1100)는 제어 장치의 현재 모드 또는 기능(예를 들어, 수신 및/또는 검출될 수 있는 입력)을 나타내기 위해 조명될 수 있다. 이러한 의미에서, 제어 장치(1100)는 제어 장치(1100)가 구현되는 제어기의 구성 및/또는 사용자의 기본설정에 따라 모드들 사이에서 스위치될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 제어 장치(1100)는 백라이트를 통해 제어 장치(1100)의 기능을 시각적으로 나타낼 수 있다. 더욱이, 일부 경우에, 제어기는 제어 장치(1100)의 모드들을 표시하기 위한 각각의 발광 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 구성요소는 제1 모드를 나타내기 위해 조명될 수 있고, 제2 발광 구성요소는 제2 모드를 나타내기 위해 조명될 수 있다. 발광 구성요소는 제어기의 결정에 따라 제어 장치의 구성에 따라 켜지고/꺼질 수 있다. 예를 들어, 제1 모드에서, 제어기의 프로세서는 도 11a에 도시된 바와 같이 제1 발광 구성요소가 조명하여 트랙패드(1104) 기능을 나타내도록 할 수 있고, 제2 모드에서, 프로세서는 도 11b에 도시된 바와 같이 제2 발광 구성요소가 조명하여 D-패드(1102) 기능을 나타내도록 할 수 있다. 일부 실시형태에서, 조명 기능부를 갖는 제어 장치(1000), 제어 장치(1002), 및/또는 제어 장치(1100)는, 제어 장치의 발광 소자가 광을 방출하지 않을 때, 눈에 띄지 않거나 숨겨질 수 있고, 제어기 본체 상의 제어 장치의 위치는, 발광 소자가 광을 방출할 때, 나타난다(예를 들어, 눈에 띄게 되다). 예를 들어, 제어기 본체의 전방부는, 플러싱(flush) 전방 표면과 같은 제어 장치의 발광 요소가 꺼지게 되고 광을 방출하지 않을 때, 육안으로 볼 수 있는 제어 장치(1000/1002/1100)의 어떤 기능부도 포함하지 않을 수 있다. 그러나, 발광 소자가 켜진 때, 사용자는 볼 수 있고, 따라서 제어기 본체 상에서 제어 장치(1000/1002/1100)가 위치되는 위치를 결정할 수 있다.
도 12는 제어 장치(1200)에 걸쳐 터치를 감지하기 위한 터치 센서(1202)를 갖는 제어 장치(1200)를 예시한다. 일부 경우에, 제어 장치(1200)는 제어 장치(900)와 유사하거나 이를 나타낼 수 있다. 일반적으로, 터치 센서(1202)는 트랙패드에 대응되는 제1 부분(1204) 및 D-패드에 대응되는 제2 부분(1206)을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제1 부분(1204)은 제1 터치 센서 또는 제1 용량성 어레이에 대응될 수 있는 반면, 제2 부분(1206)은 제2 터치 센서 또는 제2 용량성 어레이에 대응될 수 있다. 결합될 때, 제1 부분(1204) 및 제2 부분(1206)은 터치 센서(1202)를 형성할 수 있다. 다시 말해, D-패드와 트랙패드는 전체 제어 장치에 걸쳐 터치 입력을 검출하기 위한 별도의 터치 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 용량성 감지 어레이(1204)는 트랙패드(예를 들어, 트랙패드의 커버) 위, 내부 또는 아래에 배치될 수 있다. 제1 용량성 감지 어레이(1204)는 전반적으로 D-패드에 대응되는 절결부를 갖는 원형(트랙패드가 원형 형상을 포함하는 경우)의 형상일 수 있다. 절결부는 D-패드가 상주하는 트랙패드의 영역 또는 부분에 대응될 수 있다. 제2 용량성 감지 어레이(1206)는 D-패드(예를 들어, D-패드의 커버) 위, 내부 또는 아래에 배치될 수 있다. 제2 용량성 감지 어레이(1206)는 십자형일 수 있으며, 여기서 D-패드는 4개의 방향(예를 들어, 왼쪽, 오른쪽, 위 및 아래)으로 눌릴 수 있다. 집합적으로, 제1 용량성 감지 어레이(1204) 및 제2 용량성 감지 어레이(1206)는 제어 장치(1200)의 표면에 걸쳐 용량성 어레이를 형성할 수 있다. 이와 같이, 사용자가 제어 장치(1200)(예를 들어, 트랙패드 및 D-패드)를 가로질러 자신의 손가락을 움직일 때, 제어 장치(1200)는 손가락(들)의 존재, 위치, 및/또는 제스처를 감지할 수 있다.
예시된 바와 같이, 제1 부분(1204)은 D-패드의 형상에 대응될 수 있는 십자 형태의 절개부(1208)를 포함한다. 제1 부분(1204)은 제어 장치(1200)에서, 절결부(1208) 외부에서, 그리고 트랙패드의 영역 상에서 터치를 감지하도록 구성될 수 있다. 한편, D-패드는 십자형의 제2 부분(1206)을 포함할 수 있다. 집합적으로, 제1 부분(1204) 및 제2 부분(1206)은 제어 장치(1200)의 실질적으로 모든 표면에 걸쳐 용량성 어레이를 형성할 수 있다. 사용자가 제어 장치(1200)(예를 들어, 트랙패드 및 D-패드)를 가로질러 자신의 손가락을 움직일 때, 제어 장치(1200)는 터치와 연관된 존재, 위치, 및/또는 제스처를 감지할 수 있다. 일부 경우에, 제어기의 로직은 입력들을 결합하고 터치와 연관된 존재, 위치, 및/또는 제스처를 결정하기 위해 제1 부분(1204) 및 제2 부분(1206)에서 수신된 터치를 결합할 수 있다. 일부 예에서, 제어기 또는 원격 디바이스는 제1 부분(1204) 및 제2 부분(1206)에서 수신된 입력을 결합하기 위한 하나 이상의 융합 알고리즘을 활용할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어의 필터는 제1 부분(1204) 및 제2 부분(1206)의 출력을 결합하여 다수의 용량성 감지 어레이가 완전한 원형 터치 센서로서 기능하는 것을 허용할 수 있다. 예로서, 사용자가 제어 장치(1200)의 왼쪽으로부터 제어 장치(1200)의 오른쪽으로 D-패드를 가로질러 손가락을 미끄러뜨리면, 제1 부분(1204) 및 제2 부분(1206)에서 수신된 터치의 부분들은 사용자의 제스처 또는 스와이프를 결정하기 위해 결합될 수 있다. 따라서, 사용자는 제어 장치의 전체 표면(또는 실질적으로 제어 장치의 전체 표면)을 트랙패드로서 활용할 수 있고, 또한 제어 장치를 D-패드로서 사용할 수 있다.
또한, D-패드는 여전히 D-패드로서 기능할 수 있고, 누름을 검출하기 위해 눌려질 수 있다. 따라서, 제어 장치(1200)는 실질적으로 1200의 표면 전체에 걸쳐 터치 입력을 수신할 수 있고, 또한 D-패드로서 작용할 수 있다. D-패드의 작동 또는 D-패드의 눌려질 수 있는 특성을 고려하면, 제어 장치(1200)는 절결부(1208) 내에 터치 센서를 포함하지 않을 수 있다(D-패드가 누를 수 있도록).
위에서 논의된 바와 같이, 휴대용 제어기는 또한, 일반적으로 "썸스틱(thumbstick)"이라고 하는 하나 이상의 조이스틱을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 조이스틱은 조이스틱을 지지하기 위한 가요성 십자형 지지 부재를 구비하는 원형 베이스 프레임을 포함할 수 있다. 가요성 십자형 지지 부재의 부분은 원형 베이스 프레임에 부착될 수 있다. 가요성 십자형 지지 부재는, 가요성 십자형 지지 부재 내부 또는 중앙에 장착된 조이스틱의 360도 편향을 허용할 수 있다. 스트레인 게이지는 사용자가 조이스틱을 조작할 때 굴곡의 정도를 감지하기 위해 가요성 십자형 지지 부재의 부분에 장착될 수 있다. 굴곡의 정도는 조이스틱의 특정 위치(예를 들어, 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 밀기 등)와 연관될 수 있다.
일부 예에서, 가요성 십자형 지지 부재는 조이스틱의 위치 또는 자세를 결정하기 위해 가요성 십자형 지지 부재의 부분들(또는 이의 부재들)에 위치된 복수의 스트레인 게이지를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 각각의 스트레인 게이지는 가요성 십자형 지지 부재의 부재(또는 부분들)의 각각의 굴곡 정도를 감지하거나 이를 나타내는 데이터를 생성할 수 있다. 스트레인 게이지로부터 감지되거나 생성된 값은 결합될 때 조이스틱의 위치를 나타낼 수 있다.
도 13a 내지 도 13c는 예시적인 제어 장치(1300)의 다양한 뷰를 예시한다. 도 13a는 제어 장치(1300)의 전방 사시도를 예시하고, 도 13b는 제어 장치(1300)의 후방 사시도를 예시하고, 도 13c는 제어 장치(1300)의 후면도를 예시한다. 일부 예에서, 제어 장치(1300)는, 제어 장치(1300)가 제어기와 결합되거나 배치될 때, 사용자의 엄지에 의해 작동 가능한 썸스틱 또는 조이스틱과 유사하거나 이를 나타낼 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(1300)는 제어기(100) 및/또는 제어기(500)의 조이스틱(예를 들어, 조이스틱(106), 조이스틱(116), 조이스틱(506), 조이스틱(512))과 유사하거나, 이를 나타내고, 그리고/또는 이를 위해 사용될 수 있다.
제어 장치(1300)는 사용자의 엄지로 작동 가능한 썸스틱(1304)을 지지하기 위한 지지 부재(1302)를 포함한다. 지지 부재(1302)의 부분은 썸스틱(1304)을 원형 베이스 프레임(1306), 또는 썸스틱(1304) 주위에 배치된 다른 부재에 작동 가능하게 결합시킬 수 있다. 지지 부재(1302)는 제어기 내에서 제어 장치(1300)를 지지하거나 유지할 수 있다. 예를 들어, 원형 베이스 프레임(1306)과 같은 지지 부재(1302)는 썸스틱(1304)을 제어기의 전방부에 위치시키기 위해, 그리고 사용자에 의한 사용을 위해 제어기(또는 제어기 본체)에 결합될 수 있다.
지지 부재(1302)는 썸스틱(1304)이 제어기 내에서 조종(예를 들어, 회전)되는 것을 허용하는 기능부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 지지 부재(1302)는, 일부 경우에, 썸스틱(1304)이 360도 편향을 경험하도록 하는 가요성 십자형 기능부를 포함할 수 있다. 예로서, 지지 부재(1302)는 제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및 제3 부재(1312)를 포함할 수 있다. 제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및/또는 제3 부재(1312)는 각각 썸스틱(1304)이 회전되고 조작되는 것을 허용하도록 가요성(예를 들어, 회전 가능, 굽힘 가능, 밀기, 당기기 등)일 수 있다.
제1 부재(1308)는 포스트(1314)를 통해 썸스틱(1304)에 결합될 수 있다. 제1 부재(1308)는 또한, 하우징(1316) 내에 배치되도록 도시된다. 일부 예에서, 하우징(1316)은 대체로 직사각형인 형상을 포함할 수 있다. 제1 부재(1308)는 양 단부에서 하우징(1316)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 부재(1308)의 제1 단부는 제1 단부에서 하우징(1316)에 결합될 수 있는 한편, 제2 부재(1310)의 제2 단부는 하우징(1316)의 대향하는 제2 단부에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 하우징(1316) 내에서 제1 부재(1308)의 결합, 또는 제1 부재(1308)가 하우징(1316)에 결합되는 지점은 썸스틱(1304)이 좌측 및 우측 위치로 조종되는 것을 허용할 수 있다. 추가로, 도시된 바와 같이, 하우징(1316)은 원형 베이스 프레임(1306)으로부터 떨어져 배치될 수 있고, 원형 베이스 프레임에 결합되지 않을 수 있다. 이러한 오프셋은 조이스틱이 원형 베이스 프레임(1306) 내에서 조종되는 것을 허용할 수 있다.
제2 부재(1310) 및 제3 부재(1312)는 하우징(1316)뿐만 아니라 원형 베이스 프레임(1306)의 양 측부 또는 표면에서 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 부재(1310)는 원형 베이스 프레임(1306)의 제1 측부 또는 표면에 결합되는 제1 단부, 및 하우징(1316)의 제1 측부에 결합되는 제2 단부를 포함할 수 있다. 제3 부재(1312)는 원형 베이스 프레임(1306)의 제2 측부 또는 표면에 결합되는 제1 단부, 및 하우징(1316)의 제1 측부에 대향하는 하우징(1316)의 제2 측부에 결합되는 제2 단부를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제2 부재(1310) 및/또는 제3 부재(1312)는 제1 부재(1308)(또는 하우징(1316))에 직교 또는 수직으로 배향될 수 있다. 일부 예에서, 원형 베이스 프레임(1306) 및 하우징(1316)으로의 제2 부재(1310) 및 제3 부재(1312)의 결합은 썸스틱이 상향 및 하향 위치로 조종되는 것을 허용할 수 있다.
따라서, 제1 부재(1308)를 통해, 제2 부재(1310), 제3 부재(1312), 및 하우징(1316) 및/또는 원형 베이스 프레임(1306)과의 이들 각각의 결합은 썸스틱(1304)이 360도 조종되는 것을 허용할 수 있다. 일부 예에서, 썸스틱(1304)은 지지 부재(1302) 내부에, 또는 중앙에 장착될 수 있다.
제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및/또는 제3 부재(1312)는 썸스틱(1304)이 위에서 설명된 바와 같이 조종되는 것을 허용하는 형상 또는 기능부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및/또는 제3 부재(1312)는, 제1 부재(1308), 제2 부재(1310) 및/또는 제3 부재(1312)가 각각 구부러지고, 굽혀지고, 그리고/또는 회전되는 것을 허용하는 형상을 포함할 수 있다. 예로서, 제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및/또는 제3 부재(1312)는 굴곡을 허용하는 특정 단면 형상/기능부를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 단면은 십자형, T자형, 난형 또는 원형일 수 있다. 이러한 단면은 제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및/또는 제3 부재(1312)가 구부러지는 것을 허용하고, 썸스틱(1304)이 조정되는 것을 허용할 수 있다. 일부 예에서, 단면은 부재의 길이에 걸쳐 균일할 수 있거나, 단면은 부재의 길이를 따라 크기 및/또는 형상이 다양할 수 있다.
제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및/또는 제3 부재(1312)의 단면은 또한, 사용자가 썸스틱(1304)을 구부리거나 조종하기 위해서 요구되는 힘 또는 압력의 양을 조정하도록 수정되거나 변경될 수 있다. 예를 들어, 썸스틱(1304)을 더 강성으로 만들기 위해, 썸스틱(1304)은 상이한 형상 또는 두께를 포함할 수 있다.
썸스틱(1304)의 움직임을 감지하기 위해, 스트레인 게이지가 지지 부재(1302)의 부분에 장착될 수 있다. 스트레인 게이지는 부재들 각각과 연관된 굴곡 정도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 도 13c에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 제1 스트레인 게이지(1318)는, 제1 부재(1308)에 장착되어 썸스틱(1304)이 사용자에 의해 작동될 때, 제1 부재(1308)가 겪는 굴곡의 양을 측정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 제2 스트레인 게이지(1320)는 제2 부재(1310)가 겪는 굴곡의 양을 측정하기 위해 제2 부재(1310)에 장착될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 제3 스트레인 게이지(1322)는 제3 부재(1312)가 겪는 굴곡의 양을 측정하기 위해 제3 부재(1312)에 장착될 수 있다.
제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및 제3 부재(1312)가 겪는 굴곡의 정도는 썸스틱(1304)의 특정 위치(예를 들어, 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 밀기 등)와 연관될 수 있다. 예를 들어, 썸스틱(1304)의 움직임에 기초하여, 부재들은 각각 어느 정도의 굴곡을 경험할 수 있다. 이러한 굴곡은 스트레인 게이지에 의해 검출될 수 있거나, 스트레인 게이지는 경험된 스트레인을 나타내는 데이터를 생성할 수 있다. 일부 예에서, 각각의 스트레인 게이지는 결합될 때 썸스틱(1304)의 위치를 나타낼 수 있는 부재의 각각의 굴곡의 정도를 감지할 수 있다. 즉, 각각의 스트레인 게이지가 겪는 스트레인을 아는 것은 썸스틱의 위치 및 방향이 결정되는 것을 허용할 수 있다.
제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및 제3 부재(1312)의 스트레인 게이지 각각은, 썸스틱(1304)의 위치가 결정될 수 있도록, 제어기 시스템의 하나 이상의 프로세서(예를 들어, PCB)(예를 들어, 제어기 본체 내의 프로세서, 별도 컴퓨팅 디바이스의 프로세서 등)에 (예를 들어, 커넥터, 트랜시버 등을 통해) 통신 가능하게 결합될 수 있다. 썸스틱(1304)의 데이터, 또는 위치는, 환경 내에서 사용자의 위치를 제어하는 것과 같이, 데이터를 하나 이상의 명령으로서 해석하기 위해 게임 또는 다른 애플리케이션에 제공될 수 있다. 일부 예에서, 제어기가 상호 작용하는 원격 시스템(예를 들어, 호스트 컴퓨팅 디바이스, 게임 콘솔 등)은 스트레인 게이지로부터 데이터를 수신할 수 있고, 명령을 수행하기 위해 썸스틱(1304)의 굴곡의 양 및/또는 썸스틱(1304)의 위치를 결정할 수 있다.
일부 예에서, 하나 이상의 제1 스트레인 게이지(1318), 하나 이상의 제2 스트레인 게이지(1320), 및/또는 하나 이상의 제3 스트레인 게이지(1322)는 제1 부재(1308), 제2 부재(1310) 및 제3 부재(1312) 각각에, 부재의 길이를 따라 다양한 위치에서 또는 부재 단면의 상이한 위치에서 결합될 수 있다. 예를 들어, 스트레인 게이지는 제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및/또는 제3 부재(1312)의 상부, 하부 및/또는 측부에 결합되어, 제1 부재(1308), 제2 부재(1310) 및 제3 부재(1312) 각각의 굴곡의 정도를 감지할 수 있다.
일부 예에서, 사용자는 썸스틱(1304)을 밀 수 있고, 제1 부재(1308), 제2 부재(1310), 및 제3 부재(1312) 각각이 겪는 굴곡의 양 및 굴곡의 정도는 누름 및/또는 누름과 연관된 힘의 양을 검출하는 데 사용되기 위해 결정될 수 있다. 또한, 일부 경우에, 썸스틱(1304), 예를 들어, 썸스틱(1304)의 상부는 사용자의 엄지 또는 손가락의 움직임을 감지하기 위한 터치 센서 또는 트랙패드를 포함할 수 있다. 썸스틱(1304)의 상부에 트랙패드를 포함하는 것은, 썸스틱(1304)이 썸스틱(1304) 상의 터치와 연관된 존재, 위치, 및/또는 제스처를 검출하기 위한 트랙패드로서 활용되는 것을 허용한다. 일부 예에서, 썸스틱(1304)은 썸스틱(1304)을 편향시키지 않고 트랙패드로서 활용될 수 있다.
일부 예에서, 조이스틱의 캡 또는 상부는 사용자의 엄지 또는 손가락의 움직임을 감지하기 위한 터치 센서(예를 들어, 용량성 감지 어레이)를 포함할 수 있다. 조이스틱의 상부에 터치 센서를 포함하는 것은, 조이스틱 상의 터치와 연관된 존재, 위치 및/또는 제스처를 검출하기 위한 트랙패드로서 조이스틱이 작동되는 것을 허용할 수 있다. 일부 예에서, 조이스틱은 조이스틱을 편향시키지 않으면서 트랙패드로서 활용될 수 있다. 일부 예에서, 조이스틱은 트랙패드를 활용하지 않으면서 조이스틱으로서 활용될 수 있다. 그러나 일부 예에서, 조이스틱은, 조이스틱의 위치/편향 및 트랙패드 상의 존재, 터치 또는 제스처를 동시에 검출하도록 트랙패드뿐만 아니라 조이스틱의 역할을 할 수 있다.
일부 예에서, 휴대용 제어기의 조이스틱은 엄지의 움직임을 감지하기 위해 조이스틱의 상부 상의 이격된 용량성 센서 또는 다른 전극을 포함할 수 있다. 전극은, 휴대용 제어기가 조이스틱의 움직임을 감지하기 전에 용량성 전극을 사용하여 엄지의 초기 움직임을 검출할 수 있다. 예를 들어, 기존의 휴대용 제어기는, 조이스틱의 초기 움직임을 검출하는 전위차계와 연관되고, 휴대용 제어기에 의해 검출될 수 없는 "불감대역"을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서, 조이스틱이 임계량만큼 편향되거나 움직일 때까지는 초기 움직임이 검출되지 않을 수 있다. 이러한 경우에, 사용자는 조이스틱을 편향시키기 시작할 수 있지만, 비디오 게임에서 대응되는 움직임(예를 들어, 커서 움직임)은, 전위차계에 의해 검출될 수 있는 변위의 임계량 이후까지 발생되지 않을 수 있다. 본원에 개시된 바와 같이, 이러한 초기 움직임을 검출하기 위해, 조이스틱의 캡 상의 다수의 용량성 전극이 조이스틱의 캡을 가로질러 엄지의 초기 움직임을 검출할 수 있다. 용량성 전극은 엄지의 움직임 방향을 검출하여 그 움직임 방향에 따라 비디오 게임의 대응되는 양태를 제어할 수 있다. 일부 예에서, 용량성 전극은 전위차계가 조이스틱의 편향을 검출하기 시작할 때까지 움직임(및/또는 방향)을 계속 검출할 수 있다.
조이스틱, 또는 조이스틱의 캡 또는 상부 표면은 임의의 수의 용량성 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조이스틱은 캡의 중앙에 위치한 제1 용량성 전극, 및 캡의 중앙 주위에 방사상으로 배치된 3개의 용량성 전극을 포함할 수 있다.
도 14는 예시적인 제어 장치(1400)를 예시하며, 이는 일부 예에서, 사용자의 엄지로 작동 가능한 썸스틱과 유사할 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(1400)는 제어 장치(1400)의 상부(1402) 또는 표면을 가로질러 사용자의 엄지 또는 손가락의 움직임을 감지하기 위한 트랙패드(예를 들어, 용량성 감지 어레이)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(1400)는 제어기(100) 및/또는 제어기(500)의 조이스틱(예를 들어, 조이스틱(106), 조이스틱(116), 조이스틱(506), 조이스틱(512))과 유사하거나, 이를 나타내고, 그리고/또는 이를 위해 사용될 수 있다.
일부 예에서, 제어 장치(1400)는 엄지의 움직임을 감지하기 위해 상부(1402) 상에서 이격된 전극(1404)(예를 들어, 용량성 센서)을 포함할 수 있다. 전극(1404)은 일부 예에서, 제어 장치(1400) 또는 제어기가 제어 장치(1400)의 움직임을 감지하기 전에 제어 장치(1400) 상의 엄지의 초기 움직임을 검출할 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서, 제어 장치(1400)는 제어 장치(1400)의 초기 움직임을 감지하는 제어기의 전위차계와 연관된 "불감대역"을 포함할 수 있다. 이러한 불감대역은 제어기에 의해서 검출되지 못할 수 있다. 즉, 사용자가 제어 장치(1400)(예를 들어, 조이스틱)를 움직이더라도, 제어기는 래그(lag) 또는 "불감대역"을 포함할 수 있다. 사용자에 의한 제어 장치(1400)의 초기 움직임은, 제어 장치(1400)가 임계량을 편향시키기 전에, 제어기에 의해 검출되지 않거나 검출 불가능할 수 있다. 이러한 경우에, 사용자가 제어 장치(1400)의 편향 또는 움직임을 시작할 수 있지만, 비디오 게임에서 대응되는 움직임(예를 들어, 커서 움직임)은 전위차계에 의해 검출될 수 있는 변위의 임계량 이후에서야 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 초기 움직임을 검출하기 위해, 전극(1404)은 제어 장치(1400)의 상부(1402) 내에 또는 상부 상에 배치될 수 있다. 전극(1404)은 엄지의 초기 움직임을 검출할 수 있고, 제어기에 의해 작동되는 애플리케이션 내에서 움직임을 상관시킬 수 있다. 전극(1404)은 움직임 방향을 검출하여서 제어 장치(1400)의 움직임 방향에 따라 비디오 게임의 대응되는 양태를 제어할 수 있다. 일부 예에서, 전극(1404)은 전위차계가 썸스틱의 편향을 검출할 수 있을 때까지 움직임(및/또는 방향)을 계속 감지할 수 있으며, 그 후에 전극(1404)이 비활성화되거나 무시될 수 있다. 이러한 의미에서, 전극(1404)은 제1 기간 동안 그리고 제어 장치(1400)의 움직임이 전위차계에 의해 검출되기 전에 제어 장치(1400)의 움직임을 감지할 수 있다. 그 후, 제어기의 전위차계는 제2 기간 동안 그리고 제어 장치의 움직임의 양이 임계값보다 큰 후에 움직임을 감지할 수 있다. 일부 예에서, 제2 기간 동안, 전극(1404)은 비활성화될 수 있고, 전극(1404)에 의해 생성된 데이터는 무시될 수 있다. 그러나, 일부 예에서, 제어기(1400)는 움직임을 제어하기 위해 (전극(1404)에 의해 검출된 바와 같은) 엄지의 움직임 및 (전위차계에 의해 검출된 바와 같은) 조이스틱의 움직임을 사용할 수 있다. 따라서, 전극(1404) 및 전위차계는 사용자의 엄지의 움직임 및/또는 제어 장치의 움직임을 감지하기 위해 조합되어 사용될 수 있다.
일부 예에서, 전극(1404)은 썸스틱의 움직임과 비교하여 사용자의 엄지의 움직임을 감지할 수 있다. 예를 들어, 엄지가 제어 장치(1400)의 상부(1402)를 가로질러 움직일 때, 전극(1404)은 이러한 움직임을 감지하고 특정 방향으로의 제어 장치(1400)의 움직임을 예상할 수 있다.
일부 예에서, 제어 장치(1400) 또는 제어 장치(1400)의 상부(1402)는 임의의 수의 전극(1404)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 제어 장치(1400)는 중앙에 위치된 전극 및 중앙에 위치된 전극 주위에 방사상으로 배치된 네 개의 전극을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 주변 전극들은 제어 장치(1400)의 주변부 근처에 배치될 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 제어 장치(1400) 및/또는 엄지의 초기 움직임을 검출하기 위해 임의의 수의 전극(1404)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(1400)는 중앙에 위치된 단일 전극 및 제어 장치(1400) 상의 주변 및/또는 다른 위치 주위에 배치된 네 개의 전극을 포함할 수 있다.
도 14는 또한, 제어 장치(1400)(또는 다른 제어 장치)를 제어기의 프로세서에 통신 가능하게 결합하기 위한 커넥터(1406)를 예시한다. 예를 들어, 커넥터(1406)는 제어 장치(1400) 상에 배치된 전극(1404) 및/또는 터치 센서로부터의 움직임 데이터를 제공할 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(1400)는 볼 및 소켓 유형 인터페이스를 나타낼 수 있고 커넥터(1406)는 커넥터(1406)의 부분을 숨기기 위해 제어 장치(1400)의 내부로부터 라우팅될 수 있다. 일부 예에서, 커넥터(1406)는 제어 장치(1400)의 내부측 상에서 상부(1402), 또는 제어 장치(1400)의 부분(예를 들어, 전극(1404), 버튼 등) 위로 라우팅되는 가요성 회로 또는 와이어를 나타낼 수 있다.
일부 예에서, 휴대용 제어기는 누름(들)과 연관된 힘의 양을 결정하기 위해 전극뿐만 아니라 트랙패드를 갖는 제어 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 트랙패드에서의 누름을 검출하기 위해, 제어 장치 또는 휴대용 제어기는 트랙패드 아래에(예를 들어, 수직으로 아래에) 배치된 전극을 포함할 수 있다. 힘은 트랙패드의 용량성 어레이와 전극 사이의 커패시턴스의 변화에 의해 검출될 수 있다. 사용자가 다양한 힘의 양으로 트랙패드의 영역들(또는 제어 장치의 상부 표면)을 누를 때, 트랙패드는 편향될 수 있고, 힘의 양은 전극과 용량성 어레이 사이의 커패시턴스의 변화에 의해 감지될 수 있다. 이러한 경우에, 트랙패드는, 트랙패드가 전극을 향해 편향되는 것을 허용하고 따라서 휴대용 제어기 또는 원격 디바이스에 의해 검출될 힘의 양을 위한 가요성 재료로 제조될 수 있다.
도 15a 내지 도 15c는 제어 장치(1500)에서의 터치 및 제어 장치(1500)에서의 터치 또는 누름과 연관된 힘의 양을 감지하기 위한 예시적인 제어 장치(1500)를 예시한다. 일부 예에서, 제어 장치(1500)는 누름 및 누름과 연관된 힘의 양을 감지하기 위한 센서들의 적층체 또는 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(1500)는 사용자의 손가락의 존재, 위치, 힘, 및/또는 제스처를 검출할 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(1500)는 제어기(100) 및/또는 제어기(500)의 트랙패드(예를 들어, 트랙패드(108), 트랙패드(118), 트랙패드(508), 트랙패드(514))와, 그리고/또는 제어기(100)의 D-패드(110) 및/또는 제어기(500)의 D-패드(510)와 유사하고, 이를 나타내고, 그리고/또는 이를 위해 사용될 수 있다.
도 15a는 상부 커버(1502), 터치 센서(1504)(예를 들어, 용량성 어레이), 및/또는 압력 센서(1506)(예를 들어, 전극)를 도시하는 제어 장치(1500)의 컴팩트 또는 조립된 도면을 예시한다. 일부 예에서, 상부 커버(1502)는 터치 센서(1504) 및 압력 센서(1506) 위에 배치될 수 있고, 터치 센서(1504)는 압력 센서(1506) 위에 배치될 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 절연체 층(1508)이 터치 센서(1504)와 압력 센서(1506) 사이에 배치될 수 있다. 일부 예에서, 상부 커버(1502), 터치 센서(1504), 압력 센서(1506), 및/또는 하나 이상의 절연체 층(1508)은 접착제를 사용하여 함께 결합될 수 있다.
터치 센서(1504)에 의해 감지된 터치는 제1 커넥터(1510)를 통해 제어기의 하나 이상의 프로세서에 전송될 수 있고, 터치와 연관된 힘의 양은 제2 커넥터(1512)를 통해 제어기의 하나 이상의 프로세서에 전송될 수 있다.
도 15b는 상부 커버(1502), 터치 센서(1504), 압력 센서(1506), 및 하나 이상의 절연체 층(1508)을 포함하는 제어 장치(1500)의 구성을 도시하는 제어 장치(1500)의 분해도를 예시한다. 도 15c는 제어 장치(1500)의 측면도를 예시한다. 위에서 논의된 바와 같이, 제어 장치(1500)는 제어 장치(1500)에서 누름과 연관된 힘의 양을 결정하기 위해 압력 센서(1506)뿐만 아니라 터치 센서(1504)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 압력 센서(1506)는 터치 센서(1504)와 커패시턴스의 변화를 검출하도록 구성된 전극 또는 다수의 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(1504)가 용량성 어레이를 포함하는 경우에, 용량성 어레이와 전극 사이의 커패시턴스의 변화는 누름과 연관된 힘의 양과 상관될 수 있다. 이러한 의미에서, 압력 센서(1506)에 의해 측정된 바와 같이 터치 센서(1504)와 압력 센서(1506) 사이의 커패시턴스의 변화는 누름과 연관된 힘의 양을 결정하기 위해 활용될 수 있다.
터치 센서(1504) 및/또는 하나 이상의 절연체 층(1508)은, 터치 센서(1504)의 부분이 압력 센서(1506)에 접촉하게 되거나 압력 센서 쪽으로 더 가깝게 움직일 수 있도록 편향될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(1504)는 사용자가 제어 장치(1500)를 누르는 것에 응답하여 압력 센서(1506)에 더 근접하게 움직일 수 있다. 압력 센서(1506)에 근접하게 되는 터치 센서(1504)의 이러한 움직임, 또는 편향은 결과적으로 터치 센서(1504) 및/또는 압력 센서(1506)가 겪게 되는 정전용량의 변화를 일으킬 수 있다. 커패시턴스의 이러한 변화는 사용자가 제어 장치(1500)를 누르는 힘의 양을 결정하기 위해 힘의 양과 연관될 수 있다. 즉, 사용자가 다양한 힘의 양으로 터치 센서(1504)(또는 상부 커버(1502))의 영역을 누를 때, 힘의 양은 전극과 용량성 어레이 사이의 커패시턴스의 변화에 의해 감지될 수 있다.
상부 커버(1502), 터치 센서(1504), 및/또는 절연체 층(1508)은 압력 센서(1506)를 향해 편향될 수 있게 가요성 재료로 제조될 수 있다. 이에 따라, 힘의 양은 검출될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 절연체 층은 터치 센서(1504)가 압력 센서(1506) 쪽으로 편향되는 것을 허용하도록 압축될 수 있다. 터치 또는 누름이 제거된 후, 상부 커버(1502), 압력 센서(1506), 및 절연체 층(1508)은 각각의 휴지 위치로 복귀될 수 있다.
일부 예에서, 압력 센서(1506)가 제어 장치(1500)의 구성요소로서 예시되나, 압력 센서(1506)는 별도의 구성요소이거나, 제어 장치(1500)로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(1506)는 제어기의 본체 내에, 터치 센서(1504) 아래에 배치될 수 있다. 여기서, 터치 센서(1504)는 사용자가 터치 센서(1504)를 누를 때 압력 센서(1506) 쪽으로 편향될 수 있다. 터치 센서(1504)의 이러한 편향 또는 눌림은 터치 센서(1504)를 압력 센서(1506)에 근접하게 또는 더 가깝게 가져올 수 있다. 일부 예에서, 터치 센서(1504) 및/또는 압력 센서(1506)는 형상이 실질적으로 원형일 수 있고/있거나, 서로 실질적으로 동일한 크기일 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 휴대용 제어기의 강성이거나 고정된 부분(예를 들어, 커버)은 제어 장치에서 받는 힘의 양을 검출하기 위한 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치를 둘러싸는 휴대용 제어기의 일 부분(예를 들어, 휴대용 제어기의 개구부 또는 수신기)은 금속 층 또는 금속 요소를 포함할 수 있다. 제어 장치의 트랙패드의 용량성 센서 어레이는, 용량성 센서 어레이가 금속 층 또는 금속 요소로부터 멀어질 때 제어 장치에 가해지는 힘의 양을 검출할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 제어 장치를 누르면, 제어 장치는 휴대용 제어기(예를 들어, 제어기 본체) 안으로 하향 편향될 수 있다. 이러한 편향은 트랙패드의 영역 또는 부분을 금속 층 또는 각각의 금속 요소의 각각의 부분으로부터 멀어지게 당겨지거나 멀어지게 움직이게 할 수 있다. 트랙패드의 용량성 센서 어레이(또는 다른 센서)는 금속 층 및/또는 각각의 금속 요소와의 커패시턴스의 변화를 검출할 수 있다. 휴대용 제어기 시스템의 로직은 다음으로, 커패시턴스의 이러한 변화 또는 커패시턴스의 양을 트랙패드에서 수신된 힘의 양으로 변환할 수 있다. 다시 말해서, 제어 장치의 편향은 트랙패드의 누름과 연관된 힘의 양을 결정하기 위해서 사용될 수 있다.
도 16a 내지 도 16c는 제어기(1604)의 리셉터클(1602) 내에 배치된 제어 장치(1600)를 예시한다. 일부 예에서, 제어 장치(1600)는 터치를 감지하기 위한 터치 센서(1606)(예를 들어, 트랙패드)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 제어 장치(1600)는 제어 장치(1600)에서의 터치 또는 누름과 연관된 힘의 양을 결정하기 위한 기능을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제어 장치(1600)는 제어기(100) 및/또는 제어기(500)의 트랙패드(예를 들어, 트랙패드(108), 트랙패드(118), 트랙패드(508), 트랙패드(514))와, 그리고/또는 제어기(100)의 D-패드(110) 및/또는 제어기(500)의 D-패드(510)와 유사하고, 이를 나타내고, 그리고/또는 이를 위해 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 제어 장치(1600)는 리셉터클(1602) 내에 상주할 수 있고, 제어기(1604)의 전방부에 배치될 수 있다. 일부 예에서, 제어기(1604) 또는 리셉터클(1602)의 부분들은 제어 장치(1600)가 겪는 편향의 양을 결정하기 위한 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 요소(1608)는 리셉터클(1602)의 측벽 내에서 제어 장치(1600) 주위에 배치될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 리셉터클(1602)을 둘러싸는 제어기(1604)의 부분은 금속 층을 포함할 수 있다. 금속 요소(1608) 또는 금속 층으로서 구현되든, 금속 요소(1608) 또는 금속 층은 제어기(1604)의 강성 또는 고정 부분 상에 배치될 수 있고, 제어 장치(1600)를 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 금속 요소(1608) 또는 금속 층이 리셉터클(1602) 주위에서 제어기(1604)의 상부 커버 내에 배치될 수 있다.
터치 센서(1606)는 제어기(1604)에서 힘의 양을 검출하도록 동작 가능한 용량성 센서 어레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(1606)의 부분이 금속 요소(1608)(또는 금속 층)로부터 멀어짐에 따라, 대응되는 커패시턴스의 변화가 감지될 수 있다. 예를 들어, 도 16c에 도시된 바와 같이, 사용자가 터치 센서(1606)를 누르면, 사용자가 터치하는 터치 센서(1606)의 부분은 리셉터클(1602)(또는 제어기(1604)) 안으로 하향 편향될 수 있다. 이러한 편향은 터치 센서(1606)의 영역 또는 부분을 각각의 금속 요소(1608)(또는 금속 층)로부터 멀어지게 움직이게 하거나 또는 그로부터 멀리 배치되게 할 수 있다. 터치 센서(1606)(또는 터치 센서의 용량성 패드)는 금속 요소들(1608) 사이의 커패시턴스의 변화를 검출할 수 있고, 휴대용 제어기의 로직은 이러한 커패시턴스의 변화를 제어 장치(1600)에서 수신된 힘의 양으로 변환할 수 있다. 다시 말해서, 터치 센서(1606)의 편향량은 누름과 연관된 힘의 양을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
도 17은 제어기(100) 및/또는 제어기(500)와 같은 제어기(1700)의 예시적인 컴퓨팅 구성요소를 예시한다. 예시된 바와 같이, 제어기는 하나 이상의 입력/출력(I/O) 디바이스(1702), 예컨대 전술된 제어 장치들(예를 들어, 조이스틱, 트랙패드, 트리거 등), 잠재적으로 임의의 다른 유형의 입력 또는 출력 디바이스를 포함한다. 예를 들어, I/O 디바이스(1702)는 사용자 음성 입력과 같은 오디오 입력을 수신하기 위한 하나 이상의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 카메라 또는 다른 유형의 센서(예를 들어, 관성 측정 유닛(IMU: Inertial Measurement Unit))는 휴대용 제어기의 모션과 같은 제스처 입력을 수신하는 입력 디바이스로서 기능할 수 있다. 일부 실시형태에서, 추가적인 입력 디바이스가 키보드, 키패드, 마우스, 터치 스크린, 조이스틱, 제어 버튼 등의 형태로 제공될 수 있다. 입력 디바이스(들)는, 전원 및 리셋 버튼뿐만 아니라, 볼륨 증가/감소를 위한 기본 볼륨 제어 버튼(들)과 같은 제어 메커니즘을 더 포함할 수 있다.
한편, 출력 디바이스는 디스플레이, 라이트 요소(예를 들어, LED), 햅틱 감각을 생성하기 위한 진동기, 스피커(들)(예를 들어, 헤드폰) 등을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 전원이 켜져 있을 때와 같은 상태 및/또는 제어기의 기능(예를 들어, 모드)를 나타내는 간단한 라이트 요소(예를 들어, LED)가 있을 수 있다. 몇 가지 예가 제공되었지만, 제어기는 추가로 또는 대안적으로 임의의 다른 유형의 출력 디바이스를 포함할 수 있다.
일부 경우에, 하나 이상의 출력 디바이스에 의한 출력은 하나 이상의 입력 디바이스에 의해 수신된 입력에 기반할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치의 선택은 제어 장치에 인접하게(예를 들어, 아래에) 또는 임의의 다른 위치에 위치된 진동기에 의한 촉각 응답의 출력을 발생시킬 수 있다. 일부 경우에, 출력은 제어 장치와 연관된 터치 센서와 같은 터치 센서 상의 터치 입력의 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 달라질 수 있다. 예를 들어, 터치 센서 상의 제1 위치에서의 터치 입력은 제1 촉각 출력을 발생시킬 수 있는 반면, 터치 센서 상의 제2 위치에서의 터치 입력은 제2 촉각 출력을 발생시킬 수 있다. 더 나아가, 터치 센서 상의 특정 제스처는 특정 촉각 출력(또는 다른 유형의 출력)을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 제어 장치 상의 스와이프 제스처는 제1 유형의 촉각 출력을 발생시킬 수 있는 반면, (터치 센서에 의해 감지된) 제어 장치 상의 탭은 제2 유형의 촉각 출력을 발생시킬 수 있는 반면, 제어 장치의 강한 누름은 제3 유형의 촉각 출력을 발생시킬 수 있다. 추가적으로, 특정 제어 장치 또는 제어 장치의 부분은 수신된 입력을 기반으로 조명될 수 있다.
또한, 휴대용 제어기(1700)는 네트워크 및/또는 하나 이상의 원격 시스템 및/또는 디바이스(1705)(예를 들어, 애플리케이션을 실행하는 호스트 컴퓨팅 디바이스, 게임 콘솔 등)에 대한 무선 연결을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 통신 인터페이스(1704)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(1704)는, Wi-Fi, 블루투스, 무선 주파수(RF) 등과 같은 다양한 무선 기술 중 하나 이상을 구현할 수 있다. 휴대용 제어기(1700)는 네트워크, 연결된 주변 디바이스, 또는 다른 무선 네트워크와 통신하는 플러그인 네트워크 디바이스로의 유선 연결을 용이하게 하는 물리적 포트들을 추가로 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
예시된 구현예에서, 휴대용 제어기(1700)는 하나 이상의 프로세서(1706) 및 컴퓨터 판독가능 매체(1708)를 추가로 포함한다. 일부 구현예에서, 프로세서(들)(1706)는 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 유닛(GPU), CPU와 GPU 모두, 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 또는 당업계에 알려진 다른 처리 유닛 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 본원에서 기능적으로 설명된 것은 적어도 부분적으로 하나 이상의 하드웨어 로직 구성요소에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 그리고 한정됨 없이, 사용될 수 있는 예시적인 유형의 하드웨어 로직 구성요소는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: field-programmable gate array), 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC: application-specific integrated circuit), 애플리케이션 특정 표준 제품(ASSP: application-specific standard product), 시스템 온 칩 시스템(SOC: system-on-a-chip system), 복합 프로그래밍가능 로직 디바이스(CPLD: complex programmable logic device) 등을 포함한다. 추가적으로, 프로세서(들)(1706) 각각은, 프로그램 모듈, 프로그램 데이터, 및/또는 하나 이상의 운영 체제를 또한 저장할 수 있는 자체 로컬 메모리를 구비할 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체(1708)는 컴퓨터 판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들, 또는 다른 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성 메모리, 제거가능 및 제거불가능 매체를 포함할 수 있다. 이러한 메모리는, 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있으며 컴퓨팅 디바이스에 의해서 액세스될 수 있는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다목적 디스크(DVD: digital versatile disk) 또는 기타 광 저장 디바이스, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 디바이스, 또는 기타 자기 저장 디바이스, RAID 저장 시스템, 또는 임의의 다른 매체를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 컴퓨터 판독 가능 매체(1708)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체("CRSM")로서 구현될 수 있으며, 이는 컴퓨터 판독 가능 매체(1708)에 저장된 지령을 실행하기 위해 프로세서(들)(1706)에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 물리적 매체일 수 있다. 하나의 기본 구현예에서, CRSM은 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 및 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, CRSM은, 읽기 전용 메모리(ROM: read-only memory), 전기적으로 지울 수 있는 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리(EEPROM: electrically erasable programmable read-only memory), 또는 원하는 정보를 저장하기 위해서 사용될 수 있고, 프로세서(들)(1706)에 의해서 액세스될 수 있는 임의의 다른 유형(tangible)의 매체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
명령어, 데이터 저장소 등과 같은 여러 모듈은 컴퓨터 판독 가능 매체(1708) 내에 저장되고, 프로세서(들)(1706)에서 실행되도록 구성될 수 있다. 몇 가지 예시적인 기능 모듈이 컴퓨터 판독 가능 매체(1708)에 저장되고 프로세서(들)(1706)에서 실행되는 것으로 도시되지만, 동일한 기능이 대안적으로 하드웨어, 펌웨어 또는 SOC(시스템 온 칩)로 구현될 수 있다.
운영 체제 모듈(1710)은 다른 모듈의 이익을 위해 휴대용 제어기 내에 있고 그에 결합된 하드웨어를 관리하도록 구성될 수 있다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체(1708)는, 휴대용 제어기가 애플리케이션(예를 들어, 게임 애플리케이션)을 실행하는 개인용 컴퓨팅 디바이스, 게임 콘솔, HMD, 원격 서버 등과 같은 하나 이상의 다른 디바이스(1705)와 통신 인터페이스(1404)를 통해 통신할 수 있도록 하는, 네트워크-통신 모듈(1712)을 저장할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체(1708)는 제어기 상에서 또는 제어기가 결합되는 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행되는 게임(또는 다른 애플리케이션)과 연관된 데이터를 저장하기 위한 게임-세션 데이터베이스(1714)를 추가로 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체(1708)는 또한 개인용 컴퓨팅 디바이스, 게임 콘솔, 원격 서버 등과 같은, 제어기가 결합되는 디바이스와 연관된 데이터를 저장하는 디바이스-레코드 데이터베이스(1716)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(1708)는, 게임 제어기로서 기능하도록 제어기를 구성하는 게임 제어 명령어(1718), 및 다른 비게임(non-gaming) 디바이스의 제어기로서 기능하도록 휴대용 제어기를 구성하는 범용 제어 명령어(1720)를 더 저장할 수 있다.
일부 예에서, 도 17에 도시된 구성요소(소프트웨어)의 일부 또는 전부는 제어기를 포함하는 제어기 시스템(1707)의 일부인 다른 컴퓨팅 디바이스(들)(1705) 상에서 구현될 수 있다. 이러한 경우에, 본원에 설명된 프로세스 및/또는 기능은 다른 컴퓨팅 디바이스(1705) 및/또는 제어기(1700)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기(1700)는 컴퓨팅 디바이스(들)/서버를 동일한 환경의 호스트 PC 또는 콘솔에 결합할 수 있고, 제어기(1700)에서 수신된 누름, 선택 등을 나타내는 데이터를 디바이스(1705)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어기(1700)는 제어기의 트랙패드에서 수신된 터치 입력을 나타내는 데이터를 컴퓨팅 디바이스에 전송할 수 있고, 컴퓨팅 디바이스는 데이터의 특성, 및/또는 터치 입력이 수신되는 제어기(또는 제어기의 제어 장치) 상에서의 위치를 결정할 수 있다. 다음으로, 컴퓨팅 디바이스(1705)는 게임 또는 애플리케이션 내의 연관된 동작이 수행되게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(1705)는 제어 장치(예를 들어, 제어 장치(1300)) 상의 스트레인 게이지에서 검출된 스트레인의 양을 나타내는 데이터를 수신할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는, 데이터에 기초하여, 썸스틱(1304)의 대응되는 위치 및 경험된 스트레인을 결정할 수 있다. 그러면 썸스틱의 위치가 게임 애플리케이션을 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 그러나, 몇 가지 시나리오가 설명되어 있지만, 제어기 및 컴퓨팅 디바이스(들)(1705)는, 제어기(1700), 컴퓨팅 디바이스(1705), 및/또는 제어기 시스템(1707)의 다른 디바이스가 본원에 설명된 동작 및 프로세스를 수행할 수 있도록, 데이터를 송수신하기 위해 서로 통신 가능하게 결합될 수 있다.
예시적인 조항들
1. 제어기 시스템으로서, 하나 이상의 프로세서; 및 제어기를 포함하고, 제어기는, 전방 표면을 갖는 제어기 본체; 및 제어기 본체의 전방 표면 상에 상주하는 제어 장치를 포함하며, 제어 장치는, 상부 커버; 상부 커버에 인접하고, 상부 커버에서의 터치 입력을 나타내는 터치 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 터치 센서; 상부 커버 아래에 적어도 부분적으로 상주하고, 상부 커버의 제1 작동 가능 영역의 제1 누름에 기초한 제1 선택을 나타내는 제1 선택 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 제1 스위치; 및 상부 커버 아래에 적어도 부분적으로 상주하고, 상부 커버의 제2 작동 가능 영역의 제2 누름에 기초한 제2 선택을 나타내는 제2 선택 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 제2 스위치를 포함하는, 제어기 시스템.
2. 조항 1에 있어서, 제어 장치는 원형 트랙패드를 포함하고; 제1 스위치는 제1 촉각 스위치를 포함하고; 제2 스위치는 제2 촉각 스위치를 포함하고; 제어기는 제3 촉각 스위치 및 제4 촉각 스위치를 더 포함하고; 제1 촉각 스위치, 제2 촉각 스위치, 제3 촉각 스위치, 및 제4 촉각 스위치는 상부 커버의 개별 작동 가능한 영역 아래에서 원형 트랙패드의 주변 주위에 등거리 이격된, 제어기 시스템.
3. 조항 1에 있어서, 제1 누르는 힘의 양을 나타내는 제1 힘 데이터 또는 제2 누르는 힘의 양을 나타내는 제2 힘 데이터 중 적어도 하나를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 압력 센서를 더 포함하는, 제어기 시스템.
4. 조항 3에 있어서, 압력 센서는 제1 압력 센서 및 제2 압력 센서를 포함하고; 제1 압력 센서는 제1 누르는 힘의 양을 나타내는 제1 힘 데이터를 제공하도록 구성되고; 제2 압력 센서는 제2 누르는 힘의 양을 나타내는 제2 힘 데이터를 제공하도록 구성된, 제어기 시스템.
5. 조항 1에 있어서, 제어기 시스템은 발광 소자를 더 포함하고, 제어 장치는 개구부, 절결부, 또는 박형화된 영역 중 적어도 하나를 포함하고; 발광 소자에 의해 방출된 광은 제1 스위치의 제1 위치 및 제2 스위치의 제2 위치를 나타내기 위해 개구부, 절결부, 또는 박형화된 영역 중 적어도 하나를 통해 방출되도록 구성된, 제어기 시스템.
6. 조항 1에 있어서, 제어 장치는 방향 패드(D-패드)로서 기능하도록 구성된, 제어기 시스템.
7. 조항 6에 있어서, 제어기 시스템은 발광 다이오드를 더 포함하고, 제어기는 제어 장치가 트랙패드로서 구성되었음을 나타내기 위해 제1 상태로 조명하도록 구성되고, 제어기는 제어 장치가 D-패드로서 구성되었음을 나타내기 위해 제2 상태로 조명하도록 구성된, 제어기 시스템.
8. 조항 1에 있어서, 제어기 시스템은 잠금 메커니즘을 더 포함하며, 잠금 메커니즘은 제어 장치가 눌려지는 것을 방지하는 기능을 하는, 제어기 시스템.
9. 제어기 시스템으로서, 하나 이상의 프로세서; 및 제어기를 포함하고, 제어기는, 전방 표면을 갖는 제어기 본체; 및 제어기 본체의 전방 표면 상에 상주하는 제어 장치를 포함하며, 제어 장치는, 터치 입력을 나타내는 터치 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 원형 트랙패드 - 원형 트랙패드는 절결부를 포함함 -; 원형 트랙패드의 절결부 내에 배치된 방향 패드(D-패드); D-패드의 제1 작동 가능 영역 아래에 적어도 부분적으로 상주하고, 제1 작동 가능 영역의 제1 누름에 기초한 제1 선택을 나타내는 제1 선택 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 제1 스위치; 및 D-패드의 제2 작동 가능 영역 아래에 적어도 부분적으로 상주하고, 제2 작동 가능 영역의 제2 누름에 기초한 제2 선택을 나타내는 제2 선택 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 제2 스위치를 포함하는, 제어기 시스템.
10. 조항 9에 있어서, 원형 트랙패드는 터치 입력을 나타내는 터치 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 제1 터치 센서를 포함하고; D-패드는 터치 입력을 나타내는 추가 터치 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 제2 터치 센서를 포함하는, 제어기 시스템.
11. 조항 10에 있어서, 제1 터치 센서는 실질적으로 십자형 절결부를 구비하는 실질적으로 원형을 포함하며, 제1 터치 센서는 D-패드 주위에 배치되고; 제2 터치 센서는 실질적으로 십자형이고, 제2 터치 센서는 D-패드 상에 배치된, 제어기 시스템.
12. 조항 10에 있어서, 제1 터치 센서와 제2 터치 센서는 집합적으로 제어 장치의 실질적으로 원형의 터치 센서를 형성하는, 제어기 시스템.
13. 조항 9에 있어서, D-패드의 표면은 원형 트랙패드의 표면과 실질적으로 동일 평면이거나; D-패드의 표면은 원형 트랙패드의 표면 위에 배치되거나; 또는 D-패드의 표면이 원형 트랙패드의 표면 아래에 배치된, 제어기 시스템.
14. 조항 9에 있어서, 제어기 시스템은 원형 트랙패드 및 D-패드 아래에 배치된 발광 구성요소를 더 포함하며, 발광 구성요소는 원형 트랙패드 주위에 배열된 제1 개구부 또는 D-패드 주위에 배열된 제2 개구부를 통해 광을 방출하도록 배열된, 제어기 시스템.
15. 조항 9에 있어서, 제어기 시스템은 원형 트랙패드 아래에 배치된 제1 발광 구성요소 및 D-패드 아래에 배치된 제2 발광 구성요소를 더 포함하며, 제1 발광 구성요소는 원형 트랙패드의 사용 중 제1 모드 동안 광을 방출하도록 구성되고; 제2 발광 구성요소는 D-패드의 사용 중 제2 모드 동안 광을 방출하도록 구성된, 제어기 시스템.
16. 제어기로서, 전방 표면을 갖는 제어기 본체; 및 제어기 본체의 전방 표면 상에 상주하는 제어 장치를 포함하며, 제어 장치는, 원형 베이스 프레임; 조이스틱; 조이스틱에 결합되고, 구부러지도록 구성된 제1 부재; 제1 부재 주위에 배치되고, 제1 부재의 제1 단부 및 제2 부재의 제2 단부에 결합된 하우징; 원형 베이스 프레임 및 하우징에 결합되고, 구부러지도록 구성된 제2 부재; 및 원형 베이스 프레임 및 하우징에 결합되고, 구부러지도록 구성된 제3 부재를 포함하는, 제어기.
17. 조항 16에 있어서, 제2 부재는 원형 베이스 프레임의 제1 측부 및 하우징의 제1 측부에 결합되고; 제3 부재는 원형 베이스 프레임의 제2 측부 및 하우징의 제2 측부에 결합되고, 원형 베이스 프레임의 제2 측부는 원형 베이스 프레임의 제1 측부와 직접적으로 대향하는, 제어기.
18. 조항 16에 있어서, 조이스틱의 상부에 배치되고, 터치 입력을 나타내는 터치 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 터치 센서를 더 포함하는 제어기.
19. 조항 16에 있어서, 제1 부재 상에 배치되며 제1 부재의 굴곡의 정도를 측정하는 하나 이상의 제1 스트레인 게이지로서, 제1 부재의 굴곡의 정도를 나타내는 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된, 하나 이상의 제1 스트레인 게이지; 제2 부재 상에 배치되며 제2 부재의 굴곡의 정도를 측정하는 하나 이상의 제2 스트레인 게이지로서, 제2 부재의 굴곡의 정도를 나타내는 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된, 하나 이상의 제2 스트레인 게이지; 또는 제3 부재 상에 배치되며 제3 부재의 굴곡의 정도를 측정하는 하나 이상의 제3 스트레인 게이지로서, 제3 부재의 굴곡의 정도를 나타내는 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된, 하나 이상의 제3 스트레인 게이지 중 적어도 하나를 더 포함하는 제어기.
20. 조항 16에 있어서, 집합적으로, 제1 부재, 제2 부재 및 제3 부재는 조이스틱에 360도 회전을 제공하는, 제어기.
21. 조항 16에 있어서, 제1 부재, 제2 부재, 또는 제3 부재 중 적어도 하나의 단면은 원통형, 십자형, 또는 T자형 중 적어도 하나인, 제어기.
22. 조항 16에 있어서, 조이스틱은 실질적으로 원형 베이스 프레임의 중앙에 있는, 제어기.
23. 제어기 시스템으로서, 하나 이상의 프로세서; 및 제어기를 포함하고, 제어기는, 전방 표면을 갖는 제어기 본체; 및 제어기 본체의 전방 표면 상에 상주하는 제어 장치를 포함하며, 제어 장치는, 썸스틱; 썸스틱의 중앙에 배치되고, 사용자의 엄지를 감지하고 하나 이상의 프로세서에 엄지를 나타내는 제1 데이터를 제공하도록 구성된 제1 용량성 전극; 및 썸스틱의 중앙 주위에 배치되며, 사용자의 엄지를 감지하고 엄지를 나타내는 제2 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 하나 이상의 제2 용량성 전극을 포함하는, 제어기 시스템.
24. 조항 23에 있어서, 제어기 시스템은 전위차계를 더 포함하며, 제1 용량성 전극 및 하나 이상의 제2 용량성 전극은 전위차계가 썸스틱의 제2 움직임을 감지하기 전에 엄지의 제1 움직임을 감지하도록 구성된, 제어기 시스템.
25. 조항 24에 있어서, 전위차계는 제2 움직임의 임계량 후에 썸스틱의 제2 움직임을 감지하도록 구성되고; 제2 움직임의 임계량을 검출하는 것에 적어도 부분적으로 기초하여, 하나 이상의 프로세서는 제1 용량성 전극 또는 하나 이상의 제2 용량성 전극 중 적어도 하나가 비활성화되게 하도록 구성된, 제어기 시스템.
26. 조항 23에 있어서, 하나 이상의 프로세서는 제1 데이터 및 제2 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 엄지의 움직임 방향을 결정하도록 구성된, 제어기 시스템.
27. 조항 26에 있어서, 하나 이상의 프로세서는 통신 가능하게 결합된 컴퓨팅 디바이스에 움직임 방향을 제공하도록 구성된, 제어기 시스템.
28. 조항 23에 있어서, 하나 이상의 제2 용량성 전극은 네 개의 용량성 전극을 포함하고, 네 개의 용량성 전극은 제1 용량성 전극 주위에 방사상으로 이격된, 제어기 시스템.
29. 조항 23에 있어서, 제어기 시스템은 전위차계를 더 포함하며, 제1 용량성 전극 및 하나 이상의 제2 용량성 전극은 제1 기간 동안 엄지의 제1 움직임을 감지하도록 구성되고; 전위차계는 제1 기간 이후인 제2 기간 동안 썸스틱의 제2 움직임을 감지하도록 구성된, 제어기 시스템.
30. 제어기 시스템으로서, 하나 이상의 프로세서; 및 제어기를 포함하고, 제어기는, 전방 표면을 갖는 제어기 본체; 제어기 본체의 전방 표면에 정의된 개구부; 및 제어기 본체의 전방 표면 상에 그리고 개구부 내에 상주하는 제어 장치를 포함하며, 제어 장치는, 상부 커버, 상부 커버에 인접하게 배치되고, 상부 커버에서의 터치 입력을 나타내는 터치 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 터치 센서, 및 상기 터치 센서에 인접하게 배치된 전극을 포함하며, 터치 센서는 상부 커버에서의 터치 입력에 응답하여 전극을 향해 구부러지도록 구성되고, 전극은, 터치 센서가 전극을 향해 구부러짐에 따라 커패시턴스의 변화를 나타내는 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된, 제어기 시스템.
31. 조항 30에 있어서, 커패시턴스의 변화는 상부 커버에 수신된 터치 입력의 힘의 양을 나타내는, 제어기 시스템.
32. 조항 30에 있어서, 제어기 시스템은 상기 터치 센서와 상기 전극 사이에 배치된 적어도 하나의 절연 층을 더 포함하며, 적어도 하나의 절연 층은 구부러지거나 압축되도록 구성된, 제어기 시스템.
33. 제어기 시스템으로서, 하나 이상의 프로세서; 및 제어기를 포함하고, 제어기는, 전방 표면을 갖는 제어기 본체; 제어기 본체의 전방 표면에 정의된 개구부; 개구부 주위 또는 개구부 내부 중 적어도 하나에 배치된 금속 요소; 및 제어기 본체의 전방 표면 상에 그리고 개구부 내에 상주하는 제어 장치를 포함하며, 제어 장치는, 상부 커버; 및 상부 커버에 인접한 터치 센서를 포함하며, 터치 센서는, 상부 커버에 가해진 누름에 응답하여 구부러지고, 하나 이상의 프로세서에 터치 센서와 금속 요소 사이의 커패시턴스 변화에 적어도 부분적으로 기초하여 누르는 힘의 양을 나타내는 데이터를 제공하도록 구성된, 제어기 시스템.
34. 조항 33에 있어서, 상부 커버에 적용된 누름은 터치 센서가 금속 요소의 적어도 일 부분으로부터 일정 거리만큼 떨어져 배치되게 하며, 일정 거리는 힘의 양과 연관된, 제어기 시스템.
35. 조항 33에 있어서, 금속 요소는 제어기 본체에 내장된 금속 층을 포함하는, 제어기 시스템.
36. 조항 33에 있어서, 금속 요소는 개구부 주위에 배치된 복수의 금속 요소를 포함하는, 제어기 시스템.
37. 조항 33에 있어서, 상부 커버 아래에 적어도 부분적으로 상주하고, 상부 커버에 적용된 누름에 기초한 선택을 나타내는 선택 데이터를 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된 스위치를 더 포함하는 제어기 시스템.
달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 청구항에서 사용된 양, 특성, 및 조건 등을 나타내는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 본 개시내용에 의해 획득되도록 추구되는 원하는 특성들에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 청구범위의 범위에 대한 등가물의 원칙의 적용을 제한하려는 시도로서가 아니라, 최소한으로, 각각의 수치 파라미터는 적어도 보고된 유효 숫자의 개수에 비추어 그리고 통상의 반올림 기법을 적용함으로써 해석되어야 한다. 추가의 명확성이 요구될 때, 용어 "약"은 언급된 수치 값 또는 범위와 함께 사용될 때 당업자에 의해 그것에 합리적으로 부여되는 의미를 가지며, 즉, 언급된 값 또는 범위의 다소 초과 또는 다소 미만을, 언급된 값의 ±20%; 언급된 값의 ±19%; 언급된 값의 ±18%; 언급된 값의 ±17%; 언급된 값의 ±16%; 언급된 값의 ±15%; 언급된 값의 ±14%; 언급된 값의 ±13%; 언급된 값의 ±12%; 언급된 값의 ±11%; 언급된 값의 ±10%; 언급된 값의 ±9%; 언급된 값의 ±8%; 언급된 값의 ±7%; 언급된 값의 ±6%; 언급된 값의 ±5%; 언급된 값의 ±4%; 언급된 값의 ±3%; 언급된 값의 ±2%; 또는 언급된 값의 ±1% 범위 내를 나타낸다.
다양한 실시예 및 실시형태가 본원에서 개별적으로 설명되지만, 실시예 및 실시형태는 본 개시내용의 범위 내에서 다른 변형예에 도달되도록 결합되고, 재배열되고 수정될 수 있다. 또한, 특허대상이 구조적 특징 및/또는 방법론적 행위에 특정적인 표현으로 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 정의된 특허대상이 반드시 설명된 특정 특징 또는 동작에 한정되지는 않는다는 점이 이해되어야 한다. 오히려, 특정 특징 및 행위는 청구범위를 구현하는 예시적인 형태로서 개시된다.

Claims (21)

  1. 제어기 시스템으로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    제어기를 포함하고, 상기 제어기는,
    내부에 획정된 개구부를 갖는 하우징; 및
    상기 하우징에 획정된 상기 개구부 내에 배치된 트랙패드를 포함하며, 상기 트랙패드는,
    커버;
    상기 커버 아래에 배치되고 상기 커버에 결합된 터치 센서 - 상기 터치 센서는 물체가 상기 커버를 터치하는 것을 나타내는 터치 데이터를 상기 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성됨 -;
    상기 터치 센서 아래에 배치되고, 상기 커버에 결합된 캐리어;
    상기 캐리어 및 상기 하우징에 결합된 적어도 하나의 바이어싱 부재 - 상기 적어도 하나의 바이어싱 부재는 상기 하우징의 내측 표면에 대해 상기 커버의 일 부분을 바이어싱하고, 상기 물체가 상기 커버 상으로 누르는 것에 응답하여 편향되도록 구성됨 -;
    상기 캐리어 아래에 배치되고, 상기 캐리어에 결합된 금속 층; 및
    상기 하우징에 결합되고, 상기 금속 층으로부터 일정 거리 이격되어 하부에 배치되는 압력 센서를 포함하며, 상기 압력 센서는, 상기 압력 센서에 대한 상기 금속 층의 근접도에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 커버 상으로의 누르는 힘의 양을 나타내는 힘 데이터를 상기 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된, 제어기 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 층은 구리 호일(foil)을 포함하는, 제어기 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속 층은 상기 캐리어의 바닥 표면에 부착된, 제어기 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 트랙패드는, 임계값을 충족시키는 상기 누르는 힘의 양에 응답하여 햅틱(haptic) 피드백을 제공하도록 구성되고 상기 터치 센서 아래에 배치된 햅틱 액추에이터를 더 포함하는, 제어기 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 바이어싱 부재는 상기 캐리어의 제1 측부에 결합된 제1 이방성(anisotropic) 스프링이고, 상기 트랙패드는
    상기 하우징에 결합되고, 상기 캐리어의 상기 제1 측부에 대향하는 제2 측부에 결합된 제2 이방성 스프링을 더 포함하며,
    상기 제2 이방성 스프링은 상기 물체가 상기 커버 상으로 누르는 것에 응답하여 편향되도록 구성되고,
    상기 제1 이방성 스프링 및 상기 제2 이방성 스프링은 상기 햅틱 액추에이터에 의해 제공되는 상기 햅틱 피드백에 응답하여 편향되도록 구성된, 제어기 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 힘 데이터는 상기 압력 센서에 대한 상기 금속 층의 가변적 근접도에 응답하여 변하는 커패시턴스 값을 포함하는, 제어기 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 압력 센서는, 상기 압력 센서에 대한 상기 금속 층의 움직임에 기초하여 커패시턴스의 변화를 측정하도록 구성된 전극을 포함하는 기판을 포함하는, 제어기 시스템.
  8. 제어기 시스템으로서,
    하나 이상의 프로세서; 및
    제어기를 포함하고, 상기 제어기는,
    하우징; 및
    손가락에 의해서 조작되도록 구성된 제어 장치를 포함하며, 상기 제어 장치는,
    커버;
    상기 커버 아래에 배치되고 상기 커버에 결합된 터치 센서 - 상기 터치 센서는 상기 손가락이 상기 커버를 터치하는 것을 나타내는 터치 데이터를 상기 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성됨 -;
    상기 터치 센서 아래에 배치되고, 상기 커버에 결합된 캐리어;
    상기 캐리어 및 상기 하우징에 결합된 적어도 하나의 바이어싱 부재 - 상기 적어도 하나의 바이어싱 부재는 상기 커버 상에서 상기 손가락의 누르는 힘의 반대 방향으로 상기 캐리어 상에 바이어싱 힘을 가하도록 구성됨 -;
    상기 캐리어 아래에 배치되고, 상기 캐리어에 결합된 금속 층; 및
    상기 하우징에 결합되고, 상기 금속 층으로부터 일정 거리 이격되어 하부에 배치되는 압력 센서를 포함하며, 상기 압력 센서는, 상기 압력 센서에 대한 상기 금속 층의 근접도에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 커버 상에서의 상기 손가락의 상기 누르는 힘의 양을 나타내는 힘 데이터를 상기 하나 이상의 프로세서에 제공하도록 구성된, 제어기 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 캐리어는 상기 손가락이 상기 커버 상으로 누르는 것에 응답하여 상기 압력 센서를 향해 편향되도록 구성되고, 상기 금속 층은 상기 캐리어가 상기 압력 센서를 향해 편향되는 것에 응답하여 상기 압력 센서를 향해 편향되도록 구성된, 제어기 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 금속 층은 구리 호일을 포함하는, 제어기 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 터치 센서 아래에 배치되고, 임계값을 충족시키는 상기 누르는 힘의 양에 응답하여 햅틱(haptic) 피드백을 제공하도록 구성된 햅틱 액추에이터를 더 포함하는, 제어기 시스템.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제어 장치는 트랙패드를 포함하는, 제어기 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 바이어싱 부재는 상기 하우징의 내측 표면에 대해 상기 커버의 일 부분을 바이어싱하는, 제어기 시스템.
  14. 제8항에 있어서, 상기 압력 센서가 상기 금속 층으로부터 이격된 거리는 적어도 약 0.5 밀리미터(mm)인, 제어기 시스템.
  15. 제8항에 있어서, 상기 제어기는 썸스틱(thumbstick)을 포함하며, 상기 썸스틱은,
    상기 썸스틱의 편향을 감지하도록 구성된 전위차계; 및
    상기 썸스틱 내부에 또는 상부에 배치된 용량성 센서를 포함하며, 상기 용량성 센서는, 상기 전위차계가 상기 썸스틱의 편향을 감지하기 이전에, 상기 썸스틱의 상부에서 엄지의 움직임을 감지하도록 구성된, 제어기 시스템.
  16. 제어기의 트랙패드로서,
    커버;
    상기 커버 아래에 배치되고 상기 커버에 결합된 터치 센서 - 상기 터치 센서는 상기 커버 상의 터치를 나타내는 터치 데이터를 출력하도록 구성됨 -;
    상기 터치 센서 아래에 배치되고, 상기 커버에 결합된 캐리어;
    상기 캐리어 및 상기 제어기의 하우징에 결합된 적어도 하나의 바이어싱 부재 - 상기 적어도 하나의 바이어싱 부재는 상기 커버 상으로의 누르는 힘의 반대 방향으로 상기 캐리어 상에 바이어싱 힘을 가하도록 구성됨 -;
    상기 캐리어 아래에 배치되고, 상기 캐리어에 결합된 금속 층; 및
    상기 하우징에 결합되고, 상기 금속 층으로부터 일정 거리 이격되어 하부에 배치되는 압력 센서를 포함하고, 상기 압력 센서는, 상기 압력 센서에 대한 상기 금속 층의 근접도에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 커버 상으로의 누르는 힘의 양을 나타내는 힘 데이터를 상기 하나 이상의 프로세서에 출력하도록 구성된, 트랙패드.
  17. 제16항에 있어서, 상기 힘 데이터는 상기 커버 상으로의 가변적인 상기 누르는 힘에 응답하여 변화되는 커패시턴스 값을 포함하는, 트랙패드.
  18. 제16항에 있어서, 상기 금속 층은 상기 캐리어의 바닥 표면에 부착된, 트랙패드.
  19. 제16항에 있어서, 상기 터치 센서 아래에 배치되고, 임계값을 충족시키는 상기 누르는 힘의 양에 응답하여 진동하도록 구성된 햅틱 액추에이터를 더 포함하는 트랙패드.
  20. 제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 바이어싱 부재는 상기 캐리어의 제1 측부에 결합된 제1 스프링이고, 상기 트랙패드는,
    상기 하우징에 결합되고, 상기 캐리어의 상기 제1 측부에 대향하는 제2 측부에 결합된 제2 스프링을 더 포함하며,
    상기 제2 스프링은 상기 커버 상으로의 상기 누르는 힘과 반대 방향으로 상기 캐리어에 제2 바이어싱 힘을 가하도록 구성된, 트랙패드.
  21. 제16항에 있어서, 에어 갭(air gap)은, 상기 커버, 상기 캐리어, 및 상기 금속 층이 상기 커버 상으로의 상기 누름에 응답하여 상기 압력 센서 쪽으로 편향되는 것을 허용하도록 상기 금속 층과 상기 압력 센서 사이에 배치되는, 트랙패드.
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