WO2023085687A1 - 입력장치 - Google Patents

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WO2023085687A1
WO2023085687A1 PCT/KR2022/017107 KR2022017107W WO2023085687A1 WO 2023085687 A1 WO2023085687 A1 WO 2023085687A1 KR 2022017107 W KR2022017107 W KR 2022017107W WO 2023085687 A1 WO2023085687 A1 WO 2023085687A1
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WO
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diaphragm
handle
input device
vibration
main body
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/017107
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English (en)
French (fr)
Inventor
이병찬
Original Assignee
주식회사 아이넥스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20—Input arrangements for video game devices
    • A63F13/24—Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/25—Output arrangements for video game devices
    • A63F13/28—Output arrangements for video game devices responding to control signals received from the game device for affecting ambient conditions, e.g. for vibrating players' seats, activating scent dispensers or affecting temperature or light
    • A63F13/285—Generating tactile feedback signals via the game input device, e.g. force feedback
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to input devices, and more particularly, to input devices suitable for various devices including computers.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an input device that can be used as an input device for computers, smartphones, VR devices, or various game machines, as well as provide vibrations suitable for various programs or games of the computer.
  • An example of an input device for achieving the above technical problem is a main body; a bar-shaped handle connected to the main body; at least one or more buttons present on the main body or the handle; a controller located in the main body or the handle and composed of a circuit board generating control signals corresponding to pressing of the plurality of buttons; a diaphragm located on one side of the handle; and a vibration generating unit positioned inside the handle and transmitting vibrations to the diaphragm.
  • the present invention can be used as an input device for a computer, smartphone, VR device, or various game machines.
  • vibration suitable for various computer programs or games may be provided to the user.
  • vibration instead of vibrating the entire input device, vibration can be precisely transmitted to a specific part of the user's hand.
  • FIG. 1 and 2 are perspective views of an input device according to an embodiment of the present invention viewed from different directions;
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an internal structure of a diaphragm of an input device according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 4 and 5 are perspective views of the diaphragm viewed from different directions, respectively, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an example of an input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a vibration control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 1 and 2 are perspective views of an input device according to an embodiment of the present invention viewed from different directions.
  • the input device 100 includes a handle 110, a body 120, at least one button 130, a joystick 140, a diaphragm 150, and the like.
  • the main body 120 has a certain weight and a certain skin and supports the handle portion 110.
  • the main body 120 may be implemented in various shapes in consideration of aesthetic factors, such as being implemented in a box shape having a certain thickness. .
  • the handle portion 110 has a rod shape fixedly connected to the main body 120 in a vertical direction.
  • the vertical direction does not necessarily mean 90 degrees, but includes all states that are connected to the main body 120 and tilted at a certain angle so that the user can hold it with his hand.
  • the handle portion 110 may have a diameter of several cm so that the user can hold it by hand, and may have a length of 10 cm or more considering the size of the palm of a general user.
  • the handle portion 110 can be modified in various ways depending on the embodiment, so long as the user can hold it by hand.
  • At least one button 130 is present on the main body 120 and/or the handle portion 110 .
  • at least one button may exist on one side of the upper surface of the main body 120, and at least one button 130 may exist on one side of the handle part 110.
  • a button may exist where a thumb, index finger, or middle finger can reach when a user wraps around the handle part with his/her hand.
  • the number and location of the buttons 130 may be variously modified.
  • the diaphragm 150 is present on one side of the handle part 110 .
  • the diaphragm 150 may be positioned behind the handle part 110 so that the vibration of the diaphragm 150 is well transmitted to the user's palm when the user holds the handle part 110 .
  • the diaphragm 150 may be disposed in various positions where it can be reached by a user's hand when holding the handle part 110 .
  • the joystick 140 is located on one side of the handle part 110 .
  • the joystick 140 is located on the upper side of the handle part 110 so that it can be controlled using a finger, and its size may have the size of a general button.
  • the joystick 140 may be positioned on the left or right side of the upper portion of the handle 110 so that it can be adjusted with a thumb or index finger.
  • This embodiment shows an example in which the upper part of the handle part 110 is implemented in a box shape so that a large number of buttons 130 and the joystick 140 can be implemented on the handle part 110 .
  • the upper portion of the handle portion 110 may be implemented in various shapes, sizes, or forms according to embodiments.
  • the input device 100 may include various components such as a power source, a charging unit, a transmitting/receiving unit, and a vibration generating unit, and these components may be located inside the main body and/or the handle unit.
  • a power source such as a battery, a cord, a cord, a cord, and a cord.
  • the bottom surface of the main body 120 may be flat, or may have a shape including some inclined surfaces or a curved shape. For convenience of description, this embodiment shows only the case where the bottom surface includes some inclined surfaces.
  • the input device 100 can be freely tilted forward, backward, left, right, etc. in a state of being placed on the floor.
  • the input device 100 may be implemented so that the deepest part of the bottom surface is located on the center of gravity axis. For example, when the input device 100 is placed on the floor by placing the center of the bottom surface on the center of gravity axis like a trumpet, it can be prevented from tilting. Since the entirety of the input device 100 according to this embodiment is movable, the user can hold the input device 100 and use it or place it on the floor.
  • the input device 100 whose bottom surface is implemented in a curved shape can be tilted in a desired direction, such as forward, backward, left, or right, with a small force. However, there may be cases in which the input device must be fixed to the floor without tilting as needed. To this end, the input device may further include a fixing unit 160 for fixing motion.
  • the fixing part 160 is implemented in a 'c' shape and can be inserted into the groove 170 of the main body 120 and fixed.
  • the fixing part 160 When the fixing part 160 is inserted into the main body 120, the position of the bottom surface of the fixing part 160 and the height of the central block in the center of the main body 120 become the same, so the movement of the main body 120 can be fixed. there is.
  • the fixing part 160 may be stored by being inserted into the upper groove of the handle part 110.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an internal structure of a diaphragm of an input device according to an embodiment of the present invention.
  • 4 and 5 are perspective views of a diaphragm viewed from different directions, respectively, according to an embodiment of the present invention.
  • other components such as a circuit board other than components related to the diaphragm are omitted for ease of understanding.
  • the diaphragm 150 protrudes from the surface of the handle part 110 at a predetermined height (eg, several mm).
  • the diaphragm 150 is not integrally fixed to the handle part 110 but is connected to the handle part 110 in a state in which it can move up and down by several millimeters based on the surface of the handle part 110 .
  • the diaphragm 150 may be implemented at the same height as the surface (ie, not protruding).
  • the diaphragm 150 and the handle portion 110 may be connected with an elastic material such as a spring, such as various toys or buttons of a keyboard, so that the entire diaphragm can move up and down.
  • an elastic material such as a spring, such as various toys or buttons of a keyboard
  • the diaphragm 150 has a long bar structure disposed in the height direction of the handle part 110 as in the present embodiment, the position of the user holding the handle part 110 or the force applied by the palm of the diaphragm
  • the grip feeling is not good, such as pressing only the top or bottom.
  • the diaphragm 150 may be implemented in a small rectangular shape, such as a button, and connected to the handle portion 110 with an elastic material. In this case, the problem that only a part of the diaphragm is pressed according to the position where the user holds the handle part 110 is solved. However, since the size of the diaphragm 150 is small, there is a disadvantage in that the size of vibration transmitted to the user's palm is small.
  • the diaphragm 150 is implemented in a long bar structure as in the present embodiment, but one end of the diaphragm 150 is connected to the handle part 110 through a rotating shaft, and the other end of the diaphragm 150 is an elastic material 310. ) Is connected to the handle portion 110 through. That is, the handle part 110 includes a connection part 320 including a rotation shaft connected to one end of the diaphragm 150 and an elastic material 310 connected to the other end of the diaphragm 150 .
  • this embodiment shows an example in which the lower part of the bar-shaped diaphragm 150 is fixed to the rotation shaft, the upper part may be modified to be fixed to the rotation shaft.
  • the diaphragm 150 includes a hollow cylindrical connecting portion 152 in a direction perpendicular to its longitudinal direction, and the handle portion 110 includes a connecting portion 320 including a cylindrical rod insertable into the cylindrical connecting portion. ).
  • the diaphragm 150 may be implemented as a cylindrical rod, and the handle part 110 may be implemented as a hollow cylindrical connecting part.
  • various conventional methods in which the rod-shaped diaphragm 150 is rotatably connected to the handle part 110 may be applied to the present embodiment, and are not limited to a specific method.
  • the other end of the diaphragm 150 is connected to the handle part 110 through an elastic material 310 .
  • an elastic material 310 a connection plate having a certain length capable of being bent with a certain curvature is used.
  • the connection plate 310 may be implemented with various materials having elasticity to return to its original state when bent, such as plastic or metal.
  • the connection plate 310 may be connected to one inner side of the diaphragm 150 and the handle part 110 in a state of being bent with a certain curvature inward so that a force pushing the diaphragm outward exists.
  • connection plate 310 On one side of the inside of the diaphragm 150, there is a fixing means (for example, an adhesive or a groove structure in which the connecting plate is inserted) capable of fixing the connecting plate 310.
  • a fixing means for example, an adhesive or a groove structure in which the connecting plate is inserted
  • a plurality of connection plates 310 may be connected to the diaphragm 150 so that an even force can be transmitted to the entire diaphragm 150.
  • This embodiment shows an example of the connection plate 310 composed of two plate structures.
  • the elastic material 310 may be implemented with various conventional materials such as springs in addition to the connection plate, and is not limited to the present embodiment.
  • the diaphragm 150 exists in a state of protruding from the surface of the handle part 110 at a certain height due to the elastic force applied by the elastic material 310 .
  • the diaphragm 150 is pressed by the force applied by the user's hand. More precisely, the diaphragm 150 rotates at a certain angle with the force applied by the user's palm. Since one end of the diaphragm 150 is connected and fixed to the rotating shaft, when a force is applied to the diaphragm 150 by a user's hand, the diaphragm 150 rotates at a certain angle toward the inside of the handle portion 110 with respect to the rotational axis.
  • the diaphragm 150 When the force applied from the outside disappears, the diaphragm 150 is rotated at a predetermined angle in an outward direction by the elastic material 310 . That is, the diaphragm 150 of the present embodiment includes a structure capable of rotating at a predetermined angle with respect to a rotation axis.
  • a vibration generating unit 300 is present inside the handle unit 110 .
  • the vibration generating unit 300 transmits vibration to the diaphragm 150 .
  • the vibration generating unit 300 may be implemented to generate simple vibration, or may be implemented as a vibration motor or solenoid structure that hits the diaphragm 150 at high speed using a vibration rod 302 that vibrates back and forth, as in the present embodiment. That is, the vibration generating unit 300 may generate vibration using the reciprocating motion of the vibration bar 302 . Since the solenoid or motor structure that moves the vibrating rod 302 back and forth is a well-known structure, a detailed description thereof will be omitted. This embodiment can use various conventional solenoid motors.
  • the diaphragm 150 When vibration is generated by hitting the diaphragm 150 with the vibration rod 302 at high speed, the user may feel a more sophisticated vibration applied to the palm of the user.
  • the diaphragm 150 is connected by an elastic material 310, and when the user grabs the handle, it exists in a state where it enters the inside of the handle 110 at a certain angle, so whenever the vibration generator 300 hits the diaphragm 150, the diaphragm ( 150) is partially moved, so that vibration can be better transmitted to the user.
  • the diaphragm 150 may be connected to the handle part 110 using a plurality of elastic materials.
  • the rotating shaft of the diaphragm 150 according to the present embodiment may be connected to the connecting plate 310 at the other end or an elastic material such as a spring. That is, both ends of the diaphragm 150 may be connected to the elastic material 310 .
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an example of an input device according to an embodiment of the present invention.
  • the input device 100 includes a plurality of buttons 600, a joystick 610, a communication unit 620, a controller 630, a vibration generator 640, a diaphragm 650, and a motion sensor 660. ), a power supply unit 670, a charging unit 680, and the like.
  • the input device 100 may be implemented by omitting some components or by adding other components.
  • the plurality of buttons 600 and the joystick 610 may be present on one side of the main body 120 and/or the handle part 110 as shown in FIGS. 1 and 2 .
  • the plurality of buttons present on one side of the upper surface of the main body 120 may be vibration control buttons related to vibration control.
  • the type of vibration control signal can be determined according to the vibration control button.
  • the vibration generator 640 transfers vibration to the diaphragm 650 .
  • the vibration generating unit 640 may be implemented as a solenoid motor or the like to generate vibration.
  • the diaphragm 650 is disposed exposed to a predetermined height (eg, several mm) on the rear surface of the handle 110 and receives vibration from the vibration generating unit 640 located in the handle 110. can
  • the motion sensor 660 may include at least one of a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, and a gyro sensor.
  • the motion sensor 660 is located inside the main body 120 or the handle part 110 and detects the three-dimensional motion of the input device 100 .
  • the motion sensor 660 may be located at the center of gravity of the input device 100 .
  • a sensing value of the motion sensor 660 may be directly output to an external device through the communication unit 620 .
  • the sensed value of the motion sensor 660 is transmitted to the control unit 630, and the control unit 630 outputs the sensed value to an external device through the communication unit 620 or uses a predetermined algorithm to output the sensed value.
  • the processed result value (eg, relative movement distance or angle) may be transmitted to an external device through the communication unit 620 .
  • the control unit 630 may set a transmission period or transmission condition of the sensing value of the motion sensor 660 according to a control signal received from an external device.
  • the controller 630 detects pressing of the plurality of buttons 600 or movement of the joystick 610 and generates a corresponding control signal.
  • the control unit 630 may generate different control signals for each button and transmit the control signals to an external device through the communication unit 620 or control the vibration generating unit 640 .
  • a control signal of one-time vibration or continuous vibration may be generated according to on/off of the vibration control button. .
  • the charging unit 680 charges the power supply unit 670 by receiving power from the outside.
  • the charging unit 680 may be connected to an external power source through a USB (Universal Serial Bus) port 104 or may receive external power through a wireless charging pad (not shown) located inside the body 9120.
  • a wireless charging pad (not shown) may be located on the bottom of the main body.
  • the communication unit 620 receives a signal from an external device through wireless or wired communication or transmits a control signal to the external device.
  • the communication unit 620 may output a control signal generated by the control unit 630 or a sensing value of a motion sensor to an external device through various conventional wireless communication methods such as Wi-Fi, Bluetooth, and infrared communication.
  • the external device receives a control signal or motion sensing value generated by the input device 110, it can perform various operations corresponding thereto.
  • the external device may be various types such as a general computer, a virtual reality (VR) device, a game machine, and a smart phone.
  • the input device 100 may be used as an input device such as a mouse of a general computer, used as an input device for various games run on a general computer, or used as an input device of various types of game devices.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a vibration control method according to an embodiment of the present invention.
  • the input device 100 outputs a once-vibration control signal 700 to the vibration generating unit 640 when pressing of a button related to the once-time vibration 710 is detected among a plurality of buttons. .
  • the vibration generating unit 640 transmits a control signal 702 that continuously generates vibration while the corresponding button is pressed. ) is output to
  • the input device 100 may receive a control signal 700 related to one-time vibration or a control signal 702 related to continuous vibration from an external device.
  • the input device 100 may control the vibration generating unit 640 to vibrate once or continuously according to the control signals 700 and 702 received from the outside regardless of the user's button press.
  • this embodiment presents two types of vibration modes, one-time vibration and continuous vibration, this is only one example and can be implemented to include various vibration modes according to control signals.

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Abstract

입력장치가 개시된다. 입력장치는 본체와, 본체에 연결된 막대형의 손잡이부와, 본체 또는 손잡이에 존재하는 적어도 하나 이상의 버튼과, 본체 또는 손잡이부 안에 위치하며 복수 개의 버튼의 누름 감지에 해당하는 제어신호를 발생하는 회로기판으로 구성된 제어부와, 손잡이부의 일측면에 위치한 진동판과, 손잡이부 내부에 위치하고 진동판에 진동을 전달하는 진동발생부를 포함한다.

Description

입력장치
본 발명의 실시 예는 입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터를 포함한 각종 기기에 적합한 입력장치에 관한 것이다.
키보드, 마우스, 조이스틱, VR(Virtual Reality) 게임기 등 종래 다양한 종류의 입력장치가 존재한다. 그러나 이러한 입력장치는 제어신호를 일방적으로 출력할 뿐 총기 관련 게임에서 실제 총을 쏘는 것과 같은 진동을 제공하지 못한다. 오락실에 모의 총기 모양으로 된 게임장치도 존재하나, 이러한 총기 모양의 입력장치는 그 길이가 길어 일반 가정에서 컴퓨터로 총기 관련 게임을 진행하는 데에는 적합하지 않다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 컴퓨터나 스마트폰, VR 기기 또는 각종 게임기 등을 위한 입력장치로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 컴퓨터의 각종 프로그램이나 다양한 게임에 적합한 진동을 제공할 수 있는 입력장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 입력장치의 일 예는, 본체; 상기 본체에 연결된 막대형의 손잡이부; 상기 본체 또는 상기 손잡이에 존재하는 적어도 하나 이상의 버튼; 상기 본체 또는 상기 손잡이 안에 위치하며 상기 복수 개의 버튼의 누름 감지에 해당하는 제어신호를 발생하는 회로기판으로 구성된 제어부; 상기 손잡이부의 일측면에 위치한 진동판; 및 상기 손잡이부 내부에 위치하고 상기 진동판에 진동을 전달하는 진동발생부;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 컴퓨터나 스마트폰, VR 기기 또는 각종 게임기 등을 위한 입력장치로 사용할 수 있다. 또한 컴퓨터의 다양한 프로그램이나 게임 등에 적합한 진동을 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 입력장치 전체를 진동하는 것이 아니라 사용자의 손의 일정 부위에만 진동을 정교하게 전달할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치를 각각 서로 다른 방향에서 바라본 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입력장치의 진동판의 내부 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 진동판을 각각 서로 다른 방향에서 바라본 사시도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 입력장치의 일 예의 구성을 도시한 도면, 그리고,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 진동 제어 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 입력장치에 대해 상세히 살펴본다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력장치를 각각 서로 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 입력장치(100)는 손잡이부(110), 본체(120), 적어도 하나 이상의 버튼(130), 조이스틱(140), 진동판(150) 등을 포함한다.
본체(120)는 일정 무게와 일정 무피를 가지며 손잡이부(110)를 지지한다. 본체(120)는 일정 두께를 가진 박스 형태로 구현되는 등 미적인 요소를 고려하여 다양한 모양으로 구현될 수 있다. .
손잡이부(110)는 본체(120)에 수직방향으로 고정 연결된 막대 형태이다. 여기서 수직방향은 반드시 90도를 의미하는 것이 아니라 본체(120)와 연결되어 사용자가 손으로 잡을 수 있을 정도로 일정 각도 기울어진 상태를 모두 포함한다. 일 예로, 손잡이부(110)는 사용자가 손으로 감싸 잡을 수 있도록 그 직경을 수 Cm 정도로 구현하고, 길이 또한 일반 사용자의 손바닥 크기를 감안하여 10Cm 이상으로 할 수 있다. 이 외에도, 손잡이부(110)는 사용자가 손으로 잡을 수 있을 정도이면 되므로 굵기 및 길이는 실시 예에 따라 다양하게 변형 가능하다.
적어도 하나 이상의 버튼(130)이 본체(120) 및/또는 손잡이부(110)에 존재한다. 예를 들어, 본체(120) 윗면의 일측에 적어도 하나 이상의 버튼이 존재하고, 손잡이부(110)의 일측에 적어도 하나 이상의 버튼(130)이 존재할 수 있다. 손잡이부(110)의 경우 사용자가 손으로 손잡이부를 감싸 잡을 때 엄지손가락, 검지손가락 또는 중지손가락이 닿을 수 있는 곳에 버튼이 존재할 수 있다. 실시 예에 따라 버튼(130)의 개수 및 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
진동판(150)은 손잡이부(110)의 일측면에 존재한다. 예를 들어, 진동판(150)은 손잡이부(110)의 뒷쪽에 위치하여 사용자가 손잡이부(110)를 잡을 때 진동판(150)의 진동이 사용자의 손바닥에 잘 전달되도록 할 수 있다. 물론 다른 실시 예로, 진동판(150)은 사용자가 손잡이부(110)를 잡았을 때 손과 닿을 수 있는 다양한 위치에 배치될 수 있다.
조이스틱(140)은 손잡이부(110)의 일측에 위치한다. 조이스틱(140)은 손가락을 이용하여 조절할 수 있도록 손잡이부(110)의 상측에 위치하며 그 크기는 일반 버튼 정도의 크기를 가질 수 있다. 일 실시 예로, 조이스틱(140)은 엄지손가락 또는 검지손가락 등으로 조정할 수 있도록 손잡이부(110) 상부의 좌측면 또는 우측면에 위치할 수 있다.
본 실시 예는 많은 수의 버튼(130)과 조이스틱(140)을 손잡이부(110)에 구현할 수 있도록 손잡이부(110)의 상부를 박스 형태로 구현한 예를 도시하고 있다. 그러나 이는 하나의 예일 뿐 손잡이부(110) 상부는 실시 예에 따라 다양한 모양이나 크기, 형태로 구현할 수 있다.
본체(120) 및/또는 손잡이부(110) 내부에는 복수 개의 버튼의 누름 감지에 해당하는 제어신호를 발생하는 회로기판으로 구성된 제어부가 존재한다. 예를 들어, 입력장치(100)는 전원, 충전부, 송수신부, 진동발생부 등 다양한 구성을 포함할 수 있으며, 이들 구성은 본체 및/또는 손잡이부 내부에 위치할 수 있다. 제어부 등의 구성에 대해서는 도 6에서 다시 살펴본다.
본체(120)의 바닥면은 평면이거나 일부 경사면을 포함하는 형태 또는 곡면형태일 수 있다. 본 실시 예는 설명의 편의를 위하여 바닥면이 일부 경사면을 포함하는 형태의 경우만을 도시하고 있다. 본체(120) 바닥면이 곡면형태 또는 경사면을 가지는 경우에 입력장치(100)는 바닥에 놓인 상태에서 앞, 뒤, 좌, 우 등으로 자유롭게 기울어질 수 있다
본체(120) 바닥면이 곡면인 경우에 입력장치를 바닥에 내려 놓으면 어느 한 방향으로 기울어지는 문제점이 존재할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 입력장치(100)는 바닥면의 제일 깊은 곳이 무게중심축에 위치하도록 구현할 수 있다. 예를 들어, 오뚝이와 같이 바닥면의 중심이 무게중심축에 위치하도록 하여 입력장치(100)를 바닥에 놓으면 기울어지지 않게 할 수 있다. 본 실시 예의 입력장치(100)는 그 전체가 움직이므로, 사용자는 입력장치(100)를 들고 사용하거나 바닥에 놓고 사용할 수 있다.
바닥면이 곡면 형태로 구현된 입력장치(100)는 작은 힘으로 앞,뒤,좌,우 등 원하는 방향으로 기울일 수 있다. 그러나 필요에 따라 입력장치를 기울이지 않고 바닥에 고정하여 사용하여야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이를 위해, 입력장치는 움직임 고정을 위한 고정부(160)를 더 포함할 수 있다.
본체(120)의 일측에는 홈(170)이 존재하고, 고정부(160)는 'ㄷ'자 형태로 구현되어 본체(120)의 홈(170)에 끼워져 고정될 수 있다. 고정부(160)가 본체(120)에 끼워졌을 때 고정부(160)의 바닥면의 위치와 본체(120) 중앙의 블록한 중심 부위의 높이가 같아지므로 본체(120)의 움직임을 고정할 수 있다. 고정부(160)의 보관을 용이하게 하기 위하여, 고정부(160)는 손잡이부(110) 부분의 상측 홈에 끼워져 보관할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입력장치의 진동판의 내부 구조의 일 예를 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 진동판을 각각 서로 다른 방향에서 바라본 사시도이다. 도 3은 이해를 돕기 위하여 진동판과 관련된 구성을 제외한 회로기판 등의 다른 구성은 생략하여 도시하고 있다.
도 1 내지 도 5를 함께 참조하면, 진동판(150)은 손잡이부(110)의 표면으로부터 일정 높이(예를 들어, 수mm) 돌출되어 있다. 진동판(150)은 손잡이부(110)에 일체형으로 고정된 것이 아니라 손잡이부(110)의 표면을 기준으로 수mm 상하 움직임이 가능한 상태로 손잡이부(110)에 연결된다. 다른 실시 예로, 진동판(150)은 표면과 동일한 높이(즉, 돌출되지 않은 상태)로 구현될 수 있다.
일 실시 예로, 각종 장난감이나 키보드 등의 버튼과 같이 진동판(150)과 손잡이부(110) 사이를 스프링 등의 탄성소재로 연결하여, 진동판 전체가 상하 움직임이 가능하도록 연결될 수 있다. 다만 이 경우 진동판(150)이 본 실시 예와 같이 손잡이부(110)의 높이 방향으로 배치된 긴 막대 구조인 경우 사용자가 손잡이부(110)를 잡는 위치 또는 손바닥에 의해 가해지는 힘에 따라 진동판의 위쪽 또는 아래쪽만 눌러지는 등 그립감이 안 좋아지는 단점이 있을 수 있다.
다른 실시 예로, 진동판(150)을 버튼 등과 같이 작은 사격형 형태로 구현하고 손잡이부(110)와 탄성소재로 연결할 수 있다. 이 경우 사용자가 손잡이부(110)를 잡는 위치에 따라 진동판의 일부만 눌러지는 문제점은 해결된다. 그러나 진동판(150)의 크기가 작아 사용자의 손바닥에 전달되는 진동의 크기가 작은 단점이 존재한다.
또 다른 실시 예로, 진동판(150)을 본 실시 예와 같이 긴 막대 구조로 구현하되 진동판(150)의 일단은 손잡이부(110)와 회전축으로 연결되고, 진동판(150)의 타단은 탄성소재(310)를 통해 손잡이부(110)와 연결된다. 즉, 손잡이부(110)는 진동판(150)의 일단과 연결되는 회전축을 포함하는 연결부(320)와 진동판(150)의 타단과 연결되는 탄성소재(310)를 포함한다. 본 실시 예는 막대 형태의 진동판(150)에서 아래쪽 부분을 회전축으로 고정하는 예를 도시하고 있으나, 반대로 위쪽 부분을 회전축으로 고정하도록 변형할 수도 있다.
보다 구체적으로, 진동판(150)은 그 길이방향과 수직인 방향의 속이 빈 원통형 연결부(152)를 포함하고, 손잡이부(110)는 상기 원통형 연결부에 삽입할 수 있는 원통형 막대를 포함하는 연결부(320)를 포함한다. 다른 예로 진동판(150)이 원통형 막대로 구현되고, 손잡이부(110)가 속이 빈 원통형 연결부로 구현될 수 있다. 또한 이 외에도 막대 모양의 진동판(150)이 회전가능하도록 손잡이부(110)에 연결되는 종래의 다양한 방법이 본 실시 예에 적용될 수 있으며, 특정 방법으로 한정되는 것은 아니다.
진동판(150)의 타단은 탄성소재(310)를 통해 손잡이부(110)에 연결된다. 본 실시 예는 탄성소재(310)의 일 예로 일정 곡률로 휘어짐이 가능한 일정 길이의 연결판을 사용한다. 연결판(310)은 플라스틱이나 금속류 등 휘어졌을 때 원상태로 되돌아오려는 탄성력이 존재하는 다양한 소재로 구현될 수 있다. 연결판(310)은 진동판을 바깥방향으로 밀어 내는 힘이 존재하도록 안쪽방향으로 일정 곡률 휘어진 상태로 진동판(150)과 손잡이부(110)의 내부 일측에 연결될 수 있다. 진동판(150)의 내부 일측에는 연결판(310)을 고정할 수 있는 고정수단(예를 들어, 접착제 또는 연결판이 끼워지는 홈 구조 등)이 존재한다. 다른 실시 예로, 진동판(150)의 폭보다 연결판(310)의 폭이 좁은 경우 진동판(150) 전체에 고른 힘이 전달될 수 있도록 연결판(310)은 복수 개로 구성되어 진동판(150)에 연결될 수 있다. 본 실시 예는 두 개의 판 구조로 구성된 연결판(310)의 예를 도시하고 있다. 탄성소재(310)는 연결판 외에 스프링 등 종래의 다양한 소재로 구현될 수 있으며 본 실시 예로 한정되는 것은 아니다.
진동판(150)은 탄성소재(310)에 의해 가해지는 탄성력에 의해 손잡이부(110)의 표면으로부터 일정 높이 돌출된 상태로 존재한다. 사용자가 손잡이부(110)를 잡으면, 진동판(150)은 사용자 손에 의해 가해지는 힘으로 눌러진다. 보다 정확하게 표현하면, 진동판(150)은 사용자 손바닥에 의해 가해지는 힘으로 일정 각도 회전한다. 진동판(150)의 일단은 회전축으로 연결 고정되므로, 사용자의 손에 의해 진동판(150)에 힘이 가해지면, 진동판(150)은 회전축을 기준으로 손잡이부(110)의 안쪽 방향으로 일정 각도 회전하고, 외부에서 가해지는 힘이 사라지면 탄성소재(310)에 의해 진동판(150)은 바깥 방향으로 일정 각도 회전한다. 즉, 본 실시 예의 진동판(150)은 회전축을 기준으로 일정 각도 회전가능한 구조를 포함한다.
손잡이부(110)의 내부에는 진동발생부(300)가 존재한다. 진동발생부(300)는 진동판(150)에 진동을 전달한다. 진동발생부(300)는 단순한 떨림을 발생하도록 구현하거나 본 실시 예와 같이 앞뒤로 진동하는 진동막대(302)를 이용하여 진동판(150)을 빠른 속도로 때리는 진동모터 또는 솔레노이드 구조로 구현될 수 있다. 즉, 진동발생부(300)는 진동막대(302)의 왕복 움직임을 이용하여 진동을 발생할 수 있다. 진동막대(302)를 앞뒤로 움직이는 솔레이노드 또는 모터 구조는 널리 알려진 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 실시 예는 종래의 다양한 솔레이노드 모터를 사용할 수 있다.
진동막대(302)로 진동판(150)을 빠른 속도로 때려 진동을 발생하는 경우에, 사용자는 손바닥에 가해지는 보다 정교한 진동을 느낄 수 있다. 또한 진동판(150)은 탄성소재(310)로 연결되며 사용자가 손잡이를 잡으면 일정 각도 손잡이부(110) 안쪽으로 들어온 상태에 존재하므로 진동발생부(300)가 진동판(150)을 때릴 때마다 진동판(150)은 일정 부분 움직이게 되어 사용자에게 진동을 보다 잘 전달할 수 있다.
또 다른 실시 예로, 진동판(150)은 복수 개의 탄성소재로 손잡이부(110)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예의 진동판(150)의 회전축 부분은 타단의 연결판(310)이나 스프링 등과 같은 탄성소재로 연결될 수 있다. 즉, 진동판(150)의 양 끝이 모두 탄성소재(310)로 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 입력장치의 일 예의 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 입력장치(100)는 복수 개의 버튼(600), 조이스틱(610), 통신부(620), 제어부(630), 진동발생부(640), 진동판(650), 움직임센서(660), 전원부(670), 충전부(680) 등을 포함한다. 실시 예에 따라, 입력장치(100)는 일부 구성을 생략하여 구현하거나 다른 구성을 부가하여 구현할 수 있다.
복수 개의 버튼(600) 및 조이스틱(610)은 도 1 및 도 2에서 살핀 바와 같이 본체(120) 및/또는 손잡이부(110)의 일측에 존재할 수 있다. 예를 들어, 본체(120) 윗면의 일측에 존재하는 복수 개의 버튼은 진동 제어와 관련된 진동제어버튼일 수 있다. 진동제어버튼에 따라 진동 제어신호의 종류를 결정할 수 있다.
진동발생부(640)는 진동판(650)에 진동을 전달한다. 진동발생부(640)는 솔레노이드 모터 등으로 구현되어 진동을 발생할 수 있다. 예를 들어, 진동판(650)은 손잡이부(110)의 뒷면에 일정 높이(예를 들어, 수 mm) 노출되어 배치되고, 손잡이부(110) 안에 위치한 진동발생부(640)로부터 진동을 전달받을 수 있다.
움직임센서(660)는 지자기센서, 가속도센서, 자이로센서 중 적어도 하나 이상의 센서로 구성될 수 있다. 움직임센서(660)는 본체(120) 또는 손잡이부(110) 내부에 위치하여, 입력장치(100)의 3차원 움직임을 감지한다. 일 예로, 움직임센서(660)는 입력장치(100)의 무게중심에 위치할 수 있다.
일 실시 예로, 움직임센서(660)의 센싱값은 바로 통신부(620)를 통해 외부장치로 출력될 수 있다. 다른 실시 예로, 움직임센서(660)의 센싱값은 제어부(630)로 전달되고, 제어부(630)는 그 센싱값을 통신부(620)를 통해 외부장치로 출력하거나 센싱값을 소정의 알고리즘을 이용하여 가공한 결과값(예를 들어, 상대적 움직임 거리나 각도 등)을 통신부(620)를 통해 외부장치로 전달할 수 있다. 또는 제어부(630)는 외부장치로부터 전달받은 제어신호에 따라 움직임센서(660)의 센싱값의 전송주기 또는 전송조건 등을 설정할 수 있다.
제어부(630)는 복수 개의 버튼(600)의 누름이나 조이스틱(610)의 움직임을 감지하고 이에 해당하는 제어신호를 발생한다. 제어부(630)는 각 버튼별 서로 다른 제어신호를 생성하고, 그 제어신호를 통신부(620)를 통해 외부장치로 전송하거나 진동발생부(640)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 손잡이부(110)의 일측에 존재하는 복수의 버튼 중 진동과 관련된 입력버튼의 누름이 감지되면 진동제어버튼의 온/오프에 따라 1회 진동 또는 연속 진동의 제어신호를 발생할 수 있다.
충전부(680)는 외부로부터 전력을 입력받아 전원부(670)를 충전한다. 일 실시 예로 충전부(680)는 USB(Universal Serial Bus) 포트(104)를 통해 외부 전원과 연결되거나, 본체9120) 내부에 위치한 무선충전패드(미도시)를 통해 외부 전력을 수신할 수 있다. 무선충전패드(미도시)는 본체 바닥 쪽에 위치할 수 있다.
통신부(620)는 무선 또는 유선을 통해 외부장치로부터 신호를 수신하거나 외부장치에게 제어신호 등을 전송한다. 예를 들어, 통신부(620)는 제어부(630)가 생성한 제어신호 또는 움직임센서의 센싱값 등을 와이파이, 블루투스, 적외선 통신 등 종래의 다양한 무선 통신 방법을 통해 외부장치로 출력할 수 있다. 외부장치는 입력장치(110)가 발생하는 제어신호 또는 움직임 센싱값 등을 수신하면 이에 해당하는 각종 동작을 수행할 수 있다. 외부장치는 일반컴퓨터, VR(Virtrual Reality) 기기, 게임기, 스마트폰 등 다양한 종류일 수 있다. 일 예로, 입력장치(100)는 일반 컴퓨터의 마우스 등과 같은 입력장치로 활용되거나 일반 컴퓨터에서 구동되는 각종 게임을 위한 입력장치로 활용되거나, 또는 다양한 종류의 게임 장치의 입력장치로 활용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 진동 제어 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 입력장치(100)는 복수의 버튼 중 1회 진동(710)과 관련된 버튼의 누름이 감지되면, 진동발생부(640)에 1회 진동의 제어신호(700)를 출력한다. 또는 입력장치(100)는 복수의 버튼 중 연속진동(712)과 관련된 버튼의 누름이 감지되면, 해당 버튼의 누름이 존재하는 동안 연속하여 진동을 발생하는 제어신호(702)를 진동발생부(640)에 출력한다.
다른 실시 예로, 입력장치(100)는 외부장치로부터 1회 진동과 관련된 제어신호(700) 또는 연속진동과 관련된 제어신호(702)를 수신할 수 있다. 이 경우 입력장치(100)는 사용자의 버튼 누름과 관련없이 외부로부터 수신한 제어신호(700,702)에 따라 진동발생부(640)가 1회 진동 또는 연속 진동이 되도록 제어할 수 있다.
본 실시 예는 진동 모드의 종류로 1회 진동과 연속 진도의 두 가지를 제시하고 있으나 이는 하나의 예일 뿐 제어신호에 따른 다양한 진동 모드를 포함하도록 구현할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 본체;
    상기 본체에 연결된 막대형의 손잡이부;
    상기 본체 또는 상기 손잡이에 존재하는 적어도 하나 이상의 버튼;
    상기 본체 또는 상기 손잡이 안에 위치하며 상기 복수 개의 버튼의 누름 감지에 해당하는 제어신호를 발생하는 회로기판으로 구성된 제어부;
    상기 손잡이부의 일측면에 위치한 진동판; 및
    상기 손잡이부 내부에 위치하고 상기 진동판에 진동을 전달하는 진동발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 진동판은,
    상기 손잡이부의 표면으로부터 일정 높이 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 손잡이부는,
    상기 진동판의 일단과 회전축으로 연결되는 연결부; 및
    상기 진동판의 타단과 연결되는 탄성소재;를 포함하고,
    상기 진동발생부는, 진동막대의 왕복 움직임을 통해 진동을 발생하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 탄성소재는 상기 진동판과 상기 손잡이부의 내측 사이에 안쪽으로 휘어진 상태로 연결되어 상기 진동판을 바깥으로 미는 탄성력이 존재하는 연결판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 탄성소재는 스프링인 것을 특징으로 하는 입력장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 손잡이부는,
    상기 진동판의 일단과 연결되는 제1 탄성소재; 및
    상기 진동판의 타단과 연결되는 제2 탄성소재;를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 탄성소재는 상기 진동판과 상기 손잡이부의 내측 사이에 안쪽으로 휘어진 상태로 연결되어 상기 진동판을 바깥으로 미는 탄성력이 존재하는 연결판 또는 스프링으로 구현되는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    외부 장치로부터 제어신호를 입력받는 통신부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신부가 수신한 제어신호에 따라 상기 진동발생부의 진동모드를 서로 다르게 구동하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
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