WO2024143619A1 - 휴대용 컨트롤러 - Google Patents

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WO2024143619A1
WO2024143619A1 PCT/KR2022/021629 KR2022021629W WO2024143619A1 WO 2024143619 A1 WO2024143619 A1 WO 2024143619A1 KR 2022021629 W KR2022021629 W KR 2022021629W WO 2024143619 A1 WO2024143619 A1 WO 2024143619A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
controller
portable controller
rotating
rotating housing
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/021629
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김유진
주원석
최성인
신만수
이정연
진동철
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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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    • 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

Definitions

  • VR Virtual Reality
  • AR Augmented Reality
  • MR Mixed Reality
  • XR Extended reality
  • a head-mounted display that is worn on the head can use a portable controller that the user holds in his hand to input commands.
  • a portable controller that the user holds in his hand to input commands.
  • Portable controllers go beyond simple user input functions and provide feedback to the user through vibration.
  • user input through gestures can also be performed by detecting the movement of the user's hand (or arm) other than when the user directly manipulates buttons or wheels.
  • the purpose of the present invention is to provide a portable controller whose functions can be easily expanded and changed.
  • a basic controller including a handle portion; and an expansion module detachable from the basic controller, wherein the basic controller includes: a handle portion that extends in the longitudinal direction and is held by a user's hand; and an operating body located in front of the handle, wherein the expansion module includes: a module body including a coupling portion in contact with the operating body; a rotating housing rotatably coupled to the module body; and a module actuator mounted on the rotary housing, wherein the direction of vibration provided by the module actuator changes when the rotary housing is rotated.
  • the function can be expanded and changed by easily attaching and detaching an expansion module to the portable controller.
  • Figure 5 is a diagram showing an example of content used in an XR device.
  • Figure 6 is a diagram showing a first state and a second state of the rotating housing of the portable controller according to one aspect of the present invention.
  • XR technology may include XR devices that provide images to provide images graphically.
  • XR devices can use a screen located in front of or around the user, and as a representative XR device, devices worn directly on the head, such as a head mounted display (HMD), can be used.
  • HMD head mounted display
  • a pair of controllers 10a and 10b can be configured as a set so that the user can hold and use them in his left and right hands, respectively.
  • a pair of controllers 10a and 10b may have the same buttons, but may be configured to enable various operations through different buttons.
  • the left side may include input units 121, 122, 123, and 125 in the form of a jogstick 122
  • the right side may include an input unit in the form of a trackball 121.
  • the jogstick 122 is advantageous for two-dimensional movement manipulation, and the trackball 121 can be used for rotation and gaze movement.
  • the user's gesture style may vary depending on the content of the application being used. For example, when using a sports application, the user's movements can be detected through the portable controller 10.
  • the functions required for the portable controller 10 may vary depending on how the XR device detects the user's gesture and the sensor location of the XR device.
  • Basic functions can be used only with the basic controller 100, but an expansion module 300 equipped with specialized functions can be added to the basic controller 100 for more accurate control and to provide various senses.
  • the expansion module 300 has a form that can be inserted from the front of the basic controller 100, as shown in FIG. 2. It extends toward the rear of the operating body 101 and can be coupled to the front of the operating body 101 so as not to interfere with the handle portion 102.
  • the expansion module 300 includes a module body 310 including a U-shaped coupling portion 340 surrounding the front and side surfaces of the manipulation body 101. Modules for additional functions may be mounted inside the module body 310, and for example, additional buttons may be mounted as shown in FIG. 2.
  • the module body 310 may have various shapes depending on the function of the expansion module 300.
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing the basic controller 100 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the basic controller 100 includes cases 111, 112, 113, 114, and 115 that constitute the exterior, and the case may be separately configured with a handle portion 102 and an operating body 101, but in this embodiment, the upper and lower The assembly of parts can be secured through the cases 111 and 112 that are coupled in one direction.
  • a trigger button 125 In the operation body 101, a trigger button 125, function keys, and a trackball 121 are mounted on the main board 131.
  • the handle portion 102 may include a battery 139 and a basic actuator 141 that transmits vibration, is mounted on the auxiliary board 132, and is connected to the main board 131 to sense user input.
  • the cases 111, 112, 113, and 114 are manufactured by injection molding for ease of manufacturing, but may be equipped with a partially rigid middle frame 115 for durability.
  • the middle frame 115 is located below the main board 131 of the operating body 101 and can support the back of the input unit when the input unit is pressed.
  • the trigger button 125 is also combined with the middle frame 115, and the frame can support the force of the trigger button 125 by pressing the button in the direction of the frame.
  • a top cover 112 having an opening may be coupled to the upper surface of the manipulation body 101 to expose the user input unit.
  • the lower part of the handle portion 102 may further include a bottom cover 114 made of another material to improve grip.
  • the top cover 112 and bottom cover 114 may be omitted.
  • the basic controller 100 can be configured left and right symmetrically so that it can be used without distinction between left and right hands.
  • the basic controller (100) equipped with a trackball (121) and a jog stick (122) can be used as the basic controller (100), and since it is symmetrical, the left and right sides can be freely controlled by the user. You can change it by setting it.
  • FIG 4 is an exploded perspective view of the expansion module 300 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the expansion module 300 of this embodiment includes a module actuator 325 that provides a sense of touch to the user and has the effect of enhancing the sense of presence of augmented reality or virtual reality.
  • Figure 5 is a diagram showing an example of content used in an XR device.
  • Figure 5 (a) shows a shooting scene, and (b) shows a sports scene where a ball is hit with a racket, such as tennis.
  • the scene in FIG. 5 may be game content, but the XR device may also include simulation content to enable training even if it is not an actual site.
  • the user can detect whether the ball has touched the racket only when there is a striking sensation when the ball hits the racket.
  • the basic controller 100 also includes an actuator 141 that provides vibration, but the basic actuator 141 of the basic controller 100 is a non-directional actuator, so it is difficult to provide a feeling of hitting with a strong impact in a specific direction.
  • the expansion module 300 equipped with the impact actuator 325 which is an actuator that provides large force in a specific direction, can be combined with the basic controller 100 to improve the realism of XR content.
  • the present invention provides a portable controller 10 including an expansion module 300 that can change the impact direction of the impact actuator 325.
  • the expansion module 300 of the present invention includes a module body 310 and a rotating part 320 rotatably coupled to the module body 310.
  • the rotating part 320 consists of a cylindrical rotating housing 321 and a module actuator 325 mounted therein. When the rotary housing 321 is rotated, the direction of the module actuator 325 can be changed.
  • the module body 310 consists of a lower case 311 with an open top and an upper cover 312 that covers the lower case 311, and the rotating housing 321 is inserted from the upper part of the lower case 311.
  • the module body 310 is a coupling portion 340 for coupling with the operation body 101 of the basic controller 100 and may include a U-shaped concave portion.
  • a second coupling rail 316 coupled to the first coupling rail 116 of the basic controller 100 may be located in the coupling portion 340 of the lower case 311.
  • the rotating housing 321 may have a cylindrical shape to facilitate rotation.
  • the cross-sectional areas of the upper and lower sections may be different, but the horizontal cross-section may be circular for rotation. Since the rotary housing 321 of this embodiment is coupled to the module body 310 from top to bottom, the lower part of the rotary housing 321 may be slightly smaller than the upper part.
  • the module actuator 325 mounted on the rotating housing 321 can apply impact in a specific direction.
  • a plurality of module actuators 325 may be provided, and the plurality of module actuators 325 may be arranged in the same direction.
  • the rotating housing 321 may further include a rotating part cover 322 that covers the upper surface of the module actuator 325, and the rotating part cover 322 has an opening 322' to connect the module actuator 325 and the wire 335. ) can be formed.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the first and second states of the rotating housing 321 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the impact is transmitted in a direction parallel to the direction in which the handle portion 102 extends, providing an impact in the front-back direction as shown in (a) of FIG. 5. can do.
  • the module actuator 325 can be placed in the state shown in (b) by rotating the rotating housing 321 by 90°. In the second state in which the module actuator 325 is arranged horizontally, as shown in (b) of FIG. 6, the impact direction is perpendicular to the handle. As shown in (b) of FIG. 5, it is possible to provide the feeling of hitting a ball against a racket or bat.
  • the impact of the module actuator 325 is transmitted to the module body 310 through the rotating housing 321.
  • the user can touch the dotted line portion 315 in FIG. 6 and receive the impact of the module actuator 325.
  • the impact of the module body 310 may be transmitted to the basic controller 100 to detect the impact from the user's hand holding the handle unit 102.
  • the rotary housing 321 when the rotary housing 321 rotates, it may have a guide structure so that it can rotate without shaking in the vertical direction.
  • the first guide 324 formed around the rotating housing 321 and the second guide 314 formed around the inner circumference of the seating portion where the rotating housing 321 of the module body 310 is seated are engaged with each other. It can be constructed using POM (polyacetal, poly oxy methylene) material to reduce friction on one side.
  • Figure 9 is a diagram showing an embodiment of the driving unit of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention, and the rotary housing 321 of this embodiment is an automatically rotating type and may include a motor 341. .
  • the motor 341 may be connected in series with the rotating housing 321 as shown in (a) of FIG. 9. In this case, gears must be placed within the motor module 341 to directly couple the motor 341 and the rotating housing 321, so the vertical length may become thicker.
  • a gear 343 for power transmission may be additionally provided.
  • the degree of freedom in arranging the motor is high, but the number of gears 343 increases, so assembly quality is not as good as that of the embodiment (a).
  • the user can rotate the rotating housing 321 using a button without having to manually turn it.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of wiring of the wires 3351 and 3352 of the rotating unit 320 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the rotating housing 321 must be restricted to move between the first and second states as shown in (a) and (b) of Figure 6, and the rotating housing 321 must be fixed to maintain the first and second states. A configuration is needed. It may include angle limiters 317 and 327 that limit the rotation angle of the rotary housing 321 and stopper magnets 319a, 319b and 329 that fix the rotary housing 321.
  • the angle limiting portions 317 and 327 are formed on the angle limiting protrusion 327 protruding from the side of the rotating housing 321 and the seating portion where the rotating body is seated, and the angle limiting protrusion 327 is inserted into the angle limiting slot 317. ) may include.
  • the angle limiting protrusion 327 is located at one end of the angle limiting slot 317 in the first state and is located at the other end of the angle limiting slot 317 in the second state.
  • the angle limiting protrusion 327 and the angle limiting slot 317 allow the rotating housing 321 to rotate only between the two states without rotating more clockwise in the first state or more counterclockwise in the second state. limit.
  • the stopper magnet may include fixed magnets 319a and 319b located in the module body 310 and a rotating magnet 329 located in the rotating housing.
  • a pair of fixed magnets 319a and 319b are located on one side and the other side of the angle limiting slot 317.
  • the fixed magnet 319a located on one side is arranged so that its second pole (N pole in the drawing) faces the rotating magnet 329, and the fixed magnet 319b located on the other side has its first pole (S pole in the drawing). It can be arranged to face the rotating magnet 329. That is, the poles of the three magnets can be arranged side by side in the direction of rotation.
  • Figure 10 (a) shows the optimal arrangement of wires 3351 and 3352 in the first state
  • Figure 10 (b) shows the optimal arrangement of wires 3351 and 3352 in the second state.
  • the wires 3351 and 3352 may interfere with the rotating unit 320 when the rotating unit 320 rotates and changes into the first state and the second state.
  • a wire seating portion 328 formed at a low height may be included on the upper surface of the rotating unit 320, that is, the rotating unit cover 322.
  • the wire seating portion 328 may have a fan shape and may have an angle of approximately 90° so that the wires 3351 and 3352 can extend toward the module substrate 331 even in the first and second states.
  • the first wire 3351 uses a wire 3351 whose length corresponds to the optimal length in the first state (48.3 mm, 53.8 mm in the drawing), and the second wire 3352 uses the optimal length in the second state ( A wire 3352 with a length corresponding to 61.2 mm and 54.7 mm in the drawing can be used.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another embodiment of the wiring of the wire 335 of the rotating part 320 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention. Since the length of the first wire 3351 in FIG. 11 is determined based on the length in the first state, there is room in the second state and can be loosely arranged.
  • a wire guide 329 protruding from the wire seating portion 328 may be included as shown in (b) of FIG. 11 to maintain tension even in the second state.
  • the first wire 3351 is arranged by the wire guide 329 so that the excess wire 3351 is organized so that the wires 3351 and 3352 interfere with each other. This can be prevented from occurring.
  • the wire guide 329 is intended to prevent interference between the wires 3351 and 3352 and may protrude between the plurality of wires 3351 and 3352.
  • the expansion module 300 can be easily attached and detached to the portable controller 10 to expand and change the function.

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Abstract

손잡이부를 포함하는 기본 컨트롤러; 및 상기 기본 컨트롤러에 탈착가능한 확장모듈을 포함하며, 상기 기본 컨트롤러는 길이방향으로 연장되어 사용자가 손으로 파지하는 상기 손잡이부; 및 상기 손잡이부의 전방에 위치하는 조작바디를 포함하고, 상기 확장모듈은, 상기 조작바디와 접하는 결합부를 포함하는 모듈바디; 상기 모듈바디에 회전 가능하게 결합된 회전 하우징; 및 상기 회전 하우징에 탑재된 모듈 액추에이터를 포함하며 상기 회전 하우징을 회전시 상기 모듈 액추에이터가 제공하는 진동 방향이 변경되는 휴대용 컨트롤러는 확장모듈의 회전 하우징의 방향을 전환하여 XR컨텐츠에 맞는 방향으로 액추에이터를 배치할 수 있어 활용도가 제고할 수 있다.

Description

휴대용 컨트롤러
본 발명은 확장현실(XR: eXtended Reality) 디바이스를 제어하기 위한 컨트롤러에 관한 것이다.
가상현실(VR: Virtual Reality) 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 컴퓨터 그래픽(CG: Computer Graphic) 영상으로만 제공하고, 증강현실(AR: Augmented Reality) 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 컴퓨터 그래픽 영상을 함께 제공하며, 혼합현실(MR: Mixed Reality) 기술은 현실 세계에 가상 객체들을 섞고 결합시켜서 제공하는 컴퓨터 그래픽 기술이다. 전술한 VR, AR, MR 등을 모두 간단히 XR (extended reality) 기술로 지칭하기도 한다.
XR기술은 그래픽으로 영상을 제공하기 위해 영상을 제공하는 디바이스를 포함하며, 대표적인 예로 헤드마운트 디스플레이(HMD: Head Mount Display)와 같이 직접 머리에 착용하는 형태의 디바이스를 이용할 수 있다.
머리에 착용하는 형태의 헤드마운트 디스플레이는 사용자가 명령을 입력하기 위해 손에 들고 조작하는 휴대용 컨트롤러를 이용할 수 있다. 유선타입도 있으나 최근에는 무선 방식으로 데이터를 주고 받는 무선 타입의 휴대용 컨트롤러가 보급되고 있다.
휴대용 컨트롤러는 단순히 사용자 입력 기능을 넘어 사용자에게 진동을 통해 피드백을 주는 역할을 한다. 또한, 사용자가 직접 버튼이나 휠을 조작하는 것 이외의 사용자의 손(또는 팔)의 움직임을 감지하여 제스처를 통한 사용자 입력 또한 수행할 수 있다.
또한 이용하는 컨텐츠에 따라 다른 제스처 및 피드백이 수행되며 XR기기의 타입에 따라 제스처를 인식하는 방법이 달라, 상황에 따라 다른 컨트롤러를 이용해야하는 문제가 있다.
이에 본 발명은 손쉽게 기능을 확장 및 변경할 수 있는 휴대용 컨트롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
손잡이부를 포함하는 기본 컨트롤러; 및 상기 기본 컨트롤러에 탈착가능한 확장모듈을 포함하며, 상기 기본 컨트롤러는 길이방향으로 연장되어 사용자가 손으로 파지하는 상기 손잡이부; 및 상기 손잡이부의 전방에 위치하는 조작바디를 포함하고, 상기 확장모듈은, 상기 조작바디와 접하는 결합부를 포함하는 모듈바디; 상기 모듈바디에 회전 가능하게 결합된 회전 하우징; 및 상기 회전 하우징에 탑재된 모듈 액추에이터를 포함하며 상기 회전 하우징을 회전시 상기 모듈 액추에이터가 제공하는 진동 방향이 변경되는 휴대용 컨트롤러를 제공한다.
상기 모듈 액추에이터는 특정방향의 충격진동을 제공하는 임팩트 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 회전 하우징은 상기 모듈 액추에이터가 상기 기본 컨트롤러의 손잡이와 나란한 방향으로 충격을 제공하는 제1 상태와, 상기 모듈 액추에이터가 상기 기본 컨트롤러의 손잡이와 수직한 방향으로 충격을 제공하는 제2 상태 중 하나의 상태로 배치될 수 있다.
상기 회전 하우징의 회전 각도를 90°로 제한하는 각도제한부를 포함할 수 있다.
상기 각도제한부는 상기 회전 하우징의 측면에서 돌출된 각도제한돌기; 및 상기 모듈바디의 상기 회전 하우징이 안착된 안착부에 형성되며 상기 각도제한돌기가 삽입된 각도제한슬롯을 포함하며,
상기 각도제한돌기는 상기 제1 상태에서 상기 각도제한슬롯의 일단에 위치하고 상기 제2 상태에서 상기 각도제한슬롯의 타단에 위치할 수 있다. 상기 모듈바디에 안착되며 상기 각도제한슬롯의 일측과 타측에 한 쌍의 고정자석; 및
상기 각도제한돌기에 위치하며 상기 한 쌍의 고정자석 사이를 이동하는 회전자석을 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 고정자석은 상기 회전자석과 대향하는 면이 상기 회전자석의 극과 다른 극을 가질 수 있다.
상기 고정자석에 인접하여 배치되는 홀 센서를 더 포함하며, 상기 홀 센서에서 감지한 자력 변화를 기초로 상기 회전 하우징의 배치를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 기본 컨트롤러는, 상기 조작바디에 형성된 제1 접속단자를 포함하고, 상기 확장모듈은, 상기 결합부에 형성되며, 상기 제1 접속단자와 체결되는 제2 접속단자; 및 상기 제2 접속단자가 실장되며 상기 모듈바디에 위치하는 모듈기판; 상기 모듈 기판과 상기 액추에이터 사이를 연결하는 와이어; 및 상기 회전 하우징의 상면에 상기 와이어가 모듈기판으로 연장된 와이어 안착부를 포함하며, 상기 와이어 안착부는 상기 회전 하우징의 상태 변화 시 상기 모듈 기판을 향해 개방될 수 있다.
상기 와이어는 복수개를 포함하고, 상기 회전 하우징의 회전시 상기 와이어 사이의 간섭이 발생하지 않도록 상기 와이어 안착부에서 돌출된 와이어 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 회전 하우징은 상기 모듈바디의 외측으로 노출된 레버를 포함하며, 상기 레버를 회전시켜 상기 회전 하우징을 회전시킬 수 있다.
상기 확장모듈은 상기 회전 하우징을 회전시키는 구동력을 제공하는 모터를 더 포함할 수 있다.
상기 회전 하우징은 외측둘레를 따라 제1 가이드가 형성된 원통형의 바디를 포함하고, 상기 모듈바디는 상기 회전 하우징의 둘레에 위치하며 상기 제1 가이드와 맞물려 상기 회전 하우징의 회전을 가이드하는 제2 가이드를 포함할 수 있다.
상기 모듈바디의 결합부는 상기 조작바디의 전방 및 좌우를 감싸는 U자 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면 휴대용 컨트롤러에 확장모듈을 손쉽게 탈착하여 기능을 확장 및 변경할 수 있다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면 휴대용 컨트롤러는 확장모듈의 회전 하우징의 방향을 전환하여 XR컨텐츠에 맞는 방향으로 액추에이터를 배치할 수 있어 활용도가 제고된다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 기본 컨트롤러와 확장모듈을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 기본 컨트롤러를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 확장모듈의 분해사시도이다.
도 5는 XR디바이스에서 이용하는 컨텐츠의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 회전 하우징의 제1 상태와 제2 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 저면도이다.
도 8은 도 7의 A-A단면이다.
도 9는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 구동부의 실시예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 회전부의 와이어 배선의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 회전부의 와이어 배선의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 기본 컨트롤러와 확장모듈을 도시한 도면이다.
XR기술은 그래픽으로 영상을 제공하기 위해 영상을 제공하는 XR디바이스를 포함할 수 있다. XR디바이스는 사용자의 전방 또는 주변에 위치하는 형태의 스크린을 이용할 수도 있으며, 대표적인 XR디바이스로서 헤드마운트 디스플레이(HMD: Head Mount Display)와 같이 직접 머리에 착용하는 형태의 디바이스를 이용할 수 있다.
XR디바이스는 사용자가 실제 체험하는 것과 같이 움직이면서 이용하기 때면에 사용자가 명령을 입력하기 위해 손에 들고 조작하는 휴대용 컨트롤러(10)가 필요하다.
본 발명의 컨트롤러(10)는 손으로 감아서 잡는 손잡이부(102)와 손잡이부(102)의 전방에 위치하는 조작바디(101)를 포함할 수 있다. 손잡이부(102)를 엄지 하단 손바닥과, 중지, 약지 및 새끼손가락으로 감싸고, 조작바디(101)에 위치하는 버튼을 검지와 엄지를 이용하여 조작할 수 있다
엄지를 이용하여 조작바디(101)의 상부에 위치하는 기능키(123) 및 트랙볼(121)이나 조그스틱(122)을 조작하고, 검지를 이용하여 조작바디(101)의 전방에 위치하는 트리거 버튼(125)을 조작할 수 있다.
사용자가 왼손과 오른손에 각각 잡고 사용할 수 있도록 기본적으로 한 쌍의 컨트롤러(10a, 10b)가 세트로 구성될 수 있다. 한 쌍의 컨트롤러(10a, 10b)는 동일한 버튼을 구비할 수 있으나, 서로 상이한 버튼을 통해 다양한 조작이 가능하도록 구성할 수 있다.
예를 들어 도 1에 도시된 실시예에 따르면, 좌측은 조그스틱(122)형태의 입력부(121, 122, 123, 125)가 우측은 트랙볼(121) 형태의 입력부를 포함할 수 있다. 조그스틱(122)의 경우 2차원적인 이동 조작에 유리하고 트랙볼(121)의 경우 회전동작 및 시선이동에 이용할 수 있다.
사용중인 어플리케이션에 따라 필요한 휴대용 컨트롤러(10)의 수가 달라질 수 있다. 조작이 단순한 어플리케이션인 경우 하나의 기본 컨트롤러(100) 하나만으로 제어가능하나, 다양한 제어가 필요한 경우 양손에 들고 조작하는 경우도 있다.
시선을 이동하며 공간을 탐색하는 어플리케이션을 이용하는 경우 조그스틱(122)과 트랙볼(121)이 모두 필요하여 양손에 휴대용 컨트롤러(10a, 10b)를 들고 이용해야 한다. 이렇게 한 쌍의 컨트롤러(10a, 10b)를 상황에 맞게 한 개 또는 2개를 사용할 수 있다.
휴대용 컨트롤러(10)는 단순히 화면상의 커서나 포인터를 조작하는 것에서 더 나아가 사용자의 제스처(gesture)를 감지하여 사용자 입력으로 인식할 수 있다.
사용자의 제스처 태양은 이용하는 어플리케이션의 내용에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 스포츠 어플리케이션을 이용하는 경우 사용자의 움직임을 휴대용 컨트롤러(10)를 통해 감지할 수 있다. XR디바이스가 사용자의 제스처를 감지하는 방식 및 XR디바이스의 센서 위치에 따라 휴대용 컨트롤러(10)에 요구하는 기능이 달라질 수 있다.
종래에는 휴대용 컨트롤러(10) 자체의 자이로 센서 등의 위치센서를 이용하여 휴대용 컨트롤러(10)의 위치변화를 기준으로 사용자의 움직임(gesture)를 감지했다.
그러나 XR 어플리케이션의 경우 보다 정교한 사용자의 움직임을 감지할 필요가 있다. 팔 동작과 같이 큰 제스처에서 더 나아가, 손목의 꺾어짐 손목의 회전 등의 작은 제스처까지 감지하기 위해 컨트롤러(100)의 움직임을 외부에서 트래킹하는 방식을 이용할 수 있다.
또한, 휴대용 컨트롤러(10)를 통해 사용자 명령을 입력 받는 것에서 더 나아가 사용자에게 시각과 청각 이상의 감각인 촉각(tactile)을 제공하는 출력부로서 기능을 할 수 있다.
촉각은 단순히 일 방향으로 진동하는 떨림뿐만 아니라 진동의 방향, 속도 및 크기에 따라 다른 감각을 제공한다. 풍부한 촉각을 제공하는 액추에이터(141)는 다양한 형태의 감각을 제공하기 위해 복수개의 액추에이터가 필요하다.
다만, 전술한 바와 같은 다양한 입력 및 출력기능을 갖추기 위해서는 휴대용 컨트롤러(10)의 크기가 커지는 문제가 발생한다.
이에 본 발명의 휴대용 컨트롤러(10)는 기본 컨트롤러(100)에 도 2의 와 같이 기본 컨트롤러(100)와 기본 컨트롤러(100)에 탈착 가능한 확장모듈(300)로 구성할 수 있다.
기본 컨트롤러(100)만으로 기본적인 기능을 이용할 수 있으나, 보다 정확한 제어를 위해 그리고 다양한 감각의 제공을 위해 특화된 기능이 탑재된 확장모듈(300)을 기본 컨트롤러(100)에 추가할 수 있다.
확장모듈(300)은 도 2와 같이 기본 컨트롤러(100)의 전방에서 삽입 가능한 형태를 가진다. 조작바디(101)의 배면 방향으로 연장되 손잡이부(102)와 간섭이 없도록 조작바디(101)의 전방에서 결합할 수 있다.
도 1과 같이 결합된 상태에서는 확장모듈(300)에 탑재된 기능을 추가적으로 활용할 수 있다.
확장모듈(300)은 조작바디(101)의 전면 및 측면을 감싸는 U자 형태의 결합부(340)를 포함하는 모듈바디(310)을 포함한다. 모듈바디(310)은 내부에 추가 기능을 위한 모듈이 탑재될 수 있으며 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이 추가 버튼이 탑재될 수 있다. 모듈바디(310)은 확장모듈(300)의 기능에 따라 형상이 다양하게 변형될 수 있다.
기본 컨트롤러(100)와 확장모듈(300)이 안정적으로 체결될 수 있도록 결합레일(116, 316)을 구비하며, 확장모듈(300)의 기능을 활용하기 위해 확장모듈(300)과 기본 컨트롤러(100)를 전기적으로 연결하는 제2 커넥터(333)를 구비할 수 있다. 커넥터와 결합레일은 기본 컨트롤러(100)와 확장모듈(300)이 접촉하는 조작바디(101)의 측면둘레 및 확장모듈(300)의 결합부(340)에 위치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 기본 컨트롤러(100)를 도시한 분해 사시도이다.
기본 컨트롤러(100)는 외관을 구성하는 케이스(111, 112, 113, 114, 115)를 포함하며, 케이스는 손잡이부(102)와 조작바디(101) 별도로 구성할 수도 있으나, 본 실시예는 상하방향에서 결합하는 형태의 케이스(111, 112)를 통해 부품의 조립성을 확보할 수 있다.
조작바디(101)에는 트리거 버튼(125)과 기능키 및 트랙볼(121) 등이 메인기판(131)에 실장된다. 손잡이부(102)는 배터리(139) 및 진동을 전달하는 기본 액추에이터(141)를 포함할 수 있고, 보조기판(132)에 실장되며 메인기판(131)과 연결되어 사용자 입력을 감지할 수 있다.
케이스(111, 112, 113, 114)는 제조의 편의성을 위해 사출물로 제조하나, 내구성을 위해 부분적으로 강성을 가지는 미들 프레임(115)을 탑재할 수 있다. 미들 프레임(115)은 조작바디(101)의 메인기판(131) 하부에 위치하며 입력부를 가압시 입력부의 배면을 지지할 수 있다. 트리거 버튼(125)도 미들 프레임(115)과 결합하며 프레임 방향으로 버튼을 눌러 프레임이 트리거 버튼(125)의 힘을 지지할 수 있다.
사용자 입력부가 노출되도록 조작바디(101)의 상면에는 개구부가 형성된 탑커버(112)가 결합할 수 있다. 손잡이부(102)의 하부는 그립감을 개선하기 위해 다른 소재로 이루어진 바텀커버(114)를 더 포함할 수 있다. 탑커버(112) 및 바텀커버(114)는 생략할 수도 있다.
기본 컨트롤러(100)는 왼손과 오른손의 구분 없이 사용할 수 있도록 좌우 대칭으로 구성할 수 있다. 한 쌍의 기본 컨트롤러(100)를 이용하는 경우 트랙볼(121)을 구비한 기본 컨트롤러(100)와 조그스틱(122)를 기본 컨트롤러(100)를 이용할 수 있으며, 좌우대칭이므로 좌측과 우측은 사용자가 임의로 설정하여 변경할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 확장모듈(300)의 분해사시도이다. 본 실시예의 확장모듈(300)은 사용자에게 촉각을 제공하는 모듈 액추에이터(325)를 구비하며 증강현실 또는 가상현실의 현장감을 높이는 효과가 있다.
도 5은 XR디바이스에서 이용하는 컨텐츠의 예를 도시한 도면이다. 도 5의 (a)는 사격 장면이고 (b)는 테니스와 같이 라켓으로 공을 치는 스포츠 장면을 도시하고 있다. 도 5의 장면은 게임컨텐츠일 수도 있으나, XR디바이스는 실제 현장이 아니더라도 훈련이 가능하도록 시뮬레이션 컨텐츠도 포함할 수 있다.
시뮬레이션인 경우 더욱 실제와 유사한 감각을 제공해야 한다. 시각이나 청각의 감각 이외에 촉각 또한 현장감에 중요한 요소가 된다. 도 5의 (a)와 같이 총을 쏘는 컨텐츠를 이용하는 경우 실제 총을 쏠 때와 같이 트리거 버튼(125)을 누를 때 반동이 있어야 실제와 유사한 효과를 얻을 수 있다.
도 5의 (b)와 같이 라켓에 공이 맞을 때의 타격감이 있어야 공이 라켓에 닿았는지 여부를 사용자가 감지할 수 있다.
기본 컨트롤러(100)에도 진동을 제공하는 액추에이터(141)를 포함하나, 기본 컨트롤러(100)의 기본 액추에이터(141)는 방향성이 없는 형태의 액츄에이터로서 특정방향의 강한 충격을 주는 타격감을 제공하기 어렵다.
타격감이 필요한 XR컨텐츠 이용 시 특정 방향의 큰 힘을 제공하는 액추에이터인 임팩트 액추에이터(325)를 탑재한 확장모듈(300)을 기본 컨트롤러(100)에 결합하여 XR컨텐츠의 현장감을 향상시킬수 있다.
다만, 도 5의 (a)의 타격감과 도 5의 (b)의 타격감은 그 방향이 상이하여 각각 다른 확장모듈(300)을 이용해야 하는 문제가 있다. 이에 본 발명은 임팩트 액추에이터(325)의 충격방향을 바꿀 수 있는 확장모듈(300)을 포함하는 휴대용 컨트롤러(10)를 제공한다.
본 발명의 확장모듈(300)은 모듈바디(310)와 모듈바디(310)에 회전 가능하게 결합한 회전부(320)를 포함한다. 회전부(320)는 원통형의 회전 하우징(321)과 그 내부에 실장되는 모듈 액추에이터(325)로 구성된다. 회전 하우징(321)을 회전하면 모듈 액추에이터(325)의 방향이 바뀔 수 있다.
모듈바디(310)는 상부가 개방된 하부케이스(311)와 하부케이스(311)를 커버하는 상부커버(312)로 구성되며 회전 하우징(321)은 하부케이스(311)의 상부에서 삽입된다. 모듈바디(310)는 기본 컨트롤러(100)의 조작바디(101)와 결합하기 위한 결합부(340)로서 U자 형상으로 오목하게 인입된 부분을 포함할 수 있다. 하부케이스(311)의 결합부(340)에 기본 컨트롤러(100)의 제1 결합레일(116)과 체결되는 제2 결합레일(316)이 위치할 수 있다.
회전 하우징(321)은 회전이 용이하도록 원통형을 가질 수 있으며, 상하의 단면적은 차이가 날 수 있으나 회전을 위해 수평단면은 원형을 이룰 수 있다. 본 실시예의 회전 하우징(321)은 모듈바디(310)에 상측에서 하측방향으로 결합하므로 회전 하우징(321)의 하부가 상부보다 약간 작은 형태를 가질 수 있다.
회전 하우징(321)에 실장되는 모듈 액추에이터(325)는 특정 방향으로 충격을 인가할 수 있다. 더 큰 크기의 충격을 제공하기 위해 복수개의 모듈 액추에이터(325)를 구비할 수 있으며, 복수개의 모듈 액추에이터(325)는 같은 방향으로 배치할 수 있다.
회전 하우징(321)에 모듈 액추에이터(325) 상면을 커버하는 회전부 커버(322)를 더 포함할 수 있으며 회전부 커버(322)는 모듈 액추에이터(325)와 와이어(335)를 연결하기 위해 개구부(322')가 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 회전 하우징(321)의 제1 상태와 제2 상태를 도시한 도면이다. 도 6의 (a)와 같이 회전 하우징(321)이 배치되는 제1 상태에서 충격은 손잡이부(102)의 연장방향과 나란한 방향으로 전달되어 도 5의 (a)와 같은 전후 방향의 충격을 제공할 수 있다.
회전 하우징(321)을 90° 회전하여 (b)와 같은 상태로 모듈 액추에이터(325)를 배치할 수 있다. 도 6의 (b)와 같이 모듈 액추에이터(325)가 수평방향으로 배치된 제2 상태에서 충격방향은 손잡이에 수직방향이 된다. 도 5의 (b)와 같이 라켓이나 배트에 공이 맞는 타격감을 제공할 수 있다.
모듈 액추에이터(325)의 충격은 회전 하우징(321)을 거쳐 모듈바디(310)로 전달된다. 사용자는 휴대용 컨트롤러(10)를 잡을 때 도 6의 점선부분(315)에 손이 닿아 모듈 액추에이터(325)의 충격을 전달받을 수 있다. 또는, 모듈바디(310)의 충격가 기본 컨트롤러(100)로 전달되어 손잡이부(102)를 잡고 있는 사용자의 손에서 충격을 감지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 저면도이고, 도 8은 도 7의 A-A단면이다. 본 실시예의 모듈 하우징(300)은 수동방식으로 회전 하우징(321)을 회전할 수 있도록 레버(323)가 모듈바디(310) 외측으로 노출될 수 있다.
본 실시예의 컨트롤러는 모듈바디(310) 하면에 레버(323)가 돌출되어 있으며 사용자가 이를 잡고 회전하여 모듈 액추에이터(325)의 방향을 바꿀 수 있다. 레버(323)는 일방향으로 긴 형태로 길이방향의 수직방향의 양측을 손으로 잡아 회전할 수 있다.
충격방향을 직관적으로 인식할 수 있도록 레버(323)의 길이방향은 충격방향에 상응한 방향 즉, 모듈 액추에이터(325)의 배치방향과 동일하게 배치될 수 있다.
도 8을 참고하면 회전 하우징(321)의 회전 시 상하방향으로 흔들리지 않고 회전할 수 있도록 가이드 구조를 가질 수 있다. 회전 하우징(321)의 둘레에 형성된 제1 가이드(324)와 모듈바디(310)의 회전 하우징(321)이 안착되는 안착부의 내측 둘레에 형성된 제2 가이드(314)는 서로 맞물려 있다. 일측에 마찰을 줄일 수 있도록 POM(polyacetal, poly oxy methylene) 소재를 이용하여 구성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 구동부의 실시예를 도시한 도면이고, 본 실시예의 회전 하우징(321)은 자동으로 회전하는 타입으로 모터(341)를 포함할 수 있다. 모터(341)는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 회전 하우징(321)과 직렬로 연결될 수 있다. 이 경우 모터(341)와 회전 하우징(321)이 직접 결합하기 위해 모터모듈(341) 내에 기어들이 배치되어야 하여 수직방향의 길이가 더 두꺼워질 수 있다.
(b)와 같이 추가로 동력전달 위한 기어(343)를 구비할 수 있다. 이 경우 모터의 배치 자유도가 높은 점이 있으나 기어(343)의 개수가 많아져 조립성은 (a)의 실시예보다 좋지 않다.
모터(341)를 포함하는 경우 사용자가 수동으로 회전 하우징(321)을 돌릴 필요 없이 버튼을 이용하여 회전시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 회전부(320)의 와이어(3351, 3352) 배선의 일 실시예를 도시한 도면이다. 회전 하우징(321)은 도 6의 (a)와 (b)와 같이 제1 상태와 제2 상태 사이에서 이동하도록 제한해야 하며, 제1 상태와 제2 상태를 유지하도록 회전 하우징(321)을 고정하는 구성이 필요하다. 회전 하우징(321)의 회전 각도를 제한하는 각도제한부(317, 327)와 회전 하우징(321)을 고정하는 스토퍼 자석(319a, 319b, 329)을 포함할 수 있다.
각도제한부(317, 327)는 회전 하우징(321)의 측면에서 돌출된 각도제한돌기(327) 및 회전바디가 안착된 안착부에 형성되며 각도제한돌기(327)가 삽입된 각도제한슬롯(317)을 포함할 수 있다.
각도제한돌기(327)는 상기 제1 상태에서 각도제한슬롯(317)의 일단에 위치하고 상기 제2 상태에서 각도제한슬롯(317)의 타단에 위치한다. 각도제한돌기(327)와 각도제한슬롯(317)은 회전 하우징(321)이 제1 상태에서 더 시계방향으로 회전하거나 제2 상태에서 더 반시계방향으로 회전하지 않고 두 상태 사이에서만 회전할 수 있도록 제한한다.
스토퍼 자석은 모듈바디(310)에 위치하는 고정자석(319a, 319b)과 회전하우징에 위치하는 회전자석(329)을 포함할 수 있다. 고정자석(319a, 319b)은 각도제한슬롯(317)의 일측과 타측에 한 쌍 위치한다.
회전자석(329)은 각도제한돌기(327)에 위치하며 한 쌍의 고정자석(319a, 319b) 사이를 이동하며 고정자석(319a, 319b)에 인접하게 배치되면 고정자석(319a, 319b)과 자력으로 부착된다.
회전자석(329)은 회전방향으로 자석의 극이 배치될 수 있으며 일측에 위치하는 고정자석(319a)과 붙는 제1 극(도면상 S극)과 타측에 위치하는 고정자석(319b)과 붙는 제2 극(도면상 N극)을 포함할 수 있다.
따라서 일측에 위치하는 고정자석(319a)은 제2 극(도면상 N극)이 회전자석(329)을 향하도록 배치되고 타측에 위치하는 고정자석(319b)은 제1 극(도면상 S극)이 회전자석(329)을 향하도록 배치될 수 있다. 즉 3개의 자석의 극의 방향은 회전방향으로 나란히 배치될 수 있다.
도면상 제1 극은 S극으로 제2 극은 N극으로 도시되어 있으나 그 반대로 배치될 수도 있다.
고정자석(319a, 319b)에 인접하여 배치된 홀센서(337)는 회전자석(329)이 근접하면 변화하는 자기장의 변화를 감지하여 회전모듈의 위치를 판단하여 기본 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다.
모듈 액추에이터(325)에 전원을 공급하고 제어하기 위해 모듈 액추에이터(325)는 와이어(3351, 3352)를 통해 모듈기판(331)과 연결될 수 있다. 회전 하우징(321)의 회전각도는 전술한 바와 같이 제한되므로 회전 하우징(321)의 복수 회 회전으로 인한 와이어(3351, 3352)의 엉킴은 발생하지 않는다. 다만, 제1 상태와 제2 상태에서 모듈 액추에이터(325)의 단자와 모듈기판(331) 사이의 길이가 달라질 수 있다.
제1 상태에서 필요한 와이어(3351, 3352)의 길이는 한 쌍의 모듈 액추에이터(325)가 유사하나, 제2 상태에서 한 쌍의 모듈 액추에이터(325)는 모듈 기판과의 거리가 상이하여 와이어(3351, 3352)의 길이가 달라질 수 있다.
도 10의 (a)는 제1 상태에서 최적의 와이어(3351, 3352) 배치를 도시하고 도 10의 (b)는 제2 상태에서 최적의 와이어(3351, 3352) 배치를 도시하고 있다. 와이어(3351, 3352)는 회전부(320)가 회전하여 제1 상태와 제2 상태로 변형시에 회전부(320)와 간섭이 발생할 수 있다.
와이어(3351, 3352)와 회전부(320)가 간섭이 일어나지 않도록 회전부(320)의 상면, 즉 회전부 커버(322)에 높이를 낮게 형성한 와이어 안착부(328)를 포함할 수 있다.
와이어 안착부(328)는 부채꼴형상을 가질 수 있으며 와이어(3351, 3352)가 제1 상태와 제2 상태에서도 모듈기판(331)을 향해 연장될 수 있도록, 약 90° 각도를 가질 수 있다.
제2 상태에서 후방(도면상 하측)에 위치하는 제1 모듈 액추에이터(325a)와 연결되는 제1 와이어(3351)는 제1 상태보다 제2 상태에서 더 짧은 길이가 필요하고, 전방에 위치하는 제2 모듈 액추에이터(325b)와 연결되는 제2 와이어(3352)는 제1 상태보다 제2 상태에서 더 긴 길이의 와이어가 필요하다.
따라서 제1 와이어(3351)는 제1 상태의 최적 길이(도면상 48.3mm, 53.8mm)에 상응하는 길이의 와이어(3351)를 이용하고, 제2 와이어(3352)는 제2 상태의 최적 길이(도면상 61.2mm, 54.7mm)에 상응하는 길이의 와이어(3352)를 이용할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 회전부(320)의 와이어(335) 배선의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 11의 제1 와이어(3351)는 제1 상태의 길이를 기준으로 길이를 정하므로, 제2 상태에서 여유분이 생겨 느슨하게 배치될 수 있다.
와이어(3351, 3352)끼리 중첩되어 엉킬 수 있으므로 제2 상태에서도 텐션을 유지할 수 있도록 도 11의 (b)와 같이 와이어 안착부(328)에서 돌출된 와이어 가이드(329)를 포함할 수 있다.
와이어 가이드(329)에 의해 도 11의 (b)와 같이 제2 상태에서 제1 와이어(3351)는 와이어 가이드(329)를 통해 여유분의 와이어(3351)가 정리되어 와이어(3351, 3352)끼리 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
와이어 가이드(329)는 와이어(3351, 3352) 사이의 간섭을 방지하기 위함인 바 복수개의 와이어(3351, 3352) 사이에 돌출될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면 휴대용 컨트롤러(10)에 확장모듈(300)을 손쉽게 탈착하여 기능을 확장 및 변경할 수 있다.
또한, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면 휴대용 컨트롤러(10)의 확장모듈(300)은 하나의 확장모듈(300)로 회전 하우징(321)의 방향을 전환하여 XR컨텐츠에 맞는 방향으로 모듈 액추에이터(325)를 배치할 수 있어 활용도가 제고된다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (14)

  1. 손잡이부를 포함하는 기본 컨트롤러; 및
    상기 기본 컨트롤러에 탈착가능한 확장모듈을 포함하며,
    상기 기본 컨트롤러는
    길이방향으로 연장되어 사용자가 손으로 파지하는 상기 손잡이부; 및
    상기 손잡이부의 전방에 위치하는 조작바디를 포함하고,
    상기 확장모듈은,
    상기 조작바디와 접하는 결합부를 포함하는 모듈바디;
    상기 모듈바디에 회전 가능하게 결합된 회전 하우징; 및
    상기 회전 하우징에 탑재된 모듈 액추에이터를 포함하며
    상기 회전 하우징을 회전시 상기 모듈 액추에이터가 제공하는 진동 방향이 변경되는 휴대용 컨트롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 액추에이터는 특정방향의 충격진동을 제공하는 임팩트 액추에이터인 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전 하우징은
    상기 모듈 액추에이터가 상기 기본 컨트롤러의 손잡이와 나란한 방향으로 충격을 제공하는 제1 상태와, 상기 모듈 액추에이터가 상기 기본 컨트롤러의 손잡이와 수직한 방향으로 충격을 제공하는 제2 상태 중 하나의 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전 하우징의 회전 각도를 90°로 제한하는 각도제한부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각도제한부는
    상기 회전 하우징의 측면에서 돌출된 각도제한돌기; 및
    상기 모듈바디의 상기 회전 하우징이 안착된 안착부에 형성되며 상기 각도제한돌기가 삽입된 각도제한슬롯을 포함하며,
    상기 각도제한돌기는 상기 제1 상태에서 상기 각도제한슬롯의 일단에 위치하고 상기 제2 상태에서 상기 각도제한슬롯의 타단에 위치하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 모듈바디에 안착되며 상기 각도제한슬롯의 일측과 타측에 한 쌍의 고정자석; 및
    상기 각도제한돌기에 위치하며 상기 한 쌍의 고정자석 사이를 이동하는 회전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 고정자석은 상기 회전자석과 대향하는 면이 상기 회전자석의 극과 다른 극을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 고정자석에 인접하여 배치되는 홀 센서를 더 포함하며,
    상기 홀 센서에서 감지한 자력 변화를 기초로 상기 회전 하우징의 배치를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기본 컨트롤러는,
    상기 조작바디에 형성된 제1 접속단자를 포함하고,
    상기 확장모듈은,
    상기 결합부에 형성되며, 상기 제1 접속단자와 체결되는 제2 접속단자; 및
    상기 제2 접속단자가 실장되며 상기 모듈바디에 위치하는 모듈기판;
    상기 모듈 기판과 상기 액추에이터 사이를 연결하는 와이어; 및
    상기 회전 하우징의 상면에 상기 와이어가 모듈기판으로 연장된 와이어 안착부를 포함하며,
    상기 와이어 안착부는 상기 회전 하우징의 상태 변화 시 상기 모듈 기판을 향해 개방된 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 와이어는 복수개를 포함하고,
    상기 회전 하우징의 회전시 상기 와이어 사이의 간섭이 발생하지 않도록 상기 와이어 안착부에서 돌출된 와이어 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 회전 하우징은 상기 모듈바디의 외측으로 노출된 레버를 포함하며,
    상기 레버를 회전시켜 상기 회전 하우징을 회전시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 확장모듈은
    상기 회전 하우징을 회전시키는 구동력을 제공하는 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 회전 하우징은 외측둘레를 따라 제1 가이드가 형성된 원통형의 바디를 포함하고,
    상기 모듈바디는 상기 회전 하우징의 둘레에 위치하며 상기 제1 가이드와 맞물려 상기 회전 하우징의 회전을 가이드하는 제2 가이드를 포함하는 것을
    특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 모듈바디의 결합부는
    상기 조작바디의 전방 및 좌우를 감싸는 U자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.
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