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WO2024158074A1 - Portable controller - Google Patents

Portable controller Download PDF

Info

Publication number
WO2024158074A1
WO2024158074A1 PCT/KR2023/001263 KR2023001263W WO2024158074A1 WO 2024158074 A1 WO2024158074 A1 WO 2024158074A1 KR 2023001263 W KR2023001263 W KR 2023001263W WO 2024158074 A1 WO2024158074 A1 WO 2024158074A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
expansion module
controller
processor
portable controller
basic
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/001263
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
박경순
윤형식
주원석
진동철
신만수
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
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to PCT/KR2023/001263 priority Critical patent/WO2024158074A1/en
Publication of WO2024158074A1 publication Critical patent/WO2024158074A1/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form

Definitions

  • the present invention relates to a controller for controlling extended reality (XR: eXtended Reality) devices.
  • XR extended reality
  • VR Virtual Reality
  • AR Augmented Reality
  • MR Mixed Reality
  • XR Extended reality
  • XR technology includes devices that provide images in graphics, and as a representative example, a device worn directly on the head, such as a head mounted display (HMD), can be used.
  • HMD head mounted display
  • 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; An operating body located in front of the handle portion; a user input unit located on the operation body; a first connector formed on the operating body; and a first coupling rail formed on the manipulation body, wherein the expansion module includes a module body including a coupling portion in contact with the manipulation body; a second connector formed in the coupling portion and coupled to the first connector; And it provides a portable controller including a second coupling rail that is slide fastened to the longitudinal direction of the first coupling rail.
  • the first connector is located in the front of the manipulation body, the first coupling rail is located in the left and right directions of the manipulation body, and the coupling portion of the expansion module may have a U-shape surrounding the front and left and right sides of the manipulation body. there is.
  • the second connector protrudes and can be inserted into the first connector.
  • the first coupling rail may include a groove that is wide at the front and narrows toward the rear, and the second coupling rail may have a bar shape that is thin at the rear and thick at the front.
  • the expansion module may include a locking hook formed on the coupling portion, and the basic controller may include a locking protrusion to which the locking hook is coupled.
  • the locking hook is formed at one end of a hook lever rotatably coupled to the module body, and includes a unlocking button coupled to the other side of the hook lever. When the unlocking button is operated, the hook lever rotates and the The locking hook may be separated from the locking protrusion.
  • the locking protrusion includes an inclined surface extending from front to rear; And it may include a locking part that is bent on an inclined plane and catches the hook.
  • the locking hook includes a hook surface in contact with the catching portion, and a line extending from the rotation center of the hook lever to the hook surface may be perpendicular to the hook surface.
  • It includes a locking hole formed in the basic controller, and the locking protrusion may be located on one side of the locking hole.
  • the locking protrusion may be located at a lower portion of the second connector.
  • the upper surface of the manipulation body and the upper surface of the module body may be parallel.
  • the module body It is located on the upper surface of the module body and further includes a second user input unit, and the first user input unit and the second user input unit may be located within a movable range of the user's thumb.
  • the basic controller may be left-right symmetrical.
  • the expansion module includes a ring case connected to both sides of the module body; And it may include a plurality of infrared LEDs (IR LEDs) mounted along the outer surface of the ring case.
  • IR LEDs infrared LEDs
  • the ring case is located at the bottom of the module body, and an outer surface of the ring case may be inclined toward the front.
  • the angle formed between the upper surface of the operating body and the front surface of the ring case may be tilted toward the rearward direction than 90°.
  • It includes a basic controller and an expansion module detachable from the basic controller, wherein the basic controller receives a first interface unit, a wireless communication unit for communicating with a master device, and an identifier of the expansion module from the expansion module through the first interface unit. and a first processor that receives and controls the basic controller to operate to match the type of the expansion module, wherein the expansion module receives the identifier of the expansion module through a second interface unit and a second interface unit.
  • a portable controller may be provided, including a second processor that provides control to the basic controller.
  • the first processor may control to receive the identifier from the expansion module when the expansion module is mounted on the basic controller and the portable controller is turned on.
  • the expansion module further includes an optical output unit including a plurality of optical element markers, and the second processor may be controlled to provide arrangement information of the plurality of optical element markers to the basic controller through a second interface unit. .
  • the plurality of optical device markers may include a plurality of infrared LED markers.
  • the first processor may control the arrangement information of the plurality of optical element markers to be transmitted to the master device.
  • the master device may include a wearable XR device and an external display device.
  • the arrangement information of the plurality of optical element markers may include three-dimensional spatial coordinate information where the plurality of optical element markers are arranged in the expansion module.
  • the basic controller further includes a first sensor for sensing real-time movement of 3-DoF (Degrees of Freedom) of the basic controller, and the first processor transmits the sensed 3-DoF real-time movement to the master device. You can control transmission.
  • 3-DoF Degrees of Freedom
  • the first sensor may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor.
  • the expansion module may further include a plurality of cameras, and the second processor may control the basic controller to provide characteristic information of the plurality of cameras.
  • the basic controller further includes a first sensor for sensing real-time movement of 3-DoF (Degrees of Freedom) of the basic controller, and the first processor is configured to detect images captured by the plurality of cameras received from the expansion module. Based on a plurality of camera images and the 3-DoF real-time movement, the 6-DoF real-time movement of the portable controller can be calculated, and the calculated 6-DoF real-time movement can be controlled to be transmitted to the master device.
  • 3-DoF Degrees of Freedom
  • the first processor may control real-time motion information of the portable controller to be calculated based on motion information of feature points in the plurality of camera images.
  • the plurality of cameras may include three cameras having a field of view of at least 120 degrees.
  • the expansion module may include an impact actuator, and the second processor may include an impact actuator driver IC.
  • the temperature sensor driver IC includes a memory to include an identifier of the expansion module and temperature sensor characteristic information, and controls to provide the temperature sensor characteristic information and temperature data sensed through the temperature sensor to the basic controller. You can.
  • the first processor may control transmission of the temperature center characteristic information and the temperature data to the master device.
  • the portable controller can expand and change functions by easily attaching and detaching an expansion module.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram showing a basic controller and an expansion module of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing the basic controller of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of an expansion module of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 5 is a side view showing an operating body of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 6 is a plan view showing the operation body and module body of the portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 7 is a diagram showing a connection part and a locking part of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 8 is a diagram showing a coupling rail of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 9 is a diagram showing a method of fastening a coupling rail of a portable controller according to an aspect of the present invention.
  • Figure 10 is a diagram showing a locking method of the basic controller and expansion module of the portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 11 is a diagram illustrating a method of unlocking the basic controller and expansion module of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 12 is a block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 13 shows a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 14 shows an interactive operation process between a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
  • 15 to 17 are detailed block diagrams for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 18 is a top view, left side view, and right side view of the expansion module of the portable controller according to one aspect of the present invention.
  • Figure 19 shows an interactive operation process between a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 20 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to an aspect of the present invention.
  • Figure 21 is a plan view and a front view of an expansion module of a portable controller according to an aspect of the present invention.
  • Figure 22 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a portable controller 10 according to an aspect of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing a basic controller and an expansion module of the portable controller according to an 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 portable controller 10 that the user can hold and operate in order to input commands is required.
  • the controller 10 of the present invention may include a handle 102 that is wrapped and grasped by hand, and an operating body 101 located in front of the handle 102.
  • the handle part 102 can be wrapped with the lower palm of the thumb, middle finger, ring finger, and little finger, and the button located on the operating body 101 can be operated using the index finger and thumb.
  • 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 number of portable controllers 10 required may vary. If the operation is a simple application, it can be controlled with just one basic controller 100, but if various controls are required, it may be operated by holding it with both hands.
  • both the jogstick 122 and the trackball 121 are required, so the user must hold the portable controllers 10a and 10b in both hands. In this way, one or two of the pair of controllers (10a, 10b) can be used depending on the situation.
  • the portable controller 10 can go beyond simply manipulating a cursor or pointer on the screen to detect a user's gesture and recognize it as a user input.
  • 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.
  • a position sensor such as a gyro sensor of the portable controller 10 itself was used to detect the user's movement (gesture) based on a change in the position of the portable controller 10.
  • the portable controller 10 can function as an output unit that provides tactile, a sense beyond sight and hearing, to the user.
  • the sense of touch provides not only a tremor that vibrates in one direction, but also other sensations depending on the direction, speed, and size of the vibration.
  • the actuator 141 which provides a rich sense of touch, requires a plurality of actuators to provide various types of sensation.
  • the portable controller 10 of the present invention can be composed of a basic controller 100 and an expansion module 200 that is detachable from the basic controller 100, as shown in FIG. 2.
  • Basic functions can be used only with the basic controller 100, but an expansion module 200 equipped with specialized functions can be added to the basic controller 100 for more accurate control and to provide various senses.
  • the expansion module 200 has a form that can be inserted from the front of the basic controller 100, as shown in FIG. 2. It can be coupled at the front of the manipulation body 101 so as not to interfere with the handle portion 102 extending toward the rear of the manipulation body 101.
  • the expansion module 200 of this embodiment includes a ring case 220 (LED marking) in which an LED marker 224 capable of tracking the user's gesture is arranged.
  • the expansion module 200 includes a module body 210 including a U-shaped coupling portion 240 surrounding the front and side surfaces of the manipulation body 101. Modules for additional functions may be mounted inside the module body 210, and for example, additional buttons may be mounted as shown in FIG. 3.
  • the module body 210 may have various shapes depending on the function of the expansion module 200.
  • a coupling rail is provided so that the basic controller 100 and the expansion module 200 can be stably coupled, and the expansion module 200 and the basic controller 100 are electrically connected to utilize the functions of the expansion module 200.
  • a second connector 233 may be provided. The connector and coupling rail may be located around the side surface of the operating body 101 where the basic controller 100 and the expansion module 200 are in contact and at the coupling portion 240 of the expansion module 200.
  • 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). Since the basic controller (100) is symmetrical, the left and right sides can be freely controlled by the user. You can change it by setting it.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the expansion module 200 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the module body 210 of this embodiment may be composed of a lower case 213, a middle frame 215, and an upper cover 211.
  • ring cases (221, 222) extending from the left and right sides of the module body (210), and the ring cases (221, 222) may be configured as one piece with the module body (210), and are fastened to the module body (210). It can also be configured in the form
  • the lower case 213 of the module body 210 and the inner case 221 of the ring case are integrated, and the outer cover 222 surrounding the outer surface of the ring case is coupled to the inner case 221. It can be configured in the form
  • An LED lamp 224 (LED marker) is mounted between the inner case 221 and the outer cover 222, and a pair of LED lamps 224 can be provided on both left and right sides toward the outside of the ring case 221 and 222. there is.
  • the LED lamp 224 may be connected through the flexible substrate 223.
  • the outer cover 222 may include a light-transmitting material that can pass infrared rays.
  • the XR device is equipped with a sensor that detects the movement of the LED marker 224 mounted on the ring case 221 and 222, and can detect the user's gesture by tracking the movement of the LED marker 224.
  • the LED marking 220 shown in FIG. 1 can detect movement through a camera located in the front, and when tracking the LED marker 224 on a head-mounted display worn on the user's head, the LED marker 224 The arrangement of the LED marking 220 must be changed so that it faces the user's face.
  • the LED marker 224 is disposed along the outer surface of the ring cases 221 and 222, so that the LED marker 224 located at the rear can also be recognized by the camera located at the front. ) may have a curved shape with the outer surface facing slightly forward. That is, the hole size at the front of the ring cases 221 and 222 may be smaller than the size of the hole at the rear.
  • the module body 210 may be additionally provided with an expansion button 234, and a module board 231 on which the expansion button 234 is mounted may be mounted on the module body 210.
  • the module board 231 is connected to the LED marker 224 and may further include a second connector 233 to transmit the functions mounted on the expansion module 200 to the basic controller 100. Through the second connector 233, the control unit of the basic controller 100 can control the LED marker 224 and receive input from the expansion button to control the XR controller.
  • Figure 5 is a side view showing the operation body 101 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the handle portion 102 has a cylindrical shape with a diameter of 30 to 40 mm and may become thinner toward the lower end.
  • the average adult finger size is the sum of the widths of the middle ring finger and little finger of about 62.8 mm, so taking this into consideration, the length of the handle portion 102 can be configured to be 71 mm.
  • the angle of the handle portion 102 can be configured to be bent at about 35° with the upper surface of the operating body 101.
  • the upper surface angle of the handle and the operating body 101 can be determined by considering the manipulability of the thumb.
  • the front-to-back length of the manipulation body 101 can be determined by considering an appropriate index finger position for manipulating the trigger button 125 located at the front lower portion of the manipulation body 101.
  • Figure 6 is a plan view showing the operation body 101 and the module body 210 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the user can control the function key 123 and the jog stick 122 (trackball 121) located on the upper surface of the operating body 101 as well as the expansion button 234 located on the expansion module 200 with the thumb.
  • the user input units 121, 122, 123, and 234 can be arranged in consideration of the thumb's range of motion (30°).
  • Figure 7 is a diagram showing a coupling rail of the portable controller 10 according to an aspect of the present invention
  • Figure 6 (a) is a first coupling rail 116 of the basic controller 100
  • Figure 6 (b) is the second coupling rail 216 of the expansion module 200.
  • the first coupling rail 116 may have a concave shape and the second coupling rail 216 may have a protruding shape.
  • the basic controller 100 Since there should be no inconvenience when using only the basic controller 100, the basic controller 100 includes a concave structure rather than a protruding structure, and in particular, the coupling portion 240 of the expansion module 200 has a U-shape. , the risk of damage to the protruding joint structure is low.
  • the first coupling rail 116 may have a groove shape and the second coupling rail 216 may have a bar shape.
  • the groove of the first coupling rail 116 may become narrower toward the rear, and the second coupling rail 216 may also have a shape where the rear is thinner than the front.
  • the second coupling rail 216 may be configured to have a curved surface at the rear to facilitate coupling to the first coupling rail 116.
  • Figure 8 is a diagram showing a method of fastening the coupling rail of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the left side is the rear and the right side is the front, and the diagram shows only the second coupling rail 216 of the expansion module 200 based on the basic controller 100.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the connectors 133 and 233 and the locking portion 260 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • (a) is a front view of the basic controller 100 and
  • (b) is a rear view of the expansion module 200.
  • a first connector 133 and a locking hole 117 are located on the front of the basic controller 100, and the above-described first coupling rails 116 are located on the left and right sides.
  • the coupling portion 240 of the expansion module 200 has second coupling rails 216 located on the left and right, and a second connector 233 and a locking hook 2611 protrude from the U-shaped inner end.
  • the connector (second connector 233) and the locking structure (locking hook 2611) of the expansion module 200 have a protruding shape
  • the connector (first connector 233) of the basic controller 100 has a protruding shape
  • the connector 133) and the locking structure (locking protrusion 1172 located in the lock hole 117) may have a shape that is recessed inward rather than protruding.
  • the protruding second connector 233 of the expansion module is inserted into the first connector 133 of the basic controller 100, and the expansion module 200 and the basic controller 100 can be electrically connected. there is.
  • the coupling is completed when the front of the basic controller 100 and the inner surface of the coupling portion 240 of the expansion module 200 contact each other.
  • the coupling rail assists the coupling of the expansion module 200 and the basic controller 100, but since the portable controller 10 moves while held by the user, it can be equipped with a locking device to ensure stable coupling.
  • the locking device of the present invention may include a locking hook 2611 protruding from the expansion module 200 and a locking protrusion 1172 of the basic controller 100.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a locking method of the basic controller 100 and the expansion module 200 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the locking hook 2611 of the present invention is formed on one side of the hook lever 261 rotatably coupled to the module body 210 and protrudes from the module body 210.
  • the locking protrusion 1172 includes a locking portion 1173 that is bent from the inclined surface 1174 and located on the opposite side of the inclined surface 1174, and the locking hook 2611 has a hook surface 2612 in contact with the locking portion 1173. It can be included.
  • the hook surface 2612 is configured to be perpendicular to the line extending from the rotation axis 2615 of the hook lever 261 to the hook surface 2612, thereby preventing the locking hook 2611 from being separated from the locking protrusion 1172.
  • the locking protrusion 1172 may be formed on the side of the locking hole 117 formed in front of the basic controller 100, and the locking protrusion 1172 may be formed on both the left and right sides of the locking hole 117.
  • the basic controller 100 can be used without distinction between left and right, and both the left-facing expansion module 200 and the right-facing expansion module 200 can be combined.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a method of unlocking the basic controller 100 and the expansion module 200 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
  • the other side 2613 of the hook lever 261 is connected to the unlock button 265.
  • the lock release button 265 operates in a slide manner, and the hook lever 261 rotates around the rotation axis 2615 according to the slide direction, and the position of the lock hook 2611 located on one side of the hook lever 261 changes. can do.
  • the unlock button 265 is located in the front of the expansion module 200, and the hook lever 261 is disposed in the front and rear directions of the module body 210 of the expansion module 200.
  • the hook lever 261 rotates as shown in Figure 11 (b) and the lock hook 2611 ) can be released from the locking protrusion (1172).
  • FIG. 12 is a block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • the portable controller 10 may include the basic controller 100 and the expansion module 200 that is detachable therefrom.
  • the expansion module 200 may be implemented according to one of several types, each equipped with specialized functions. That is, the user can select the type of expansion module 200 equipped with the functions he or she needs and install it on the basic controller 100 to use it.
  • the basic controller 100 includes a wireless communication unit 1110, a first user input unit 1123, a first sensor 1140, a first audio output unit 1152, a first haptic module 1153, and a first interface unit ( 1160), a first processor 1180, and a first power supply unit 1190.
  • the basic controller 100 may have more or fewer components than those listed above.
  • the wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master device (20 and 30 in FIG. 13) and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
  • the wireless Internet module refers to a module for wireless Internet access and may be built into or external to the basic controller 100.
  • the wireless Internet module is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network based on wireless Internet technologies.
  • Wireless Internet technologies include, for example, WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi (Wireless Fidelity) Direct, DLNA (Digital Living Network Alliance), WiBro (Wireless Broadband), and WiMAX (Worldwide). Interoperability for Microwave Access), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), LTE (Long Term Evolution), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), 5G, etc., and the wireless Internet
  • the module transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology, including Internet technologies not listed above.
  • the short-range communication module is for short-range communication and includes BluetoothTM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC ( Near Field Communication), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-distance communication.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • NFC Near Field Communication
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Wi-Fi Direct Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-distance communication.
  • the master devices 20 and 30 are wearable devices (for example, smartwatches) capable of exchanging data with (or interoperating with) the portable controller 10 according to the present invention. , it may be smart glass, head mounted display (HMD) 20, or an external display device 30.
  • the short-range communication module may detect (or recognize) a master device around the portable controller 10 that can communicate with the portable controller 10. Furthermore, if the detected master device is a device authenticated to communicate with the portable controller 10 according to the present invention, the first processor 1180 stores at least a portion of the data processed by the portable controller 10, It can be transmitted to the master device through a short-distance communication module. Accordingly, the user of the master device can use the data processed by the portable controller 10 through the master device.
  • the first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 processes the input information or user command to correspond to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled.
  • the first user input unit 1123 includes a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
  • the first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
  • the first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can.
  • the first processor 1180 may track real-time movements of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 or the basic controller 100 through the first sensor 1140.
  • DoF 3-Degrees of Freedom
  • the first audio output unit 1152 may output audio data received from the wireless communication unit 1110 or stored in the memory of the portable controller 10.
  • the first sound output unit 1152 also outputs sound signals related to functions (eg, sound effects, etc.) performed by the portable controller 10.
  • the second sound output unit 1152 may include a receiver, speaker, buzzer, etc.
  • the first haptic module 1153 generates various tactile effects that the user can feel.
  • a representative example of a tactile effect generated by the first haptic module 1153 may be vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180.
  • the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
  • the first haptic module 1153 performs functions such as pin arrays moving perpendicular to the contact skin surface, blowing force or suction force of air through a nozzle or intake port, grazing the skin surface, contact with electrodes, and electrostatic force.
  • functions such as pin arrays moving perpendicular to the contact skin surface, blowing force or suction force of air through a nozzle or intake port, grazing the skin surface, contact with electrodes, and electrostatic force.
  • a variety of tactile effects can be generated, including effects by stimulation and effects by reproducing hot and cold sensations using devices capable of absorbing heat or generating heat.
  • the first haptic module 1153 can not only deliver a tactile effect through direct contact, but can also be implemented so that the user can feel the tactile effect through muscle senses such as fingers or arms. Two or more first haptic modules 1153 may be provided depending on the configuration of the portable controller 10 or the basic controller 100.
  • the first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100.
  • the first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device.
  • a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
  • the first processor 1180 controls the overall operation of the portable controller 10.
  • the first processor 1180 provides appropriate information or functions to the user by processing signals, data, and information input or output through the components described above or by running an application program stored in the memory of the portable controller 10. Or you can process it.
  • the first processor 1180 may control at least some of the components to run the application program stored in the memory. Furthermore, the first processor 1180 can operate at least two of the components included in the portable controller 10 in combination with each other in order to run the application program.
  • the memory may be included in the first processor 1180, or may be configured as a separate component within the basic controller 100 that is independent of the first processor 1180.
  • the expansion module 200 When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100, the basic (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), The expansion module 200 can be recognized by the basic controller 100. Then, the first processor 1180 can receive the identifier (ID) of the expansion module from the expansion module 200 through the first interface unit 1160. The identifier (ID) of the expansion module is used to identify the type of the expansion module 200.
  • the first processor 1180 may control the overall operation of the portable controller 10 to match the type of the connected expansion module 200 based on the identifier (ID) of the expansion module.
  • the first power supply unit 1190 receives external power and internal power under the control of the first processor 1180 and supplies power to each component included in the portable controller 10.
  • the first power supply unit 1190 may include a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • the first power supply unit 1190 may include a Power Management IC (PMIC) for power management of mobile devices.
  • PMIC Power Management IC
  • the expansion module 200 includes a second sensor 2140, a second user input unit 2123, a second interface unit 2160, a display unit 2151, a second sound output unit 2152, and a second haptic module ( 2153), an optical output unit 2154, a second processor 2180, and a second power supply unit 2190.
  • the expansion module 200 may have more or fewer components than those listed above.
  • the expansion module 200 may be configured to further include other components to meet specialized functions for each type.
  • the second sensor 2140 may include environmental sensors (e.g., barometer, hygrometer, thermometer, radiation detection sensor, heat detection sensor, gas detection sensor, etc.) and chemical sensors (e.g., electronic nose sensor, thermometer, heart rate sensor, etc.). It may include at least one of a healthcare sensor, a biometric sensor such as iris recognition and fingerprint recognition, etc.). For example, at least one of the user's body temperature and heart rate may be measured through the second sensor 2140.
  • environmental sensors e.g., barometer, hygrometer, thermometer, radiation detection sensor, heat detection sensor, gas detection sensor, etc.
  • chemical sensors e.g., electronic nose sensor, thermometer, heart rate sensor, etc.
  • It may include at least one of a healthcare sensor, a biometric sensor such as iris recognition and fingerprint recognition, etc.
  • a biometric sensor such as iris recognition and fingerprint recognition, etc.
  • the second user input unit 2123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the second user input unit 2123, the second processor 2180 is configured to respond to the input information or user command. The operation of the expansion module 200 can be controlled.
  • This second user input unit 2123 may include a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the expansion module 200, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
  • the second user input unit 2123 may include the expansion button 234.
  • the second interface unit 2160 serves as a passageway for all external devices (for example, the basic controller 100) connected to the expansion module 200.
  • the second interface unit 2160 receives data from an external device, receives power from an external device, or transmits data inside the expansion module 200 to an external device.
  • wired/wireless data ports, audio I/O (Input/Output) ports, video I/O (Input/Output) ports, etc. are connected to the second interface unit 2160. May be included.
  • the display unit 2151 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display ( It may include at least one of a flexible display, a 3D display, and an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display It may include at least one of a flexible display, a 3D display, and an e-ink display.
  • a plurality of display units may be spaced apart or arranged integrally on one side, or may be arranged on different sides.
  • the display unit 2151 may include a touch sensor that detects a touch on the display unit 2151 so that control commands can be input by a touch method. Using this, when the display unit 2151 is touched, the touch sensor detects the touch, and the second processor 2180 can generate a control command corresponding to the touch based on this. there is.
  • Content input by the touch method may be letters or numbers, instructions in various modes, or designable menu items.
  • the touch sensor may be formed integrally with the display.
  • the touch sensor may be placed on a display substrate or provided inside the display.
  • the display unit 2151 can form a touch screen together with the touch sensor, and in this case, the touch screen can function as the second user input unit 2123.
  • the second audio output unit 2152 may output audio data received from the basic controller 100 or stored in the memory of the expansion module 200 through the second interface unit 2160.
  • the second sound output unit 2152 also outputs sound signals related to functions (eg, sound effects, etc.) performed by the portable controller 10.
  • the second audio output unit 2152 may include a receiver, speaker, buzzer, etc.
  • the second haptic module 2153 generates various tactile effects that the user can feel.
  • a representative example of a tactile effect generated by the second haptic module 2153 may be vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the second haptic module 2153 may be controlled by the user's selection or settings of the first processor 1180 or the second processor 2180.
  • the second haptic module 2153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
  • the second haptic module 2153 performs functions such as pin arrays that move perpendicular to the contact skin surface, blowing force or suction force of air through a nozzle or inlet, grazing the skin surface, contact with electrodes, and electrostatic force.
  • functions such as pin arrays that move perpendicular to the contact skin surface, blowing force or suction force of air through a nozzle or inlet, grazing the skin surface, contact with electrodes, and electrostatic force.
  • a variety of tactile effects can be generated, including effects by stimulation and effects by reproducing hot and cold sensations using devices capable of absorbing heat or generating heat.
  • the second haptic module 2153 can not only deliver a tactile effect through direct contact, but can also be implemented so that the user can feel the tactile effect through muscle senses such as fingers or arms. Two or more second haptic modules 2153 may be provided depending on the configuration of the expansion module 200.
  • the second haptic module 2153 may include an impact actuator to output a larger vibration than the first haptic module 1153.
  • the optical output unit 2154 provides at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the portable controller 10 or the expansion module 200 to the master device 20, 30. Light can be output for notification purposes.
  • the light output unit 2154 may include the previously described LED marking 220, which is a type of optical element marker module.
  • the LED marking 220 may include at least one LED marker 224, which is a type of optical device marker.
  • Each LED marker 224 may be composed of an infrared LED. Of course, other types of optical element markers other than the LED marker 224 may be used.
  • the arrangement of the at least one LED marker in the expansion module 200 may vary depending on the type of the master device 20 or 30.
  • the master device is a wearable XR device (e.g., HMD, etc.) worn by the user
  • the LED marker 224 is directed toward the wearable device when the user normally uses the portable controller 10.
  • the LED marker may be placed.
  • the master device is an external display device equipped with a camera (e.g., TV, monitor, etc.)
  • the LED marker 224 displays the external display device when the user normally uses the portable controller 10.
  • the LED marker may be arranged to face.
  • the second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200.
  • the second processor 2180 may include a memory for storing data related to the overall operation of the expansion module 200.
  • the memory may be configured as a separate component independent from the second processor 2180.
  • the identifier (ID) of the expansion module may be stored in the memory.
  • the identifier (ID) of the expansion module is used to identify the type of the expansion module 200.
  • the expansion module 200 When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100, the basic (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), The expansion module 200 can be recognized by the basic controller 100. Then, the second processor 200 can transmit its expansion module identifier (ID) to the basic controller 100.
  • ID expansion module identifier
  • the second power supply unit 2190 may supply power to each component included in the expansion module 200 under the control of the first processor 1180 or the second processor 2180.
  • Figure 13 shows a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
  • the portable controller 10 can link with the wearable XR device 20 worn by the user (U).
  • the portable controller 10 may be configured by combining a first expansion module 200-1 suitable for interworking with the wearable XR device 20 to the basic controller 100.
  • the LED marker 224 may be arranged to emit light in a direction toward a user who normally uses the portable controller 10.
  • the wearable XR device 20 detects the light output from the LED marker 224 through its optical sensor (e.g., camera) positioned to face forward, thereby detecting the position and movement of the LED marker 224. , at least one of the movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction is tracked, and through this, at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the first expansion module 200-1 ( Hereinafter, movement information) can be determined.
  • optical sensor e.g., camera
  • the wearable XR device 20 may receive the 3-DoF movement information from the portable controller 10.
  • the wearable XR device 20 can track the 6-DoF movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF movement information and the expansion module movement information.
  • the portable controller 10 can interact with an external display device 30 equipped with an optical sensor 35.
  • the portable controller 10 may be configured by coupling a second expansion module 200-2 suitable for interworking with the external display device 30 to the basic controller 100.
  • the LED marker 224 may be arranged to emit light in a direction toward the external display device 30 when the portable controller 10 is normally used by the user.
  • the external display device 30 senses the light output from the LED marker 224 through its optical sensor 35 (e.g., a camera) to determine the position, movement, and direction of movement of the LED marker 224. , at least one of rotation, rotation direction, and orientation direction is tracked, and through this, at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the second expansion module 200-2 (hereinafter referred to as expansion) module movement information) can be identified.
  • expansion expansion module movement information
  • the external display device 30 may receive the 3-DoF movement information from the portable controller 10.
  • the external display device 30 can track the 6-DoF movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF movement information and the expansion module movement information.
  • the external display device 30 may include an interlocking module for a portable controller (e.g., a game module) and interoperate with (or communicate with) the portable controller 10 through the portable controller interlocking module. (10) may be connected to a separate external interlocking device (for example, a game console) for communication.
  • a portable controller e.g., a game module
  • a separate external interlocking device for example, a game console
  • Figure 14 shows an interactive operation process between a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
  • the expansion module 200 is mounted on the basic controller 100, so that the basic controller 100 and the expansion module 200 can be interconnected [S141].
  • the basic controller 100 and the expansion module 200 may be wired to each other through a first interface unit 1160 and a second interface unit 2160.
  • the expansion module 200 When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100, the basic (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), The expansion module 200 can be recognized by the basic controller 100. Then, the expansion module 200 can transmit its expansion module identifier (ID) and placement information of the LED marker 224 to the basic controller 100 [S142]. Alternatively, the basic controller 100 may read the expansion module identifier (ID) and placement information of the LED marker 224 from the expansion module 200. The expansion module identifier (ID) is used to identify the type of expansion module 200 described above.
  • the placement information of the LED marker 224 may include physical three-dimensional space coordinate information where the LED marker 224 is placed on the expansion module 200 or the LED marking 220.
  • the arrangement information of the LED marker 224 may include LED calibration information.
  • the basic controller 100 may transmit the expansion module identifier (ID) and placement information of the LED marker 224 to the master devices 20 and 30 through short-distance communication (e.g., Bluetooth communication) [ S143].
  • ID expansion module identifier
  • Bluetooth communication short-distance communication
  • step S143 can be performed immediately after step S142.
  • step S143 may be performed after step S142 and establishing the short-range communication connection.
  • the master devices 20 and 30 may identify the expansion module 200 based on the expansion module identifier (ID) [S144].
  • the master devices 20 and 30 detect at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the LED marker 224 by sensing the light output from the LED marker 224. It can be traced [S145].
  • the master devices 20 and 30 may calculate real-time movement information of the expansion module based on the placement information of the LED marker 224 and the tracking information of the LED marker [S146].
  • the basic controller 100 can acquire 3-DoF real-time movement information through the first sensor 1140 [S147].
  • the basic controller 100 performs the 3- DoF real-time motion information can be transmitted to the master devices 20 and 30 through short-distance communication [S148].
  • Step S148 may be performed after step S143, step S144, step S145, and step S146, simultaneously with any one of these steps, or between any two of these steps.
  • the master devices 20 and 30 may calculate the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the real-time movement information of the expansion module 200.
  • the master devices 20 and 30 can reflect the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 on the display screen [S149]. At this time, the master devices 20 and 30 may further reflect the user input when reflecting the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 on the display screen.
  • Figure 15 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • FIG. 15 some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
  • the first power supply unit 1190 may include, for example, a battery 1191, a power management IC (PMIC) 1192, and a power supply module 1193.
  • PMIC power management IC
  • the PMIC 1192 controls the power of the battery 1191 to supply appropriate power to each component of the basic controller 100.
  • the power supply module 1193 supplies power from the battery 1191 to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
  • the first processor 1180 may include a Universal Serial Bus (USB) control chip 1181, a main processor chip, and a multiplexer 1183.
  • USB Universal Serial Bus
  • the USB control chip 1181 can transmit a USB control signal to the expansion module 200 through the first interface unit 1160 and to other components of the basic controller 100.
  • the main processor chip 1182 can transmit various data to the expansion module 200.
  • the main processor chip 1182 can output a video signal from the USB3.1/Display Port terminal and provide it to the expansion module 200 through the first interface unit 1160, and audio from the Aux terminal.
  • a signal can be output and provided to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
  • the video signal may be output through the display unit 2151 of the expansion module 200, and the audio signal may be output through the second audio output unit 2152 of the expansion module 200.
  • the main processor chip 1182 multiplexes the GIOP data output from the GPIO (general-purpose input/output) terminal and the USB2.0 data output from the USB2.0 terminal by the multiplexer 1183 to form the first interface unit. It can be transmitted to an external device through (1160). Although it is not illustrated in FIG. 15 that the GIPO data and USB2.0 data are used in the expansion module 200, the GIPO data and USB2.0 data can be used depending on the type of the expansion module 200. Of course.
  • the second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
  • the second sensor 2140 may include environmental sensors (e.g., barometer, hygrometer, thermometer, radiation detection sensor, heat detection sensor, gas detection sensor, etc.) and chemical sensors (e.g., electronic nose sensor, thermometer, heart rate sensor, etc.). It may include at least one of a healthcare sensor, a biometric sensor such as iris recognition and fingerprint recognition, etc.). For example, at least one of the user's body temperature and heart rate may be measured through the second sensor 2140. Sensing data sensed by the second sensor 2140 is stored in a memory within the second processor 2180 or a separate memory within the expansion module 200 and then transmitted to the basic controller 100 through the second interface unit 2160. It can be provided as .
  • the USB control chip 1181 may receive the sensing data and transmit it to the main processor chip 1182.
  • the second user input unit 2123 may include, for example, a button 2123-1 and a touch input means 2123-2 located on the front/rear or side of the expansion module 200.
  • the user command input through the second user input unit 2123 is stored in the memory within the second processor 2180 or a separate memory within the expansion module 200 and then transmitted to the basic controller 100 through the second interface unit 2160. ) can be provided.
  • the USB control chip 1181 can receive the user command and transmit it to the main processor chip 1182.
  • the display unit 2151 receives and displays the video signal through the second interface unit 2160, and the second audio output unit 2152 receives the audio signal through the second interface unit 2160 and outputs it. can do.
  • the second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200.
  • the second processor 2180 may include a memory for storing data related to the overall operation of the expansion module 200.
  • the memory may be configured as a separate component independent from the second processor 2180.
  • the second processor 2180 is configured as a Field Programmable Gate Array (FPGA).
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the second power supply unit 2190 may supply power to each component included in the expansion module 200 under the control of the first processor 1180 or the second processor 2180.
  • Figure 16 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
  • the first power unit 1190 When the first power unit 1190 supplies appropriate power to each component of the basic controller 100, it can supply power to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
  • the wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master devices 20 and 30, and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
  • the first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 processes the input information or user command to correspond to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled.
  • the first user input unit 1123 includes a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
  • the first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
  • the first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can.
  • the first processor 1180 may track the movement of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 through the first sensor 1140.
  • DoF 3-Degrees of Freedom
  • the first haptic module 1153 generates vibration as various tactile effects that the user can feel.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180.
  • the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
  • the first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100.
  • the first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device.
  • a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
  • the first processor 1180 can control the overall operation of the portable controller 10.
  • FIG. 16 illustrates that the first processor 1180 includes a Micro Controller Unit (MCU) and a Bluetooth Low Energy (BLE) control chip for short-distance communication.
  • MCU Micro Controller Unit
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
  • the second user input unit 2123 is for receiving information from the user.
  • the second processor 2180 is configured to respond to the input information or user command.
  • the operation of the expansion module 200 can be controlled.
  • the optical output unit 2154 provides at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the portable controller 10 or the expansion module 200 to the master device 20, 30. Light can be output for notification purposes.
  • the light output unit 2154 may include at least one LED marker 224.
  • the second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200.
  • FIG. 16 illustrates that the second processor 2180 is configured as an LED marker driver IC for driving the LED marker 224. That is, the LED marker driver IC can function as the second processor 2180.
  • the LED marker driver IC may include a memory 2181.
  • the memory 2181 may store expansion module identifier (ID) and LED marker placement information.
  • the second The processor 2180 may transmit the expansion module identifier (ID) and the LED marker placement information to the basic controller 100 through the second interface unit 2160.
  • Figure 17 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • FIG. 17 some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
  • the first power unit 1190 When the first power unit 1190 supplies appropriate power to each component of the basic controller 100, it can supply power to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
  • the wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master devices 20 and 30, and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
  • the first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 responds to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled.
  • the first user input unit 1123 includes a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
  • the first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
  • the first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can.
  • the first processor 1180 may track the movement of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 through the first sensor 1140.
  • DoF 3-Degrees of Freedom
  • the first haptic module 1153 generates vibration as various tactile effects that the user can feel.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180.
  • the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
  • the first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100.
  • the first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device.
  • a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
  • the first processor 1180 can control the overall operation of the portable controller 10.
  • FIG. 16 illustrates that the first processor 1180 includes a Micro Controller Unit (MCU) and a Bluetooth Low Energy (BLE) control chip for short-distance communication.
  • MCU Micro Controller Unit
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the first processor 1180 may transmit a vibration-related control signal to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
  • the vibration-related control signal may be stored in a memory within the basic controller 100 or may be received from the master devices 20 and 30.
  • the second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
  • the second user input unit 2123 is for receiving information from the user.
  • the second processor 2180 is configured to respond to the input information or user command.
  • the operation of the expansion module 200 can be controlled.
  • the second haptic module 2153 generates various tactile effects that the user can feel.
  • a representative example of a tactile effect generated by the second haptic module 2153 may be vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the second haptic module 2153 may be controlled by the user's selection or settings of the second processor 2180.
  • the second haptic module 2153 may include at least one impact actuator to output a larger vibration than the first haptic module 1153. 17 illustrates that the second haptic module 2153 is provided with a first impact actuator 2153 and a second impact actuator 2154.
  • the second haptic module 2153 may synthesize and output different vibrations through each of the first impact actuator 2153 and the second impact actuator 2154, or output them sequentially.
  • the second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200.
  • the second processor 2180 is configured as an impact actuator driver IC for driving the second haptic module 2156. That is, the impact actuator driver IC can serve as the second processor 2180.
  • the impact actuator driver IC may include a memory 2181.
  • the memory 2181 may store information about vibration patterns and frequencies in addition to the expansion module identifier (ID).
  • the second processor 2180 controls the second haptic module 2153 to output vibration according to the vibration pattern and frequency corresponding to the vibration-related control signal received from the basic controller 100 with reference to the memory 2181. can do.
  • the vibration may be provided to the user along with audio (eg, sound effect) through the second sound output unit 2152.
  • audio e.g, sound effect
  • the LED marker 224 is provided in the expansion module 200 so that the master devices 20 and 30 can track the 6-DoF movement of the portable controller 10.
  • the expansion module 200 may be equipped with a plurality of cameras instead of the LED marker 224. This will be explained further with reference to FIG. 18.
  • Figure 18 is a top view, left side view, and right side view of the expansion module of the portable controller according to one aspect of the present invention.
  • the expansion module 200 may be provided with a plurality of cameras 2121 instead of the LED marking 220.
  • the camera 2121 may include at least one of a camera sensor (eg, CCD, CMOS, etc.), a photo sensor (or image sensor), and a laser sensor.
  • a camera sensor eg, CCD, CMOS, etc.
  • a photo sensor or image sensor
  • a laser sensor e.g., a laser sensor
  • a first camera 2121A is provided on the upper side of the expansion module 200 to photograph the upper outer direction
  • a second camera 2121A is provided on the left side to photograph the left outer direction of the expansion module 200
  • a camera 2121B may be provided
  • a third camera 2121C may be provided on the right side of the expansion module 200 to capture images of the right outer direction.
  • the first camera 2121A is mounted on the expansion module 200 to have an upward view angle of at least 120 degrees
  • the second camera 2121B is mounted on the expansion module 200 to have a left and bottom view angle of at least 120 degrees
  • the third camera 2121C may be mounted on the expansion module 200 to have a lower-right viewing angle of at least 120 degrees.
  • the first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C can secure a 360-degree field of view.
  • the expansion module 200 may be equipped with fewer or more cameras. If two cameras are provided, each camera can have a field of view of at least 180 degrees.
  • Figure 19 shows an interactive operation process between a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
  • the expansion module 200 is mounted on the basic controller 100, so that the basic controller 100 and the expansion module 200 can be interconnected [S191].
  • the basic controller 100 and the expansion module 200 may be wired to each other through a first interface unit 1160 and a second interface unit 2160.
  • the expansion module 200 When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100, the basic (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), The expansion module 200 can be recognized by the basic controller 100. Then, the expansion module 200 can transmit its expansion module identifier (ID) to the basic controller 100 [S192]. Alternatively, the basic controller 100 may read the expansion module identifier (ID) from the expansion module 200. The expansion module identifier (ID) is used to identify the type of the expansion module 200 described above. At this time, the expansion module 200 may transmit parameter information of the first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C to the basic controller 100. The parameter information may include at least one camera characteristic information among manufacturer information, angle of view information, and physical placement information on the expansion module 200 for each of the first to third cameras for SLAM operation described below. .
  • the basic controller 100 may transmit the expansion module identifier (ID) to the master devices 20 and 30 through short-distance communication (eg, Bluetooth communication) [S193].
  • ID expansion module identifier
  • step S193 can be performed immediately after step S192.
  • step S193 may be performed after step S192 and establishing the short-range communication connection.
  • the master devices 20 and 30 may identify the expansion module 200 based on the expansion module identifier (ID) [S194].
  • the expansion module 200 can capture the first to third images in real time through the first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C [S195].
  • the expansion module 200 can provide the first to third images to the basic controller 100 in real time [S196].
  • the basic controller 100 can acquire 3-DoF real-time motion information through the first sensor 1140 [S197 ].
  • the basic controller 100 may calculate the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the first to third images captured in real time [S198]. .
  • the basic controller 100 uses SLAMS (SLAMS) for calculating real-time motion information of the expansion module 200 or the portable controller 10 based on the motion information of a feature point or a specific object in the first to third images. Simultaneous Localization and Mapping) calculations can be performed.
  • the basic controller 100 calculates the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the real-time movement information of the expansion module 200 or the portable controller 10. can
  • the basic controller 100 performs the 6- DoF real-time motion information can be transmitted to the master devices 20 and 30 through short-distance communication [S199].
  • the master devices 20 and 30 may reflect the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 on the display screen [S200]. At this time, the master devices 20 and 30 may further reflect the user input when reflecting the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 on the display screen.
  • Figure 20 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 20 some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
  • the first power unit 1190 When the first power unit 1190 supplies appropriate power to each component of the basic controller 100, it can supply power to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
  • the wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master devices 20 and 30, and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
  • the first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 processes the input information or user command to correspond to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled.
  • the first user input unit 1123 includes a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
  • the first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
  • the first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can.
  • the first processor 1180 may track the movement of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 through the first sensor 1140.
  • DoF 3-Degrees of Freedom
  • the first haptic module 1153 generates vibration as various tactile effects that the user can feel.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180.
  • the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
  • the first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100.
  • the first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device.
  • a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
  • the first processor 1180 can control the overall operation of the portable controller 10.
  • FIG. 16 illustrates that the first processor 1180 includes an application processor (AP) and a Bluetooth Low Energy (BLE) control chip for short-distance communication.
  • AP application processor
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the first processor 1180 may receive the first to third images in real time from the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
  • the first processor 1180 may calculate the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the first to third images captured in real time.
  • the first processor 1180 uses SLAMS (SLAMS) for calculating real-time movement information of the expansion module 200 or the portable controller 10 based on the movement information of a feature point or a specific object in the first to third images. Simultaneous Localization and Mapping) calculations can be performed.
  • the first processor 1180 calculates the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the real-time movement information of the expansion module 200 or the portable controller 10. can
  • the first processor 1180 performs the 6- DoF real-time motion information can be transmitted to the master devices 20 and 30 through the wireless communication unit 1110.
  • the second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
  • the second user input unit 2123 is for receiving information from the user.
  • the second processor 2180 responds to the input information or user command.
  • the operation of the expansion module 200 can be controlled.
  • the camera 2121 is equipped with the above-described first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C and can capture the first to third images in real time.
  • the second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200.
  • FIG. 20 illustrates that the second processor 2180 is configured as a Field Programmable Gate Array (FPGA). That is, the FPGA can function as a second processor (2180).
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the FPGA may include memory 2181.
  • the memory 2181 may store an expansion module identifier (ID) and parameter information of the first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C.
  • the parameter information may include camera characteristic information such as angle of view information for each of the first to third cameras, physical placement information on the expansion module 200, etc.
  • the second The processor 2180 can transmit the expansion module identifier (ID) and parameter information of the first to second cameras 2121A, 2121B, and 2121C to the basic controller 100 through the second interface unit 2160. there is.
  • the second processor 2180 processes the first to third images captured in real time through the first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C through the first interface unit 2160 to the basic controller ( 100) can be provided.
  • FIG. 21 is a plan view and a front view of an expansion module of a portable controller according to an aspect of the present invention.
  • the temperature sensor 2140 may be provided as a second sensor on one side of the expansion module 200. In FIG. 21, the temperature sensor 2140 is illustrated as being provided on the front of the expansion module 200, but it may also be provided on the other side.
  • the temperature sensor 2140 may be an infrared-type non-contact temperature sensor.
  • the portable controller 10 configured in this way can also be used for remote or non-face-to-face medical treatment together with the master devices 20 and 30 linked thereto.
  • Figure 22 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
  • FIG. 22 some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
  • the first power unit 1190 When the first power unit 1190 supplies appropriate power to each component of the basic controller 100, it can supply power to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
  • the wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master devices 20 and 30, and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
  • the first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 processes the input information or user command to correspond to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled.
  • the first user input unit 1123 may include a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
  • the first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
  • the first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can.
  • the first processor 1180 may track the movement of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 through the first sensor 1140.
  • DoF 3-Degrees of Freedom
  • the first haptic module 1153 generates vibration as various tactile effects that the user can feel.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180.
  • the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
  • the first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100.
  • the first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device.
  • a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
  • the first processor 1180 can control the overall operation of the portable controller 10.
  • FIG. 21 illustrates that the first processor 1180 includes a Micro Controller Unit (MCU) and a Bluetooth Low Energy (BLE) control chip for short-distance communication.
  • MCU Micro Controller Unit
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the first processor 1180 may transmit a control signal related to temperature measurement to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
  • the temperature measurement-related control signal may be stored in a memory within the basic controller 100, or may be received from the master device 20, 30 through the wireless communication unit 1110.
  • the first processor 1180 may transmit temperature data received from the expansion module 200 through the first interface unit 1160 to the master devices 20 and 30 through the wireless communication unit 1110. At this time, the first processor 1180 transmits the characteristic information of the temperature sensor received from the expansion module 200 through the first interface unit 1160 to the master devices 20 and 30 through the wireless communication unit 1110. You can also send it together.
  • the second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
  • the second user input unit 2123 is for receiving information from the user.
  • the second processor 2180 is configured to respond to the input information or user command.
  • the operation of the expansion module 200 can be controlled.
  • the second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200.
  • FIG. 20 illustrates that the second processor 2180 is configured as a temperature sensor driver IC for driving the temperature sensor 2140. That is, the temperature sensor driver IC can function as the second processor 2180.
  • the temperature sensor 2140 and the temperature sensor driver IC 2180 are shown as separate and independent components, but they may be implemented as a single component.
  • the temperature sensor driver IC may include memory 2181.
  • the memory 2181 may include an expansion module identifier (ID) and temperature sensor characteristic information.
  • ID expansion module identifier
  • the temperature sensor characteristic information may include at least one of manufacturer information and temperature sensing calibration information.
  • the second The processor 2180 may transmit the expansion module identifier (ID) and the temperature sensor characteristic information to the basic controller 100 through the second interface unit 2160.
  • the second processor 2180 may transmit temperature data sensed through the temperature sensor 2140 to the basic controller 100 through the second interface unit 2160.
  • the function can be expanded and changed by easily attaching and detaching an expansion module to the portable controller 10.

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Abstract

A portable controller comprises a basic controller, and an expansion module that can be attached to or detached from the basic controller, wherein the basic controller includes a first interface unit, a wireless communication unit for communicating with a master device, and a first processor that receives an identifier of the expansion module from the expansion module through the first interface unit and controls the basic controller to operate to match the type of the expansion module, and the expansion module includes a second interface unit, and a second processor that controls the identifier of the expansion module to be provided to the basic controller through the second interface unit. The expansion module is easily attached to or detached from the portable controller such that functions of the portable controller can be expanded and changed.

Description

휴대용 컨트롤러portable controller
본 발명은 확장현실(XR: eXtended Reality) 디바이스를 제어하기 위한 컨트롤러에 관한 것이다.The present invention relates to a controller for controlling extended reality (XR: eXtended Reality) devices.
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.Virtual Reality (VR) technology provides objects and backgrounds in the real world only as computer graphics (CG) images, and Augmented Reality (AR) technology provides virtual computers created on images of real objects. It also provides graphic images, and mixed reality (MR: Mixed Reality) technology is a computer graphics technology that mixes and combines virtual objects in the real world. The aforementioned VR, AR, MR, etc. are all simply referred to as XR (extended reality) technologies.
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. XR technology includes devices that provide images in graphics, and as a representative example, a device worn directly on the head, such as a head mounted display (HMD), can be used.
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. 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. There is also a wired type, but recently wireless type portable controllers that exchange data wirelessly are becoming popular.
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. Portable controllers go beyond simple user input functions and provide feedback to the user through vibration. In addition, 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.
또한 이용하는 컨텐츠에 따라 다른 제스처 및 피드백이 수행되며 XR기기의 타입에 따라 제스처를 인식하는 방법이 달라, 상황에 따라 다른 컨트롤러를 이용해야하는 문제가 있다. Additionally, different gestures and feedback are performed depending on the content being used, and the method of recognizing gestures is different depending on the type of XR device, so there is a problem of having to use different controllers depending on the situation.
이에 본 발명은 손쉽게 기능을 확장 및 변경할 수 있는 휴대용 컨트롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the purpose of the present invention is to provide a portable controller whose functions can be easily expanded and changed.
손잡이부를 포함하는 기본 컨트롤러; 및 상기 기본 컨트롤러에 탈착가능한 확장모듈을 포함하며, 상기 기본 컨트롤러는 길이방향으로 연장되어 사용자가 손으로 파지하는 상기 손잡이부; 상기 손잡이부의 전방에 위치하는 조작바디; 상기 조작바디에 위치하는 사용자 입력부; 상기 조작바디에 형성된 제1 커넥터; 및 상기 조작바디에 형성된 제1 결합레일을 포함하고, 상기 확장모듈은, 상기 조작바디와 접하는 결합부를 포함하는 모듈바디; 상기 결합부에 형성되며, 상기 제1 커넥터와 체결되는 제2 커넥터; 및 상기 제1 결합레일의 길이방향으로 슬라이드 체결되는 제2 결합레일을 포함하는 휴대용 컨트롤러를 제공한다. 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; An operating body located in front of the handle portion; a user input unit located on the operation body; a first connector formed on the operating body; and a first coupling rail formed on the manipulation body, wherein the expansion module includes a module body including a coupling portion in contact with the manipulation body; a second connector formed in the coupling portion and coupled to the first connector; And it provides a portable controller including a second coupling rail that is slide fastened to the longitudinal direction of the first coupling rail.
상기 제1 커넥터는 상기 조작바디의 전방에 위치하고, 상기 제1 결합레일은 상기 조작바디의 좌우 방향에 위치하며, 상기 확장모듈의 결합부는 상기 조작바디의 전방 및 좌우를 감싸는 U자 형상을 가질 수 있다. The first connector is located in the front of the manipulation body, the first coupling rail is located in the left and right directions of the manipulation body, and the coupling portion of the expansion module may have a U-shape surrounding the front and left and right sides of the manipulation body. there is.
상기 제2 커넥터는 돌출되어 있으며 상기 제1 커넥터에 삽입될 수 있다. The second connector protrudes and can be inserted into the first connector.
상기 제1 결합레일은 전방이 넓고 후방으로 갈수록 좁아지는 형태의 홈을 포함하고, 상기 제2 결합레일은 후방이 두께가 얇고 전방이 두꺼운 바 형상을 가질 수 있다. The first coupling rail may include a groove that is wide at the front and narrows toward the rear, and the second coupling rail may have a bar shape that is thin at the rear and thick at the front.
상기 확장모듈은 상기 결합부에 형성된 잠금후크를 포함하고, 상기 기본 컨트롤러는 상기 잠금후크가 결합되는 잠금돌기를 포함할 수 있다. The expansion module may include a locking hook formed on the coupling portion, and the basic controller may include a locking protrusion to which the locking hook is coupled.
상기 잠금후크는 상기 모듈바디에 회전 가능하게 결합하는 후크레버의 일단에 형성되고, 상기 후크레버의 타측에 결합된 잠금해제 버튼을 포함하며, 상기 잠금해제 버튼을 조작하면 상기 후크레버가 회전하며 상기 잠금후크가 상기 잠금돌기에서 분리될 수 있다. The locking hook is formed at one end of a hook lever rotatably coupled to the module body, and includes a unlocking button coupled to the other side of the hook lever. When the unlocking button is operated, the hook lever rotates and the The locking hook may be separated from the locking protrusion.
상기 잠금돌기는 전방에서 후방으로 연장된 경사면; 및 경사면에서 꺾어져 상기 후크가 걸리는 걸림부를 포함할 수 있다. The locking protrusion includes an inclined surface extending from front to rear; And it may include a locking part that is bent on an inclined plane and catches the hook.
상기 잠금후크는 상기 걸림부와 접하는 후크면을 포함하고, 상기 후크레버의 회전중심에서 상기 후크면까지 연장선은 상기 후크면과 수직을 이룰 수 있다. The locking hook includes a hook surface in contact with the catching portion, and a line extending from the rotation center of the hook lever to the hook surface may be perpendicular to the hook surface.
상기 기본 컨트롤러에 형성된 잠금홀을 포함하고, 상기 잠금돌기는 상기 잠금홀의 일측에 위치할 수 있다. It includes a locking hole formed in the basic controller, and the locking protrusion may be located on one side of the locking hole.
상기 잠금돌기는 상기 제2 커넥터의 하부에 위치할 수 있다. The locking protrusion may be located at a lower portion of the second connector.
상기 조작바디의 상면과 상기 모듈바디의 상면은 평행할 수 있다. The upper surface of the manipulation body and the upper surface of the module body may be parallel.
상기 모듈바디의 상면에 위치하며 제2 사용자 입력부를 더 포함하고, 상기 제1 사용자 입력부와 상기 제2 사용자 입력부는 사용자의 엄지손가락의 가동범위 내에 위치할 수 있다. It is located on the upper surface of the module body and further includes a second user input unit, and the first user input unit and the second user input unit may be located within a movable range of the user's thumb.
상기 기본 컨트롤러는 좌우 대칭을 이룰 수 있다. The basic controller may be left-right symmetrical.
상기 확장모듈은 상기 모듈바디의 양측에 연결된 링 케이스; 및 기 링 케이스의 외측면을 따라 실장된 복수개의 적외선 엘이디(IR LED)를 포함할 수 있다. The expansion module includes a ring case connected to both sides of the module body; And it may include a plurality of infrared LEDs (IR LEDs) mounted along the outer surface of the ring case.
상기 링 케이스는 상기 모듈바디의 하부에 위치하며, 상기 링 케이스의 외측면은 전방을 향해 기울어질 수 있다. The ring case is located at the bottom of the module body, and an outer surface of the ring case may be inclined toward the front.
상기 조작바디의 상면과 상기 링 케이스의 전면이 이루는 각은 90° 보다 배면 방향으로 기울어질 수 있다. The angle formed between the upper surface of the operating body and the front surface of the ring case may be tilted toward the rearward direction than 90°.
기본 컨트롤러, 및 상기 기본 컨트롤러에 탈착가능한 확장모듈을 포함하며, 상기 기본 컨트롤러는, 제 1 인터페이스부, 마스터 디바이스와 통신하기 위한 무선통신부, 및 제 1 인터페이스부를 통해 상기 확장 모듈로부터 상기 확장 모듈의 식별자를 수신하고, 상기 기본 컨트롤러가 상기 확장 모듈의 종류에 부합하도록 동작하도록 제어하는 제 1 프로세서를 포함하고, 상기 확장 모듈은, 제 2 인터페이스부, 및 제 2 인터페이스부를 통해 상기 확장 모듈의 식별자를 상기 기본 컨트롤러에 제공하도록 제어하는 제 2 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러를 제공할 수 있다. It includes a basic controller and an expansion module detachable from the basic controller, wherein the basic controller receives a first interface unit, a wireless communication unit for communicating with a master device, and an identifier of the expansion module from the expansion module through the first interface unit. and a first processor that receives and controls the basic controller to operate to match the type of the expansion module, wherein the expansion module receives the identifier of the expansion module through a second interface unit and a second interface unit. A portable controller may be provided, including a second processor that provides control to the basic controller.
제 1 프로세서는, 상기 확장 모듈이 상기 기본 컨트롤러에 장착되고 상기 휴대용 컨트롤러의 전원이 켜지면, 상기 확장 모듈로부터 상기 식별자를 수신하도록 제어할 수 있다. The first processor may control to receive the identifier from the expansion module when the expansion module is mounted on the basic controller and the portable controller is turned on.
상기 확장 모듈은, 복수 개의 광학소자 마커를 포함하는 광출력부를 더욱 포함하고, 제 2 프로세서는, 상기 복수 개의 광학소자 마커의 배치 정보를 제 2 인터페이스부를 통해 상기 기본 컨트롤러로 제공하도록 제어할 수 있다. The expansion module further includes an optical output unit including a plurality of optical element markers, and the second processor may be controlled to provide arrangement information of the plurality of optical element markers to the basic controller through a second interface unit. .
상기 복수 개의 광학소자 마커는, 복수 개의 적외선 LED 마커를 포함할 수 있다. The plurality of optical device markers may include a plurality of infrared LED markers.
제 1 프로세서는, 상기 복수 개의 광학소자 마커의 배치 정보를 상기 마스터 디바이스로 전송하도록 제어할 수 있다. The first processor may control the arrangement information of the plurality of optical element markers to be transmitted to the master device.
상기 마스터 디바이스는, 웨어러블 XR 디바이스 및 외부 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다. The master device may include a wearable XR device and an external display device.
상기 복수 개의 광학소자 마커의 배치 정보는, 상기 복수 개의 광학소자 마커가 상기 확장 모듈에서 배치되는 3차원 공간 좌표 정보를 포함할 수 있다.The arrangement information of the plurality of optical element markers may include three-dimensional spatial coordinate information where the plurality of optical element markers are arranged in the expansion module.
상기 기본 컨트롤러는, 상기 기본 컨트롤러의 3-DoF(Degrees of Freedom)의 실시간 움직임을 센싱하기 위한 제 1 센서를 더욱 포함하고, 제 1 프로세서는, 상기 센싱된 3-DoF 실시간 움직임을 상기 마스터 디바이스로 전송하도록 제어할 수 있다. The basic controller further includes a first sensor for sensing real-time movement of 3-DoF (Degrees of Freedom) of the basic controller, and the first processor transmits the sensed 3-DoF real-time movement to the master device. You can control transmission.
제 1 센서는, 가속도 센서, 자기 센서, 중력 센서, 자이로스코프 센서, 및 모션 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The first sensor may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor.
상기 확장 모듈은, 복수 개의 카메라를 더욱 포함하고, 제 2 프로세서는, 상기 복수 개의 카메라의 특성 정보를 상기 기본 컨트롤러에 제공하도록 제어할 수 있다. The expansion module may further include a plurality of cameras, and the second processor may control the basic controller to provide characteristic information of the plurality of cameras.
상기 기본 컨트롤러는, 상기 기본 컨트롤러의 3-DoF(Degrees of Freedom)의 실시간 움직임을 센싱하기 위한 제 1 센서를 더욱 포함하고, 제 1 프로세서는, 상기 확장 모듈로부터 수신하는 상기 복수 개의 카메라로 촬영되는 복수 개의 카메라 영상 및 상기 3-DoF 실시간 움직임에 기반하여 상기 휴대용 컨트롤러의 6-DoF 실시간 움직임을 연산하고, 상기 연산된 6-DoF 실시간 움직임을 상기 마스터 디바이스로 전송하도록 제어할 수 있다. The basic controller further includes a first sensor for sensing real-time movement of 3-DoF (Degrees of Freedom) of the basic controller, and the first processor is configured to detect images captured by the plurality of cameras received from the expansion module. Based on a plurality of camera images and the 3-DoF real-time movement, the 6-DoF real-time movement of the portable controller can be calculated, and the calculated 6-DoF real-time movement can be controlled to be transmitted to the master device.
제 1 프로세서는, 상기 복수 개의 카메라 영상 내의 특징점의 움직임 정보에 기반하여 상기 휴대용 컨트롤러의 실시간 움직임 정보를 연산하도록 제어할 수 있다. The first processor may control real-time motion information of the portable controller to be calculated based on motion information of feature points in the plurality of camera images.
상기 복수 개의 카메라는 적어도 120도의 화각을 갖는 3개의 카메라를 포함할 수 있다. The plurality of cameras may include three cameras having a field of view of at least 120 degrees.
상기 확장 모듈은, 임팩트 액추에이터를 포함하고, 제 2 프로세서는, 임팩트 액추에이터 드라이버 IC를 포함할 수 있다. The expansion module may include an impact actuator, and the second processor may include an impact actuator driver IC.
상기 온도 센서 드라이버 IC는, 상기 확장모듈의 식별자 및 온도 센서 특성 정보를 포함하기 위한 메모리를 포함하고, 상기 온도 센서 특성 정보 및 상기 온도 센서를 통해 센싱되는 온도 데이터를 상기 기본 컨트롤러로 제공하도록 제어할 수 있다. The temperature sensor driver IC includes a memory to include an identifier of the expansion module and temperature sensor characteristic information, and controls to provide the temperature sensor characteristic information and temperature data sensed through the temperature sensor to the basic controller. You can.
제 1 프로세서는, 상기 온도 센터 특성 정보 및 상기 온도 데이터를 상기 마스터 디바이스로 전송하도록 제어할 수 있다. The first processor may control transmission of the temperature center characteristic information and the temperature data to the master device.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면 휴대용 컨트롤러는 확장 모듈을 손쉽게 탈착하여 기능을 확장 및 변경할 수 있다. According to at least one embodiment of the present invention, the portable controller can expand and change functions by easily attaching and detaching an expansion module.
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.The effects that can be obtained from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 기본 컨트롤러와 확장모듈을 도시한 도면이다. Figure 2 is a diagram showing a basic controller and an expansion module of a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 기본 컨트롤러를 도시한 분해사시도이다.Figure 3 is an exploded perspective view showing the basic controller of a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 확장모듈의 분해사시도이다. Figure 4 is an exploded perspective view of an expansion module of a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 조작바디를 도시한 측면도이다. Figure 5 is a side view showing an operating body of a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 조작바디 및 모듈바디를 도시한 평면도이다. Figure 6 is a plan view showing the operation body and module body of the portable controller according to one aspect of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 접속부와 잠금부를 도시한 도면이다. Figure 7 is a diagram showing a connection part and a locking part of a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 결합레일을 도시한 도면이다. Figure 8 is a diagram showing a coupling rail of a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 결합레일의 체결방식을 도시한 도면이다. Figure 9 is a diagram showing a method of fastening a coupling rail of a portable controller according to an aspect of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 기본 컨트롤러와 확장모듈의 잠금방식을 도시한 도면이다. Figure 10 is a diagram showing a locking method of the basic controller and expansion module of the portable controller according to one aspect of the present invention.
도 11은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 기본 컨트롤러와 확장모듈의 잠금해제 방식을 도시한 도면이다. Figure 11 is a diagram illustrating a method of unlocking the basic controller and expansion module of a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 12는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.Figure 12 is a block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 컨트롤러와 이와 연동되는 마스터 디바이스를 도시한다.Figure 13 shows a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
도 14은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 컨트롤러와 이와 연동되는 마스터 디바이스 간의 상호 동작 프로세스를 도시한다.Figure 14 shows an interactive operation process between a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다.15 to 17 are detailed block diagrams for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
도 18은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 확장모듈의 평면도, 좌측면도, 및 우측면도이다.Figure 18 is a top view, left side view, and right side view of the expansion module of the portable controller according to one aspect of the present invention.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 컨트롤러와 이와 연동되는 마스터 디바이스 간의 상호 동작 프로세스를 도시한다.Figure 19 shows an interactive operation process between a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
도 20는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다.Figure 20 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to an aspect of the present invention.
도 21은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 확장모듈의 평면도 및 정면도이다.Figure 21 is a plan view and a front view of an expansion module of a portable controller according to an aspect of the present invention.
도 22는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다.Figure 22 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
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. Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes.
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.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
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.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
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.In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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. FIG. 1 is a perspective view showing a portable controller 10 according to an aspect of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a basic controller and an expansion module of the portable controller according to an aspect of the present invention.
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. 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.
XR디바이스는 사용자가 실제 체험하는 것과 같이 움직이면서 이용하기 때문에 사용자가 명령을 입력하기 위해 손에 들고 조작하는 휴대용 컨트롤러(10)가 필요하다. Since the XR device is used while the user moves as if he or she were actually experiencing it, a portable controller 10 that the user can hold and operate in order to input commands is required.
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 The controller 10 of the present invention may include a handle 102 that is wrapped and grasped by hand, and an operating body 101 located in front of the handle 102. The handle part 102 can be wrapped with the lower palm of the thumb, middle finger, ring finger, and little finger, and the button located on the operating body 101 can be operated using the index finger and thumb.
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. Use your thumb to operate the function key 123 and the trackball 121 or jog stick 122 located at the top of the operating body 101, and use your index finger to operate the trigger button located in front of the operating body 101. (125) can be manipulated.
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. Basically, 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.
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. For example, according to the embodiment shown in FIG. 1, the left side may include input units 121, 122, 123, and 125 in the form of a jogstick 122, and 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.
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. Depending on the application being used, the number of portable controllers 10 required may vary. If the operation is a simple application, it can be controlled with just one basic controller 100, but if various controls are required, it may be operated by holding it with both hands.
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. When using an application that searches space by moving the gaze, both the jogstick 122 and the trackball 121 are required, so the user must hold the portable controllers 10a and 10b in both hands. In this way, one or two of the pair of controllers (10a, 10b) can be used depending on the situation.
휴대용 컨트롤러(10)는 단순히 화면상의 커서나 포인터를 조작하는 것에서 더 나아가 사용자의 제스처(gesture)를 감지하여 사용자 입력으로 인식할 수 있다. The portable controller 10 can go beyond simply manipulating a cursor or pointer on the screen to detect a user's gesture and recognize it as a user input.
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. 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.
종래에는 휴대용 컨트롤러(10) 자체의 자이로 센서 등의 위치센서를 이용하여 휴대용 컨트롤러(10)의 위치변화를 기준으로 사용자의 움직임(gesture)를 감지했다. Conventionally, a position sensor such as a gyro sensor of the portable controller 10 itself was used to detect the user's movement (gesture) based on a change in the position of the portable controller 10.
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. However, in the case of XR applications, there is a need to detect more precise user movements. In order to detect not only large gestures such as arm movements, but also small gestures such as wrist bending and wrist rotation, a method of externally tracking the movement of the controller 100 can be used.
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. In addition, in addition to receiving user commands through the portable controller 10, it can function as an output unit that provides tactile, a sense beyond sight and hearing, to the user.
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. The sense of touch provides not only a tremor that vibrates in one direction, but also other sensations depending on the direction, speed, and size of the vibration. The actuator 141, which provides a rich sense of touch, requires a plurality of actuators to provide various types of sensation.
다만, 전술한 바와 같은 다양한 입력 및 출력기능을 갖추기 위해서는 휴대용 컨트롤러(10)의 크기가 커지는 문제가 발생한다. However, in order to provide various input and output functions as described above, the problem arises that the size of the portable controller 10 increases.
이에 본 발명의 휴대용 컨트롤러(10)는 도 2의 와 같이 기본 컨트롤러(100)와 기본 컨트롤러(100)에 탈착 가능한 확장모듈(200)로 구성할 수 있다. Accordingly, the portable controller 10 of the present invention can be composed of a basic controller 100 and an expansion module 200 that is detachable from the basic controller 100, as shown in FIG. 2.
기본 컨트롤러(100)만으로 기본적인 기능을 이용할 수 있으나, 보다 정확한 제어를 위해 그리고 다양한 감각의 제공을 위해 특화된 기능이 탑재된 확장모듈(200)을 기본 컨트롤러(100)에 추가할 수 있다. Basic functions can be used only with the basic controller 100, but an expansion module 200 equipped with specialized functions can be added to the basic controller 100 for more accurate control and to provide various senses.
확장모듈(200)은 도 2와 같이 기본 컨트롤러(100)의 전방에서 삽입 가능한 형태를 가진다. 조작바디(101)의 배면 방향으로 연장된 손잡이부(102)와 간섭이 없도록 조작바디(101)의 전방에서 결합할 수 있다. The expansion module 200 has a form that can be inserted from the front of the basic controller 100, as shown in FIG. 2. It can be coupled at the front of the manipulation body 101 so as not to interfere with the handle portion 102 extending toward the rear of the manipulation body 101.
도 1과 같이 결합된 상태에서는 확장모듈(200)에 탑재된 기능을 추가적으로 활용할 수 있다. 본 실시예의 확장모듈(200)은 사용자의 제스처를 트래킹 할 수 있는 LED 마커(224)가 배치된 링케이스(220, LED 마커링)을 포함한다. In the combined state as shown in Figure 1, the functions mounted on the expansion module 200 can be additionally utilized. The expansion module 200 of this embodiment includes a ring case 220 (LED marking) in which an LED marker 224 capable of tracking the user's gesture is arranged.
확장모듈(200)은 조작바디(101)의 전면 및 측면을 감싸는 U자 형태의 결합부(240)를 포함하는 모듈바디(210)을 포함한다. 모듈바디(210)은 내부에 추가 기능을 위한 모듈이 탑재될 수 있으며 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이 추가 버튼이 탑재될 수 있다. 모듈바디(210)은 확장모듈(200)의 기능에 따라 형상이 다양하게 변형될 수 있다. The expansion module 200 includes a module body 210 including a U-shaped coupling portion 240 surrounding the front and side surfaces of the manipulation body 101. Modules for additional functions may be mounted inside the module body 210, and for example, additional buttons may be mounted as shown in FIG. 3. The module body 210 may have various shapes depending on the function of the expansion module 200.
기본 컨트롤러(100)와 확장모듈(200)이 안정적으로 체결될 수 있도록 결합레일을 구비하며, 확장모듈(200)의 기능을 활용하기 위해 확장모듈(200)과 기본 컨트롤러(100)를 전기적으로 연결하는 제2 커넥터(233)를 구비할 수 있다. 커넥터와 결합레일은 기본 컨트롤러(100)와 확장모듈(200)이 접촉하는 조작바디(101)의 측면둘레 및 확장모듈(200)의 결합부(240)에 위치할 수 있다. A coupling rail is provided so that the basic controller 100 and the expansion module 200 can be stably coupled, and the expansion module 200 and the basic controller 100 are electrically connected to utilize the functions of the expansion module 200. A second connector 233 may be provided. The connector and coupling rail may be located around the side surface of the operating body 101 where the basic controller 100 and the expansion module 200 are in contact and at the coupling portion 240 of the expansion module 200.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 기본 컨트롤러(100)를 도시한 분해 사시도이다.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.
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. 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.
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. 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.
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. 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.
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. 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.
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. The basic controller 100 can be configured left and right symmetrically so that it can be used without distinction between left and right hands. When using a pair of basic controllers (100), the basic controller (100) equipped with a trackball (121) and a jog stick (122) can be used as the basic controller (100). Since the basic controller (100) is symmetrical, the left and right sides can be freely controlled by the user. You can change it by setting it.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 확장모듈(200)의 분해 사시도이다. Figure 4 is an exploded perspective view of the expansion module 200 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
본 실시예의 모듈바디(210)은 하부 케이스(213), 미들 프레임(215) 및 상측커버(211)로 구성될 수 있다. The module body 210 of this embodiment may be composed of a lower case 213, a middle frame 215, and an upper cover 211.
모듈바디(210)의 좌우에서 연장된 링 케이스(221, 222)를 포함하며, 링 케이스(221, 222)는 모듈바디(210)과 일체형으로 구성할 수도 있고, 모듈바디(210)에 체결되는 형태로 구성할 수도 있다. It includes ring cases (221, 222) extending from the left and right sides of the module body (210), and the ring cases (221, 222) may be configured as one piece with the module body (210), and are fastened to the module body (210). It can also be configured in the form
본 실시예는 모듈바디(210)의 하부 케이스(213)와 링 케이스의 내측 케이스(221)는 일체형으로 구성되고 링 케이스의 외측면을 감싸는 외측 커버(222)를 내측 케이스(221)에 결합하는 형태로 구성될 수 있다. In this embodiment, the lower case 213 of the module body 210 and the inner case 221 of the ring case are integrated, and the outer cover 222 surrounding the outer surface of the ring case is coupled to the inner case 221. It can be configured in the form
내측 케이스(221)와 외측 커버 사이(222)에 LED 램프(224)(LED 마커)가 실장되며 LED 램프(224)는 링 케이스(221, 222)의 외측을 향해 좌우 양측에 한 쌍씩 구비할 수 있다. LED 램프(224)는 플렉서블 기판(223)을 통해 연결될 수 있다. 외측 커버(222)는 적외선을 통과할 수 있는 광투과 소재를 포함할 수 있다. An LED lamp 224 (LED marker) is mounted between the inner case 221 and the outer cover 222, and a pair of LED lamps 224 can be provided on both left and right sides toward the outside of the ring case 221 and 222. there is. The LED lamp 224 may be connected through the flexible substrate 223. The outer cover 222 may include a light-transmitting material that can pass infrared rays.
XR디바이스는 링 케이스(221, 222)에 탑재된 LED 마커(224)의 움직임을 감지하는 센서를 구비하며 LED마커(224)의 움직임을 트래킹하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있다. The XR device is equipped with a sensor that detects the movement of the LED marker 224 mounted on the ring case 221 and 222, and can detect the user's gesture by tracking the movement of the LED marker 224.
도 1에 도시된 LED마커링(220)은 전방에 위치하는 카메라를 통해 움직임을 감지할 수 있으며, 사용자의 머리에 착용하는 헤드마운트 디스플레이에서 LED 마커(224)를 트래킹하는 경우 LED마커(224)가 사용자의 얼굴을 향하도록 LED마커링(220)의 배치가 달라져야 한다.The LED marking 220 shown in FIG. 1 can detect movement through a camera located in the front, and when tracking the LED marker 224 on a head-mounted display worn on the user's head, the LED marker 224 The arrangement of the LED marking 220 must be changed so that it faces the user's face.
본 실시예는 링 케이스(221, 222)의 외측면을 따라 LED 마커(224)가 배치되므로 후방에 위치하는 LED 마커(224)도 전방에 위치하는 카메라에서 인식할 수 있도록 링 케이스(221, 222)는 외측면이 약간 전방을 향하도록 휘어진 형태를 가질 수 있다. 즉 링 케이스(221, 222)의 전방의 홀 크기가 후방의 홀 크기 보다 작은 형태를 가질 수 있다. In this embodiment, the LED marker 224 is disposed along the outer surface of the ring cases 221 and 222, so that the LED marker 224 located at the rear can also be recognized by the camera located at the front. ) may have a curved shape with the outer surface facing slightly forward. That is, the hole size at the front of the ring cases 221 and 222 may be smaller than the size of the hole at the rear.
모듈바디(210)에는 추가로 확장버튼(234)을 구비할 수 있으며, 확장버튼(234)이 탑재된 모듈기판(231)이 모듈바디(210)에 탑재될 수 있다. 모듈기판(231)은 LED마커(224)와 연결되며, 확장모듈(200)에 탑재된 기능을 기본 컨트롤러(100)로 전달하기 위해 제2 커넥터(233)를 더 포함할 수 있다. 제2 커넥터(233)를 통해 기본 컨트롤러(100)의 제어부는 LED마커(224)를 제어하고 확장버튼의 입력을 수신하여 XR컨트롤러를 제어할 수 있다. The module body 210 may be additionally provided with an expansion button 234, and a module board 231 on which the expansion button 234 is mounted may be mounted on the module body 210. The module board 231 is connected to the LED marker 224 and may further include a second connector 233 to transmit the functions mounted on the expansion module 200 to the basic controller 100. Through the second connector 233, the control unit of the basic controller 100 can control the LED marker 224 and receive input from the expansion button to control the XR controller.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 조작바디(101)를 도시한 측면도이다. 그립감을 위해 손잡이부(102)는 30~40mm의 직경을 가지는 원통형상으로 구성하며 하단부로 갈수록 얇아질 수 있다. Figure 5 is a side view showing the operation body 101 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention. For better grip, the handle portion 102 has a cylindrical shape with a diameter of 30 to 40 mm and may become thinner toward the lower end.
평균 성인 손가락 사이즈는 중지 약지 및 새끼 손가락의 너비 합이 약 62.8mm이므로 이를 고려하여 손잡이부(102)의 길이는 71mm로 구성할 수 있다. The average adult finger size is the sum of the widths of the middle ring finger and little finger of about 62.8 mm, so taking this into consideration, the length of the handle portion 102 can be configured to be 71 mm.
조작바디(101)의 상면과 약 35°를 이루며 꺾어지도록 손잡이부(102)의 각도를 구성할 수 있다. 엄지손가락의 조작성을 고려하여 손잡이와 조작바디(101)의 상면 각도를 결정할 수 있다. The angle of the handle portion 102 can be configured to be bent at about 35° with the upper surface of the operating body 101. The upper surface angle of the handle and the operating body 101 can be determined by considering the manipulability of the thumb.
조작바디(101)의 전방 하부에 위치하는 트리거 버튼(125)을 조작하기 적절한 검지 위치를 고려하여 조작바디(101)의 전후방향 길이를 결정할 수 있다. The front-to-back length of the manipulation body 101 can be determined by considering an appropriate index finger position for manipulating the trigger button 125 located at the front lower portion of the manipulation body 101.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 조작바디(101) 및 모듈바디(210)를 도시한 평면도이다. Figure 6 is a plan view showing the operation body 101 and the module body 210 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention.
사용자가 조작바디(101)의 상면에 위치하는 기능키(123), 조그스틱(122)(트랙볼(121)) 뿐만아니라 확장모듈(200)에 위치하는 확장버튼(234)을 엄지 손가락으로 제어할 수 있도록 엄지손가락의 가동범위(30°)를 고려하여 사용자 입력부(121,122,123, 234)를 배치할 수 있다. The user can control the function key 123 and the jog stick 122 (trackball 121) located on the upper surface of the operating body 101 as well as the expansion button 234 located on the expansion module 200 with the thumb. The user input units 121, 122, 123, and 234 can be arranged in consideration of the thumb's range of motion (30°).
도 7은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 결합레일을 도시한 도면이고, 도 6의 (a)는 기본 컨트롤러(100)의 제1 결합레일(116) 도 6의 (b)는 확장모듈(200)의 제2 결합레일(216)이다. 제1 결합레일(116)이 오목한 형태이고 제2 결합레일(216)이 돌출된 형태를 가질 수 있다. Figure 7 is a diagram showing a coupling rail of the portable controller 10 according to an aspect of the present invention, Figure 6 (a) is a first coupling rail 116 of the basic controller 100, Figure 6 (b) is the second coupling rail 216 of the expansion module 200. The first coupling rail 116 may have a concave shape and the second coupling rail 216 may have a protruding shape.
기본 컨트롤러(100)는 기본 컨트롤러(100)만 이용 시에 불편함이 없어야 하므로 돌출된 구조보다 오목한 구조를 포함하고, 특히 확장모듈(200)의 결합부(240)는 U자 형상을 가지고 있는 바, 돌출된 결합구조의 파손위험이 낮다. Since there should be no inconvenience when using only the basic controller 100, the basic controller 100 includes a concave structure rather than a protruding structure, and in particular, the coupling portion 240 of the expansion module 200 has a U-shape. , the risk of damage to the protruding joint structure is low.
제1 결합레일(116)은 홈 형태를 가지로 제2 결합레일(216)은 바 형상을 가질 수 있다. 제1 결합레일(116)의 홈은 후방으로 갈수록 폭이 좁아질 수 있으며 제2 결합레일(216)도 후방이 전방보다 얇은 형태를 가질 수 있다. 제2 결합레일(216)은 제1 결합레일(116)에 결합이 용이하도록 후방에 곡면을 이루도록 구성할 수 있다. The first coupling rail 116 may have a groove shape and the second coupling rail 216 may have a bar shape. The groove of the first coupling rail 116 may become narrower toward the rear, and the second coupling rail 216 may also have a shape where the rear is thinner than the front. The second coupling rail 216 may be configured to have a curved surface at the rear to facilitate coupling to the first coupling rail 116.
도 8은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 결합레일의 체결방식을 도시한 도면이다. 좌측이 후방 우측이 전방이며 기본 컨트롤러(100)를 기준으로 확장모듈(200)의 제2 결합레일(216)만 도시한 도면이다. Figure 8 is a diagram showing a method of fastening the coupling rail of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention. The left side is the rear and the right side is the front, and the diagram shows only the second coupling rail 216 of the expansion module 200 based on the basic controller 100.
제2 결합레일(216)의 후방이 제1 결합레일(116)의 전방에 삽입되며 처음에는 제1 결합레일(116)과 제2 결합레일(216) 사이에 갭이 크나(gap1, (a)) 결합이 완료되면 제1 결합레일(116)과 제2 결합레일(216) 사이의 갭이 없어지며(gap2=0) 확장모듈(200)이 기본 컨트롤러(100)에 결합이 완료될 수 있다 The rear of the second coupling rail 216 is inserted into the front of the first coupling rail 116, and initially there is a large gap between the first coupling rail 116 and the second coupling rail 216 (gap1, (a) ) When the coupling is completed, the gap between the first coupling rail 116 and the second coupling rail 216 disappears (gap2=0), and the expansion module 200 can be completely coupled to the basic controller 100.
도 9는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 커넥터(133, 233)와 잠금부(260)를 도시한 도면이다. (a)는 기본 컨트롤러(100)의 전면도이고 (b)는 확장모듈(200)의 배면도이다. FIG. 9 is a diagram illustrating the connectors 133 and 233 and the locking portion 260 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention. (a) is a front view of the basic controller 100 and (b) is a rear view of the expansion module 200.
기본 컨트롤러(100)의 전면에는 제1 커넥터(133)와 잠금홀(117)이 위치하며 좌우에는 전술한 제1 결합레일(116)이 위치한다. 확장모듈(200)의 결합부(240)는 좌우에 제2 결합레일(216)이 위치하고 U자 형 내측단부에는 제2 커넥터(233)와 잠금후크(2611)가 돌출된다. A first connector 133 and a locking hole 117 are located on the front of the basic controller 100, and the above-described first coupling rails 116 are located on the left and right sides. The coupling portion 240 of the expansion module 200 has second coupling rails 216 located on the left and right, and a second connector 233 and a locking hook 2611 protrude from the U-shaped inner end.
제2 결합레일(216)과 같이 확장모듈(200)의 커넥터(제2 커넥터(233))와 잠금구조(잠금후크(2611))는 돌출된 형태를 가지며 기본 컨트롤러(100)의 커넥터(제1 커넥터(133))와 잠금구조(잠금홀(117)에 위치하는 잠금돌기(1172))는 돌출되지 않고 내측으로 인입된 형태를 가질 수 있다. Like the second coupling rail 216, the connector (second connector 233) and the locking structure (locking hook 2611) of the expansion module 200 have a protruding shape, and the connector (first connector 233) of the basic controller 100 has a protruding shape. The connector 133) and the locking structure (locking protrusion 1172 located in the lock hole 117) may have a shape that is recessed inward rather than protruding.
도 3에 도시된 바와 같이 확장 모듈의 돌출된 제2 커넥터(233)는 기본 컨트롤러(100)의 제1 커넥터(133)에 삽입되며 확장모듈(200)과 기본 컨트롤러(100)가 전기적으로 연결될 수 있다. As shown in FIG. 3, the protruding second connector 233 of the expansion module is inserted into the first connector 133 of the basic controller 100, and the expansion module 200 and the basic controller 100 can be electrically connected. there is.
기본 컨트롤러(100)의 전면과 확장모듈(200)의 결합부(240)의 내측면이 서로 접하면 결합이 완료된다. 결합레일이 확장모듈(200)과 기본 컨트롤러(100)의 결합을 보조하나 휴대용 컨트롤러(10)는 사용자가 잡은 상태로 움직이므로 안정적으로 결합될 수 있도록 잠금장치를 구비할 수 있다. The coupling is completed when the front of the basic controller 100 and the inner surface of the coupling portion 240 of the expansion module 200 contact each other. The coupling rail assists the coupling of the expansion module 200 and the basic controller 100, but since the portable controller 10 moves while held by the user, it can be equipped with a locking device to ensure stable coupling.
본 발명의 잠금장치는 확장모듈(200)에서 돌출된 잠금후크(2611)와 기본 컨트롤러(100)의 잠금돌기(1172)를 포함할 수 있다. The locking device of the present invention may include a locking hook 2611 protruding from the expansion module 200 and a locking protrusion 1172 of the basic controller 100.
도 10은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 기본 컨트롤러(100)와 확장모듈(200)의 잠금방식을 도시한 도면이다. 본 발명의 잠금후크(2611)는 모듈바디(210)에 회전가능하게 결합된 후크레버(261)의 일측에 형성되며 모듈바디(210)에서 돌출된다. FIG. 10 is a diagram illustrating a locking method of the basic controller 100 and the expansion module 200 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention. The locking hook 2611 of the present invention is formed on one side of the hook lever 261 rotatably coupled to the module body 210 and protrudes from the module body 210.
결합레일(116, 216)을 따라 기본 컨트롤러(100)가 확장모듈(200)의 결합부(240)에 삽입시 기본 결합돌기의 전방에 형성된 경사면(1174)과 잠금후크(2611)의 단부가 맞닿는다. 잠금후크(2611)가 결합돌기의 경사면(1174)을 따라 이동 시 수평방향의 위치가 달라지므로(도면상 우측방향으로 이동) 후크레버(261)는 회전하면서 잠금후크(2611)의 수평상 위치가 달라질 수 있다. When the basic controller 100 is inserted into the coupling portion 240 of the expansion module 200 along the coupling rails 116 and 216, the end of the locking hook 2611 and the inclined surface 1174 formed in front of the basic coupling protrusion come into contact with each other. all. When the locking hook 2611 moves along the inclined surface 1174 of the engaging protrusion, the horizontal position changes (moves to the right in the drawing), so the hook lever 261 rotates and the horizontal position of the locking hook 2611 changes. It may vary.
경사면(1174)의 단부에 잠금후크(2611)가 도달하면 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 잠금돌기(1172)에 잠금후크(2611)가 끼워지면서 기본 컨트롤러(100)와 확장모듈(200)이 체결될 수 있다. When the locking hook 2611 reaches the end of the inclined surface 1174, the locking hook 2611 is inserted into the locking protrusion 1172, as shown in (b) of FIG. 9, and the basic controller 100 and the expansion module 200 ) can be concluded.
잠금돌기(1172)는 경사면(1174)에서 꺾어져 경사면(1174)의 반대편에 위치하는 걸림부(1173)를 포함하고, 잠금후크(2611)는 걸림부(1173)와 맞닿는 후크면(2612)을 포함할 수 있다. The locking protrusion 1172 includes a locking portion 1173 that is bent from the inclined surface 1174 and located on the opposite side of the inclined surface 1174, and the locking hook 2611 has a hook surface 2612 in contact with the locking portion 1173. It can be included.
후크면(2612)은 후크레버(261)의 회전축(2615)에서 후크면(2612)까지 연장선과 수직을 이루도록 구성하여 잠금후크(2611)가 잠금돌기(1172)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. The hook surface 2612 is configured to be perpendicular to the line extending from the rotation axis 2615 of the hook lever 261 to the hook surface 2612, thereby preventing the locking hook 2611 from being separated from the locking protrusion 1172.
잠금돌기(1172)는 기본 컨트롤러(100)의 전방에 형성된 잠금홀(117)의 측부에 형성될 수 있으며, 잠금홀(117)의 좌우에 잠금돌기(1172)가 모두 형성될 수 있다. 기본 컨트롤러(100)는 좌우 구분 없이 사용할 수 있는 바, 확장모듈(200) 좌측향 확장 모듈과 우측향 확장모듈(200)이 모두 결합할 수 있다. The locking protrusion 1172 may be formed on the side of the locking hole 117 formed in front of the basic controller 100, and the locking protrusion 1172 may be formed on both the left and right sides of the locking hole 117. The basic controller 100 can be used without distinction between left and right, and both the left-facing expansion module 200 and the right-facing expansion module 200 can be combined.
도 11은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러(10)의 기본 컨트롤러(100)와 확장모듈(200)의 잠금해제 방식을 도시한 도면이다. 후크레버(261)의 타측(2613)에는 잠금해제 버튼(265)과 연결된다. FIG. 11 is a diagram illustrating a method of unlocking the basic controller 100 and the expansion module 200 of the portable controller 10 according to one aspect of the present invention. The other side 2613 of the hook lever 261 is connected to the unlock button 265.
잠금해제 버튼(265)은 슬라이드방식으로 동작하며 슬라이드 방향에 따라 후크레버(261)가 회전축(2615)을 중심으로 회전하며 후크레버(261)의 일측에 위치하는 잠금후크(2611)의 위치가 변화할 수 있다. The lock release button 265 operates in a slide manner, and the hook lever 261 rotates around the rotation axis 2615 according to the slide direction, and the position of the lock hook 2611 located on one side of the hook lever 261 changes. can do.
잠금해제 버튼(265)은 확장모듈(200)의 전방에 위치하며, 후크레버(261)는 확장모듈(200)의 모듈바디(210)의 전후방향으로 배치된다. 도 10의 (b)와 같은 잠금상태에서 사용자가 도 11의 (a)의 잠금해제 버튼(265)을 슬라이드 이동하면 도 11의 (b)와 같이 후크레버(261)가 회전하며 잠금후크(2611)가 잠금돌기(1172)에서 해제될 수 있다. The unlock button 265 is located in the front of the expansion module 200, and the hook lever 261 is disposed in the front and rear directions of the module body 210 of the expansion module 200. In the locked state as shown in Figure 10 (b), when the user slides the unlock button 265 in Figure 11 (a), the hook lever 261 rotates as shown in Figure 11 (b) and the lock hook 2611 ) can be released from the locking protrusion (1172).
이하, 도 12를 참조하여, 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 동작에 대해 설명하겠다. 도 12는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 블록도이다. Hereinafter, the operation of the portable controller 10 will be described with reference to FIG. 12. Figure 12 is a block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention.
전술한 바와 같이, 상기 휴대용 컨트롤러(10)는 상기 기본 컨트롤러(100) 및 이로부터 탈착 가능한 상기 확장모듈(200)를 포함할 수 있다. 상기 확장모듈(200)는 각기 특화된 기능이 구비된 여러 종류 중 하나에 따라 구현될 수 있다. 즉, 사용자는 자신이 필요한 기능이 구비된 종류의 확장모듈(200)을 선택하여 상기 기본 컨트롤러(100)에 장착하여 사용할 수 있다. As described above, the portable controller 10 may include the basic controller 100 and the expansion module 200 that is detachable therefrom. The expansion module 200 may be implemented according to one of several types, each equipped with specialized functions. That is, the user can select the type of expansion module 200 equipped with the functions he or she needs and install it on the basic controller 100 to use it.
먼저, 상기 기본 컨트롤러(100)에 대해 살펴보겠다. First, let's look at the basic controller 100.
상기 기본 컨트롤러(100)는 무선통신부(1110), 제 1 사용자 입력부(1123), 제 1 센서(1140), 제 1 음향출력부(1152), 제 1 햅틱 모듈(1153), 제 1 인터페이스부(1160), 제 1 프로세서(1180), 및 제 1 전원부(1190)을 포함할 수 있다. The basic controller 100 includes a wireless communication unit 1110, a first user input unit 1123, a first sensor 1140, a first audio output unit 1152, a first haptic module 1153, and a first interface unit ( 1160), a first processor 1180, and a first power supply unit 1190.
도 12에 도시된 상기 기본 컨트롤러(100)의 모든 구성요소들이 상기 기본 컨트롤러(100)를 구성하는데 필수적인 것은 아니다. 상기 기본 컨트롤러(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 적은 구성요소들을 가질 수 있다. Not all components of the basic controller 100 shown in FIG. 12 are essential for configuring the basic controller 100. The basic controller 100 may have more or fewer components than those listed above.
이들 구성요소들에 대해 각각 살펴보겠다. Let's take a look at each of these components.
상기 무선통신부(1110)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)가 마스터 디바이스(도 13의 20, 30)와 통신하기 위한 것으로서, 무선 인터넷 모듈 및 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master device (20 and 30 in FIG. 13) and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
상기 무선 인터넷 모듈은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 상기 기본 컨트롤러(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 상기 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.The wireless Internet module refers to a module for wireless Internet access and may be built into or external to the basic controller 100. The wireless Internet module is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network based on wireless Internet technologies.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 5G 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.Wireless Internet technologies include, for example, WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi (Wireless Fidelity) Direct, DLNA (Digital Living Network Alliance), WiBro (Wireless Broadband), and WiMAX (Worldwide). Interoperability for Microwave Access), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), LTE (Long Term Evolution), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), 5G, etc., and the wireless Internet The module transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology, including Internet technologies not listed above.
상기 근거리 통신 모듈은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. The short-range communication module is for short-range communication and includes Bluetooth™, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC ( Near Field Communication), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-distance communication.
여기에서, 상기 마스터 디바이스(20, 30)는 본 발명에 따른 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))(20) 또는 외부 디스플레이 디바이스(30)가 될 수 있다. 상기 근거리 통신 모듈은, 상기 휴대용 컨트롤러(10) 주변에, 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 통신 가능한 마스터 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 상기 제 1 프로세서(1180)는 상기 감지된 마스터 디바이스가 본 발명에 따른 휴대용 컨트롤러(10)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 상기 휴대용 컨트롤러(10)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈을 통해 상기 마스터 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 상기 마스터 디바이스의 사용자는, 상기 휴대용 컨트롤러(10)에서 처리되는 데이터를, 상기 마스터 디바이스를 통해 이용할 수 있다. Here, the master devices 20 and 30 are wearable devices (for example, smartwatches) capable of exchanging data with (or interoperating with) the portable controller 10 according to the present invention. , it may be smart glass, head mounted display (HMD) 20, or an external display device 30. The short-range communication module may detect (or recognize) a master device around the portable controller 10 that can communicate with the portable controller 10. Furthermore, if the detected master device is a device authenticated to communicate with the portable controller 10 according to the present invention, the first processor 1180 stores at least a portion of the data processed by the portable controller 10, It can be transmitted to the master device through a short-distance communication module. Accordingly, the user of the master device can use the data processed by the portable controller 10 through the master device.
제 1 사용자 입력부(1123)은 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 제 1 사용자 입력부(1123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 1 프로세서(1180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 제 1 사용자 입력부(1123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 상기 기본 컨트롤러(100)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. The first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 processes the input information or user command to correspond to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled. The first user input unit 1123 includes a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
제 1 사용자 입력부(1123)은 상기 트랙볼(121), 상기 조그스틱(122), 상기 기능키(123), 및 상기 트리거 버튼(125) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
제 1 센서(1140)는 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 및 모션 센서(motion sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 프로세서(1180)는 제 1 센서(1140)를 통해 상기 휴대용 컨트롤러(10) 또는 상기 기본 컨트롤러(100)의 적어도 3-DoF(Degrees of Freedom)의 실시간 움직임을 추적할 수 있다. The first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can. The first processor 1180 may track real-time movements of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 or the basic controller 100 through the first sensor 1140.
제 1 음향출력부(1152)는 상기 무선통신부(1110)로부터 수신되거나 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 메모리에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 제 1 음향 출력부(1152)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)에서 수행되는 기능(예를 들어, 효과음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 제 2 음향출력부(1152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.The first audio output unit 1152 may output audio data received from the wireless communication unit 1110 or stored in the memory of the portable controller 10. The first sound output unit 1152 also outputs sound signals related to functions (eg, sound effects, etc.) performed by the portable controller 10. The second sound output unit 1152 may include a receiver, speaker, buzzer, etc.
제 1 햅틱 모듈(1153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 제 1 햅틱 모듈(1153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 제 1 햅틱 모듈(1153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제 1 프로세서(1180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제 1 햅틱 모듈(1153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The first haptic module 1153 generates various tactile effects that the user can feel. A representative example of a tactile effect generated by the first haptic module 1153 may be vibration. The intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180. For example, the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
제 1 햅틱 모듈(1153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.In addition to vibration, the first haptic module 1153 performs functions such as pin arrays moving perpendicular to the contact skin surface, blowing force or suction force of air through a nozzle or intake port, grazing the skin surface, contact with electrodes, and electrostatic force. A variety of tactile effects can be generated, including effects by stimulation and effects by reproducing hot and cold sensations using devices capable of absorbing heat or generating heat.
제 1 햅틱 모듈(1153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 제 1 햅틱 모듈(1153)은 상기 휴대용 컨트롤러(10) 또는 상기 기본 컨트롤러(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.The first haptic module 1153 can not only deliver a tactile effect through direct contact, but can also be implemented so that the user can feel the tactile effect through muscle senses such as fingers or arms. Two or more first haptic modules 1153 may be provided depending on the configuration of the portable controller 10 or the basic controller 100.
제 1 인터페이스부(1160)는 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되는 모든 외부 기기(예를 들면, 확장 모듈(200))와의 통로 역할을 한다. 제 1 인터페이스부(1160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 외부기기로 전원을 공급하거나, 상기 기본 컨트롤러(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 데이터 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port) 등이 제 1 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.The first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100. The first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device. For example, a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
제 1 프로세서(1180)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전반적인 동작을 제어한다. 제 1 프로세서(1180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 메모리에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.The first processor 1180 controls the overall operation of the portable controller 10. The first processor 1180 provides appropriate information or functions to the user by processing signals, data, and information input or output through the components described above or by running an application program stored in the memory of the portable controller 10. Or you can process it.
제 1 프로세서(1180)는 상기 메모리에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 상기 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제 1 프로세서(1180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 상기 휴대용 컨트롤러(10)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.The first processor 1180 may control at least some of the components to run the application program stored in the memory. Furthermore, the first processor 1180 can operate at least two of the components included in the portable controller 10 in combination with each other in order to run the application program.
상기 메모리는 제 1 프로세서(1180) 내에 포함되어 구성될 수도 있고, 또는 상기 기본 컨트롤러(100) 내에서 제 1 프로세서(1180)과는 독립적인 별도의 구성요소로서 구성될 수도 있다. The memory may be included in the first processor 1180, or may be configured as a separate component within the basic controller 100 that is independent of the first processor 1180.
상기 확장 모듈(200)이 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되면 상기 기본 (또는 상기 확장 모듈(200) 및 상기 기본 컨트롤러(100)가 상호 연결된 후 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전원이 켜지면), 상기 확장 모듈(200)는 상기 기본 컨트롤러(100)에서 인식될 수 있다. 그러면, 제 1 프로세서(1180)는 상기 확장 모듈의 식별자(ID)를 제 1 인터페이스부(1160)를 통해 상기 확장 모듈(200)로부터 수신할 수 있다. 상기 확장 모듈의 식별자(ID)는 상기 확장 모듈(200)의 종류를 식별하기 위한 것이다. When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100, the basic (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), The expansion module 200 can be recognized by the basic controller 100. Then, the first processor 1180 can receive the identifier (ID) of the expansion module from the expansion module 200 through the first interface unit 1160. The identifier (ID) of the expansion module is used to identify the type of the expansion module 200.
제 1 프로세서(1180)는 상기 확장 모듈의 식별자(ID)에 기반하여 상기 연결된 확장 모듈(200)의 종류에 부합하도록 상기 휴대용 컨트롤러(10)가 동작하도록 전반적인 동작을 제어할 수 있다. The first processor 1180 may control the overall operation of the portable controller 10 to match the type of the connected expansion module 200 based on the identifier (ID) of the expansion module.
제 1 전원공급부(1190)는 제 1 프로세서(1180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 상기 휴대용 컨트롤러(10)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 제 1 전원공급부(1190)는 배터리를 포함할 수 있으며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다. 제 1 전원공급부(1190)는 모바일 기기의 전력 관리를 위한 PMIC(Power Management IC)를 포함할 수 있다. The first power supply unit 1190 receives external power and internal power under the control of the first processor 1180 and supplies power to each component included in the portable controller 10. The first power supply unit 1190 may include a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery. The first power supply unit 1190 may include a Power Management IC (PMIC) for power management of mobile devices.
이하, 상기 확장모듈(200)에 대해 살펴보겠다. Hereinafter, we will look at the expansion module 200.
상기 확장모듈(200)는 제 2 센서(2140), 제 2 사용자 입력부(2123), 제 2 인터페이스부(2160), 디스플레이부(2151), 제 2 음향출력부(2152), 제 2 햅틱모듈(2153), 광출력부(2154), 제 2 프로세서(2180), 및 제 2 전원부(2190)을 포함할 수 있다. The expansion module 200 includes a second sensor 2140, a second user input unit 2123, a second interface unit 2160, a display unit 2151, a second sound output unit 2152, and a second haptic module ( 2153), an optical output unit 2154, a second processor 2180, and a second power supply unit 2190.
도 12에 도시된 상기 확장모듈(200)의 모든 구성요소들이 상기 확장모듈(200)를 구성하는데 필수적인 것은 아니다. 상기 확장모듈(200)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 적은 구성요소들을 가질 수 있다. 특히 상기 확장모듈(200)는 그 종류마다 특화된 기능에 부합하도록 다른 구성요소를 더욱 포함하도록 구성될 수 있다. Not all components of the expansion module 200 shown in FIG. 12 are essential for configuring the expansion module 200. The expansion module 200 may have more or fewer components than those listed above. In particular, the expansion module 200 may be configured to further include other components to meet specialized functions for each type.
이들 구성요소들에 대해 각각 살펴보겠다. Let's take a look at each of these components.
제 2 센서(2140)는 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등) 및 화학 센서(예를 들어, 전자 코 센서, 체온계 및 심박계 등과 같은 헬스케어 센서, 홍채 인식 및 지문 인식과 같은 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 2 센서(2140)를 통해 사용자의 체온 및 심박수 중 적어도 하나가 측정될 수 있다. The second sensor 2140 may include environmental sensors (e.g., barometer, hygrometer, thermometer, radiation detection sensor, heat detection sensor, gas detection sensor, etc.) and chemical sensors (e.g., electronic nose sensor, thermometer, heart rate sensor, etc.). It may include at least one of a healthcare sensor, a biometric sensor such as iris recognition and fingerprint recognition, etc.). For example, at least one of the user's body temperature and heart rate may be measured through the second sensor 2140.
제 2 사용자 입력부(2123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 제 2 사용자 입력부(2123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 2 프로세서(2180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 확장모듈(200)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 제 2 사용자 입력부(2123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 상기 확장 모듈(200)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. The second user input unit 2123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the second user input unit 2123, the second processor 2180 is configured to respond to the input information or user command. The operation of the expansion module 200 can be controlled. This second user input unit 2123 may include a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the expansion module 200, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
제 2 사용자 입력부(2123)는 상기 확장버튼(234)를 포함할 수 있다.The second user input unit 2123 may include the expansion button 234.
제 2 인터페이스부(2160)는 상기 확장 모듈(200)에 연결되는 모든 외부 기기(예를 들면, 기본 컨트롤러(100))와의 통로 역할을 한다. 제 2 인터페이스부(2160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 외부기기로부터 전원을 공급받거나, 상기 확장 모듈(200) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 데이터 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port) 등이 제 2 인터페이스부(2160)에 포함될 수 있다.The second interface unit 2160 serves as a passageway for all external devices (for example, the basic controller 100) connected to the expansion module 200. The second interface unit 2160 receives data from an external device, receives power from an external device, or transmits data inside the expansion module 200 to an external device. For example, wired/wireless data ports, audio I/O (Input/Output) ports, video I/O (Input/Output) ports, etc. are connected to the second interface unit 2160. May be included.
상기 디스플레이부(2151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The display unit 2151 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display ( It may include at least one of a flexible display, a 3D display, and an e-ink display.
상기 디스플레이부(2151)는 상기 확장 모듈(200)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 상기 확장 모듈(200)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.There may be two or more display units 2151 depending on the implementation type of the expansion module 200. In this case, in the expansion module 200, a plurality of display units may be spaced apart or arranged integrally on one side, or may be arranged on different sides.
상기 디스플레이부(2151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 상기 디스플레이부(2151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 상기 디스플레이부(2151)에 대하여 터치가 이루어지면, 상기 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제 2 프로세서(2180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.The display unit 2151 may include a touch sensor that detects a touch on the display unit 2151 so that control commands can be input by a touch method. Using this, when the display unit 2151 is touched, the touch sensor detects the touch, and the second processor 2180 can generate a control command corresponding to the touch based on this. there is. Content input by the touch method may be letters or numbers, instructions in various modes, or designable menu items.
상기 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.The touch sensor may be formed integrally with the display. For example, the touch sensor may be placed on a display substrate or provided inside the display.
이처럼, 상기 디스플레이부(2151)는 상기 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 제 2 사용자 입력부(2123)로 기능할 수 있다. In this way, the display unit 2151 can form a touch screen together with the touch sensor, and in this case, the touch screen can function as the second user input unit 2123.
제 2 음향출력부(2152)는 제 2 인터페이스부(2160)를 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로부터 수신되거나 상기 확장모듈(200)의 메모리에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 제 2 음향 출력부(2152)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)에서 수행되는 기능(예를 들어, 효과음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 제 2 음향 출력부(2152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.The second audio output unit 2152 may output audio data received from the basic controller 100 or stored in the memory of the expansion module 200 through the second interface unit 2160. The second sound output unit 2152 also outputs sound signals related to functions (eg, sound effects, etc.) performed by the portable controller 10. The second audio output unit 2152 may include a receiver, speaker, buzzer, etc.
제 2 햅틱 모듈(2153)는 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 제 2 햅틱 모듈(2153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 제 2 햅틱 모듈(2153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제 1 프로세서(1180) 또는 제 2 프로세서(2180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제 2 햅틱 모듈(2153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The second haptic module 2153 generates various tactile effects that the user can feel. A representative example of a tactile effect generated by the second haptic module 2153 may be vibration. The intensity and pattern of vibration generated by the second haptic module 2153 may be controlled by the user's selection or settings of the first processor 1180 or the second processor 2180. For example, the second haptic module 2153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
제 2 햅틱 모듈(2153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.In addition to vibration, the second haptic module 2153 performs functions such as pin arrays that move perpendicular to the contact skin surface, blowing force or suction force of air through a nozzle or inlet, grazing the skin surface, contact with electrodes, and electrostatic force. A variety of tactile effects can be generated, including effects by stimulation and effects by reproducing hot and cold sensations using devices capable of absorbing heat or generating heat.
제 2 햅틱 모듈(2153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 제 2 햅틱 모듈(2153)은 상기 확장 모듈(200)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.The second haptic module 2153 can not only deliver a tactile effect through direct contact, but can also be implemented so that the user can feel the tactile effect through muscle senses such as fingers or arms. Two or more second haptic modules 2153 may be provided depending on the configuration of the expansion module 200.
제 2 햅틱 모듈(2153)는 제 1 햅틱 모듈(1153)보다 더 큰 진동을 출력하기 위한 임팩트 액추에이터(impact actuator)를 포함할 수도 있다. The second haptic module 2153 may include an impact actuator to output a larger vibration than the first haptic module 1153.
상기 광출력부(2154)는 상기 마스터 디바이스(20, 30)에게 상기 휴대용 컨트롤러(10) 또는 상기 확장 모듈(200)의 위치, 이동, 이동 방향, 회전, 회전 방향, 및 배향 방향 중 적어도 하나를 알리기 위한 광을 출력할 수 있다. 상기 광출력부(2154)는 광학소자 마커 모듈의 일종인 앞서 설명한 상기 LED 마커링(220)을 포함할 수 있다. 상기 LED 마커링(220)은 광학소자 마커의 일종인 적어도 하나의 LED 마커(224)를 포함할 수 있다. 각 LED 마커(224)는 적외선 LED로 구성될 수 있다. 상기 LED 마커(224) 이외의 다른 종류의 광학소자 마커가 사용될 수도 있음은 물론이다. The optical output unit 2154 provides at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the portable controller 10 or the expansion module 200 to the master device 20, 30. Light can be output for notification purposes. The light output unit 2154 may include the previously described LED marking 220, which is a type of optical element marker module. The LED marking 220 may include at least one LED marker 224, which is a type of optical device marker. Each LED marker 224 may be composed of an infrared LED. Of course, other types of optical element markers other than the LED marker 224 may be used.
상기 확장 모듈(200)에서의 상기 적어도 하나의 LED 마커의 배치는 적어도 상기 마스터 디바이스(20, 30)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 상기 마스터 디바이스가 사용자가 착용하는 웨어러블 XR 디바이스(예를 들면, HMD 등)인 경우 사용자가 상기 휴대용 컨트롤러(10)를 정상적으로 사용할 때 상기 LED 마커(224)가 상기 웨어러블 디바이스를 향하도록 상기 LED 마커가 배치될 수 있다. 또는, 상기 마스터 디바이스가 카메라가 장착된 외부 디스플레이 디바이스 (예를 들면, TV, 모니터 등)인 경우, 사용자가 상기 휴대용 컨트롤러(10)를 정상적으로 사용할 때 상기 LED 마커(224)가 상기 외부 디스플레이 디바이스를 향하도록 상기 LED 마커가 배치될 수 있다.The arrangement of the at least one LED marker in the expansion module 200 may vary depending on the type of the master device 20 or 30. For example, if the master device is a wearable XR device (e.g., HMD, etc.) worn by the user, the LED marker 224 is directed toward the wearable device when the user normally uses the portable controller 10. The LED marker may be placed. Alternatively, if the master device is an external display device equipped with a camera (e.g., TV, monitor, etc.), the LED marker 224 displays the external display device when the user normally uses the portable controller 10. The LED marker may be arranged to face.
제 2 프로세서(2180)는 상기 확장모듈(200)의 전반적인 동작을 제어하기 위해, 상기 확장 모듈(200)의 상기 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. The second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200.
제 2 프로세서(2180)는 상기 확장 모듈(200)의 전반적인 동작과 관련된 데이터를 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는 제 2 프로세서(2180)과는 독립적인 별도의 구성요소로서 구성될 수도 있다. The second processor 2180 may include a memory for storing data related to the overall operation of the expansion module 200. The memory may be configured as a separate component independent from the second processor 2180.
상기 메모리에는 상기 확장 모듈의 식별자(ID)가 저장되어 있을 수 있다. 상기 확장 모듈의 식별자(ID)는 상기 확장 모듈(200)의 종류를 식별하기 위한 것이다.The identifier (ID) of the expansion module may be stored in the memory. The identifier (ID) of the expansion module is used to identify the type of the expansion module 200.
상기 확장 모듈(200)이 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되면 상기 기본 (또는 상기 확장 모듈(200) 및 상기 기본 컨트롤러(100)가 상호 연결된 후 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전원이 켜지면), 상기 확장 모듈(200)는 상기 기본 컨트롤러(100)에서 인식될 수 있다. 그러면, 제 2 프로세서(200)는 자신의 확장 모듈 식별자(ID)를 상기 기본 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다. When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100, the basic (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), The expansion module 200 can be recognized by the basic controller 100. Then, the second processor 200 can transmit its expansion module identifier (ID) to the basic controller 100.
제 2 전원공급부(2190)는 제 1 프로세서(1180) 또는 제 2 프로세서(2180)의 제어 하에서 상기 확장 모듈(200)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급할 수 있다. The second power supply unit 2190 may supply power to each component included in the expansion module 200 under the control of the first processor 1180 or the second processor 2180.
상기 휴대용 컨트롤러(10)와 이와 연동되는 마스터 디바이스에 대해 도 13을 더욱 참조하여 설명하겠다. 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 컨트롤러와 이와 연동되는 마스터 디바이스를 도시한다. The portable controller 10 and the master device linked thereto will be described with further reference to FIG. 13. Figure 13 shows a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
예를 들면, 도 13의 (13-1)에 도시된 바와 같이, 상기 휴대용 컨트롤러(10)는 사용자(U)가 착용하는 웨어러블 XR 디바이스(20)과 연동할 수 있다. 이 경우, 상기 휴대용 컨트롤러(10)는 상기 웨어러블 XR 디바이스(20)과 연동하기에 적합한 제 1 확장 모듈(200-1)이 상기 기본 컨트롤러(100)에 결합됨으로써 구성될 수 있다. For example, as shown in (13-1) of FIG. 13, the portable controller 10 can link with the wearable XR device 20 worn by the user (U). In this case, the portable controller 10 may be configured by combining a first expansion module 200-1 suitable for interworking with the wearable XR device 20 to the basic controller 100.
제 1 확장 모듈(200-1)에서 상기 LED 마커(224)가 상기 휴대용 컨트롤러(10)를 정상적으로 사용하는 사용자를 향하는 방향으로 발광하도록 배치될 수 있다. In the first expansion module 200-1, the LED marker 224 may be arranged to emit light in a direction toward a user who normally uses the portable controller 10.
상기 웨어러블 XR 디바이스(20)는 전방으로 향하도록 배치된 자신의 광센서(예를 들면, 카메라)를 통해 상기 LED 마커(224)에서 출력되는 광을 센싱함으로써 상기 LED 마커(224)의 위치, 이동, 이동 방향, 회전, 회전 방향, 및 배향 방향 중 적어도 하나를 추적하고, 이를 통해 제 1 확장 모듈(200-1)의 위치, 이동, 이동 방향, 회전, 회전 방향, 및 배향 방향 중 적어도 하나(이하, 움직임 정보)를 파악할 수 있다. The wearable XR device 20 detects the light output from the LED marker 224 through its optical sensor (e.g., camera) positioned to face forward, thereby detecting the position and movement of the LED marker 224. , at least one of the movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction is tracked, and through this, at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the first expansion module 200-1 ( Hereinafter, movement information) can be determined.
한편, 상기 웨어러블 XR 디바이스(20)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)로부터 상기 3-DoF의 움직임 정보를 수신할 수 있다. Meanwhile, the wearable XR device 20 may receive the 3-DoF movement information from the portable controller 10.
따라서, 상기 웨어러블 XR 디바이스(20)는 상기 3-DoF의 움직임 정보와 상기 확장 모듈 움직임 정보에 기반하여, 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF의 움직임을 추적할 수 있다. Accordingly, the wearable XR device 20 can track the 6-DoF movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF movement information and the expansion module movement information.
이는 인사이드-아웃 트래킹(inside-out tracking)의 일종으로 이해될 수 있다. This can be understood as a type of inside-out tracking.
한편, 도 13의 (13-2)에 도시된 바와 같이, 상기 휴대용 컨트롤러(10)는 광센서(35)가 장착된 외부 디스플레이 디바이스(30)와 연동할 수 있다. 이 경우, 상기 휴대용 컨트롤러(10)는 외부 디스플레이 디바이스(30)와 연동하기에 적합한 제 2 확장 모듈(200-2)이 상기 기본 컨트롤러(100)에 결합됨으로써 구성될 수 있다. Meanwhile, as shown in (13-2) of FIG. 13, the portable controller 10 can interact with an external display device 30 equipped with an optical sensor 35. In this case, the portable controller 10 may be configured by coupling a second expansion module 200-2 suitable for interworking with the external display device 30 to the basic controller 100.
제 2 확장 모듈(200-2)에서 상기 휴대용 컨트롤러(10)가 사용자에 의해 정상적으로 사용될 때 상기 LED 마커(224)가 외부 디스플레이 디바이스(30)를 향하는 방향으로 발광하도록 배치될 수 있다. In the second expansion module 200-2, the LED marker 224 may be arranged to emit light in a direction toward the external display device 30 when the portable controller 10 is normally used by the user.
상기 외부 디스플레이 디바이스(30)는 자신의 광센서(35)(예를 들면, 카메라)를 통해 상기 LED 마커(224)에서 출력되는 광을 센싱함으로써 상기 LED 마커(224)의 위치, 이동, 이동 방향, 회전, 회전 방향, 및 배향 방향 중 적어도 하나를 추적하고, 이를 통해 제 2 확장 모듈(200-2)의 위치, 이동, 이동 방향, 회전, 회전 방향, 및 배향 방향 중 적어도 하나(이하, 확장 모듈 움직임 정보)를 파악할 수 있다. The external display device 30 senses the light output from the LED marker 224 through its optical sensor 35 (e.g., a camera) to determine the position, movement, and direction of movement of the LED marker 224. , at least one of rotation, rotation direction, and orientation direction is tracked, and through this, at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the second expansion module 200-2 (hereinafter referred to as expansion) module movement information) can be identified.
한편, 상기 외부 디스플레이 디바이스(30)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)로부터 상기 3-DoF의 움직임 정보를 수신할 수 있다. Meanwhile, the external display device 30 may receive the 3-DoF movement information from the portable controller 10.
따라서, 상기 외부 디스플레이 디바이스(30)는 상기 3-DoF의 움직임 정보와 상기 확장 모듈 움직임 정보에 기반하여, 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF의 움직임을 추적할 수 있다.Accordingly, the external display device 30 can track the 6-DoF movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF movement information and the expansion module movement information.
이는 아웃사이드-인 트래킹(outside-in tracking)의 일종으로 이해될 수 있다. This can be understood as a type of outside-in tracking.
상기 외부 디스플레이 디바이스(30)는 휴대용 컨트롤러용 연동 모듈(예를 들면, 게임 모듈)를 포함하여 상기 휴대용 컨트롤러 연동 모듈을 통해 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 연동(또는 통신)할 수도 있고, 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 연동하기 위한 별도의 외장 연동 디바이스(예를 들면, 게임기)와 통신 연결되어 있을 수 있다. The external display device 30 may include an interlocking module for a portable controller (e.g., a game module) and interoperate with (or communicate with) the portable controller 10 through the portable controller interlocking module. (10) may be connected to a separate external interlocking device (for example, a game console) for communication.
이하, 도 14를 참조하여, 도 13에 따른 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 이와 연동되는 마스터 디바이스(20, 30) 간의 상호 동작에 대해 좀더 구체적으로 살펴보겠다. 도 14은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 컨트롤러와 이와 연동되는 마스터 디바이스 간의 상호 동작 프로세스를 도시한다.Hereinafter, with reference to FIG. 14, we will look at the mutual operation between the portable controller 10 according to FIG. 13 and the master devices 20 and 30 linked thereto in more detail. Figure 14 shows an interactive operation process between a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
상기 기본 컨트롤러(100)에 상기 확장 모듈(200)이 장착되어 상기 기본 컨트롤러(100)와 상기 확장 모듈(200)이 상호 연결될 수 있다[S141]. 상기 기본 컨트롤러(100)와 상기 확장 모듈(200)는 제 1 인터페이스부(1160) 및 제 2 인터페이스부(2160)을 통해 상호 유선 연결될 수 있다. The expansion module 200 is mounted on the basic controller 100, so that the basic controller 100 and the expansion module 200 can be interconnected [S141]. The basic controller 100 and the expansion module 200 may be wired to each other through a first interface unit 1160 and a second interface unit 2160.
상기 확장 모듈(200)이 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되면 상기 기본 (또는 상기 확장 모듈(200) 및 상기 기본 컨트롤러(100)가 상호 연결된 후 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전원이 켜지면), 상기 확장 모듈(200)는 상기 기본 컨트롤러(100)에서 인식될 수 있다. 그러면, 상기 확장 모듈(200)는 자신의 확장 모듈 식별자(ID) 및 상기 LED 마커(224)의 배치 정보를 상기 기본 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다[S142]. 또는 상기 기본 컨트롤러(100)가 상기 확장 모듈 식별자(ID) 및 상기 LED 마커(224)의 배치 정보를 상기 확장 모듈(200)로부터 읽어올 수 있다. 상기 확장 모듈 식별자(ID)는 앞서 설명한 상기 확장 모듈(200)의 종류를 식별하기 위한 것이다. 상기 LED 마커(224)의 배치 정보는 상기 확장 모듈(200) 또는 상기 LED 마커링(220) 상에서 상기 LED 마커(224)가 배치되는 물리적 3차원 공간 좌표 정보를 포함할 수 있다. 상기 LED 마커(224)의 배치 정보는 LED 캘리브레이션 정보를 포함할 수 있다. When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100, the basic (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), The expansion module 200 can be recognized by the basic controller 100. Then, the expansion module 200 can transmit its expansion module identifier (ID) and placement information of the LED marker 224 to the basic controller 100 [S142]. Alternatively, the basic controller 100 may read the expansion module identifier (ID) and placement information of the LED marker 224 from the expansion module 200. The expansion module identifier (ID) is used to identify the type of expansion module 200 described above. The placement information of the LED marker 224 may include physical three-dimensional space coordinate information where the LED marker 224 is placed on the expansion module 200 or the LED marking 220. The arrangement information of the LED marker 224 may include LED calibration information.
상기 기본 컨트롤러(100)는 확장 모듈 식별자(ID) 및 상기 LED 마커(224)의 배치 정보를 상기 근거리 통신(예를 들면, 블루투스 통신)을 통해 상기 마스터 디바이스(20, 30)에 전송할 수 있다[S143]. The basic controller 100 may transmit the expansion module identifier (ID) and placement information of the LED marker 224 to the master devices 20 and 30 through short-distance communication (e.g., Bluetooth communication) [ S143].
상기 S142 단계 이전에 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 상기 마스터 디바이스(20, 30) 간에 상기 근거리 통신이 연결되어 있었다면, S143 단계는 상기 상기 S142 단계 직후에 바로 수행될 수 있다. If the short-range communication is connected between the portable controller 10 and the master devices 20 and 30 before step S142, step S143 can be performed immediately after step S142.
상기 S142 단계 이전에 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 상기 마스터 디바이스(20, 30) 간에 상기 근거리 통신이 연결되어 있지 않았다면, S143 단계는 상기 S142 단계 및 상기 근거리 통신 연결 확립 이후에 수행될 수 있다. If the short-range communication is not connected between the portable controller 10 and the master devices 20 and 30 before step S142, step S143 may be performed after step S142 and establishing the short-range communication connection.
상기 마스터 디바이스(20, 30)는 상기 확장 모듈 식별자(ID)에 기반하여 상기 확장 모듈(200)를 식별할 수 있다[S144]. The master devices 20 and 30 may identify the expansion module 200 based on the expansion module identifier (ID) [S144].
그리고, 상기 마스터 디바이스(20, 30)는 상기 LED 마커(224)에서 출력되는 광을 센싱함으로써 상기 LED 마커(224)의 위치, 이동, 이동 방향, 회전, 회전 방향, 및 배향 방향 중 적어도 하나를 추적할 수 있다[S145]. And, the master devices 20 and 30 detect at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the LED marker 224 by sensing the light output from the LED marker 224. It can be traced [S145].
상기 마스터 디바이스(20, 30)는 상기 LED 마커(224)의 배치 정보 및 상기 LED 마커의 추적 정보에 기반하여 상기 확장 모듈의 실시간 움직임 정보를 연산할 수 있다[S146]. The master devices 20 and 30 may calculate real-time movement information of the expansion module based on the placement information of the LED marker 224 and the tracking information of the LED marker [S146].
한편, 상기 기본 컨트롤러(100)는 제 1 센서(1140)를 통해 3-DoF 실시간 움직임 정보를 획득할 수 있다[S147]. Meanwhile, the basic controller 100 can acquire 3-DoF real-time movement information through the first sensor 1140 [S147].
상기 기본 컨트롤러(100)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 제 1 사용자 입력부(1123) 및 제 2 사용자 입력부(2123)를 통해 입력되는 사용자 입력(또는 사용자 명령)과 함께 (또는 이와는 별도로) 상기 3-DoF 실시간 움직임 정보를 상기 근거리 통신을 통해 상기 마스터 디바이스(20, 30)로 전송할 수 있다[S148]. The basic controller 100 performs the 3- DoF real-time motion information can be transmitted to the master devices 20 and 30 through short-distance communication [S148].
상기 S148 단계는 상기 S143 단계, 상기 S144 단계, 상기 S145 단계, 및 상기 S146 단계 이후, 이들 중 어느 한 단계와 동시에, 또는 이들 중 어느 두 단계 중간에 수행될 수 있다. Step S148 may be performed after step S143, step S144, step S145, and step S146, simultaneously with any one of these steps, or between any two of these steps.
상기 마스터 디바이스(20, 30)는 상기 3-DoF 실시간 움직임 정보와 상기 확장 모듈(200)의 실시간 움직임 정보에 기반하여 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 실시간 움직임을 연산할 수 있다. The master devices 20 and 30 may calculate the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the real-time movement information of the expansion module 200.
상기 마스터 디바이스(20, 30)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 실시간 움직임을 디스플레이 화면에 반영될 수 있다[S149]. 이 때, 상기 마스터 디바이스(20, 30)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 실시간 움직임을 디스플레이 화면에 반영함에 있어 상기 사용자 입력을 더욱 반영할 수도 있다. The master devices 20 and 30 can reflect the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 on the display screen [S149]. At this time, the master devices 20 and 30 may further reflect the user input when reflecting the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 on the display screen.
이하, 도 15를 참조하여, 상기 휴대용 컨트롤러(10)에 대해 좀더 구체적으로 살펴보겠다. 도 15는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다. 도 15의 상세 블록도에서 도 12의 블록도의 일부 구성요소는 생략되어 있다. Hereinafter, with reference to FIG. 15, we will look at the portable controller 10 in more detail. Figure 15 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention. In the detailed block diagram of FIG. 15, some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
먼저 상기 기본 컨트롤러(100)에 대해 먼저 살펴보겠다.First, let's look at the basic controller 100.
제 1 전원부(1190)는 예를 들면, 배터리(1191), PMIC(Power Management IC)(1192), 및 전원 공급 모듈(1193)을 포함할 수 있다. The first power supply unit 1190 may include, for example, a battery 1191, a power management IC (PMIC) 1192, and a power supply module 1193.
상기 PMIC(1192)는 상기 배터리(1191)의 전원을 제어하여 상기 기본 컨트롤러(100)의 각 구성요소로 적절한 전원을 공급할 수 있도록 한다. The PMIC 1192 controls the power of the battery 1191 to supply appropriate power to each component of the basic controller 100.
상기 전원 공급 모듈(1193)은 상기 배터리(1191)의 전원을 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장 모듈(200)로 공급할 수 있도록 한다. The power supply module 1193 supplies power from the battery 1191 to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
제 1 프로세서(1180)는 USB(Universal Serial Bus) 제어칩(1181), 메인 프로세서 칩, 및 멀티플렉서(1183)를 포함하여 구성될 수 있다. The first processor 1180 may include a Universal Serial Bus (USB) control chip 1181, a main processor chip, and a multiplexer 1183.
상기 USB 제어칩(1181)는 USB 제어 신호를 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장 모듈(200)로 송신할 수 있고, 상기 기본 컨트롤러(100)의 다른 구성요소에 송신할 수 있다. The USB control chip 1181 can transmit a USB control signal to the expansion module 200 through the first interface unit 1160 and to other components of the basic controller 100.
상기 메인 프로세서 칩(1182)은 상기 확장 모듈(200)로 각종 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들면, 상기 메인 프로세서 칩(1182)는 USB3.1/Diplay Port 단자로부터 비디오 신호를 출력하여 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장모듈(200)로 제공할 수 있고, Aux 단자로부터 오디오 신호를 출력하여 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장모듈(200)로 제공할 수 있다. 상기 비디오 신호는 상기 확장모듈(200)의 상기 디스플레이부(2151)를 통해 출력될 수 있고, 상기 오디오 신호는 상기 확장모듈(200)의 제 2 음향출력부(2152)를 통해 출력될 수 있다. The main processor chip 1182 can transmit various data to the expansion module 200. For example, the main processor chip 1182 can output a video signal from the USB3.1/Display Port terminal and provide it to the expansion module 200 through the first interface unit 1160, and audio from the Aux terminal. A signal can be output and provided to the expansion module 200 through the first interface unit 1160. The video signal may be output through the display unit 2151 of the expansion module 200, and the audio signal may be output through the second audio output unit 2152 of the expansion module 200.
또한, 상기 메인 프로세서 칩(1182)은 GPIO(General-purpose input/output) 단자로부터 출력되는 GIOP 데이터와 USB2.0 단자로부터 출력되는 USB2.0 데이터를 멀티플렉서(1183)에 의해 멀티플렉싱하여 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 외부기기로 전송할 수 있다. 상기 GIPO 데이터 및 USB2.0 데이터가 상기 확장 모듈(200)에서 이용되는 것은 도 15에 예시되어 있지 않으나, 상기 확장 모듈(200)의 종류에 따라서 상기 GIPO 데이터 및 USB2.0 데이터를 이용할 수 있음은 물론이다. In addition, the main processor chip 1182 multiplexes the GIOP data output from the GPIO (general-purpose input/output) terminal and the USB2.0 data output from the USB2.0 terminal by the multiplexer 1183 to form the first interface unit. It can be transmitted to an external device through (1160). Although it is not illustrated in FIG. 15 that the GIPO data and USB2.0 data are used in the expansion module 200, the GIPO data and USB2.0 data can be used depending on the type of the expansion module 200. Of course.
이하, 상기 확장 모듈(200)에 대해 살펴보겠다. Hereinafter, we will look at the expansion module 200.
제 2 전원부(2190)는 제 2 인터페이스(2160)를 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로부터 전원을 공급받아서 상기 확장 모듈(200) 내의 각 구성요소로 전원을 공급할 수 있다. The second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
제 2 센서(2140)는 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등) 및 화학 센서(예를 들어, 전자 코 센서, 체온계 및 심박계 등과 같은 헬스케어 센서, 홍채 인식 및 지문 인식과 같은 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 2 센서(2140)를 통해 사용자의 체온 및 심박수 중 적어도 하나가 측정될 수 있다. 제 2 센서(2140)에 의해 센싱되는 센싱 데이터는 제 2 프로세서(2180) 내의 메모리 또는 상기 확장 모듈(200) 내의 별도의 메모리에 저장된 후 제 2 인터페이스부(2160)를 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로 제공될 수 있다. 상기 USB 제어칩(1181)은 상기 센싱 데이터를 수신하여 상기 메인 프로세서 칩(1182)으로 전달할 수 있다. The second sensor 2140 may include environmental sensors (e.g., barometer, hygrometer, thermometer, radiation detection sensor, heat detection sensor, gas detection sensor, etc.) and chemical sensors (e.g., electronic nose sensor, thermometer, heart rate sensor, etc.). It may include at least one of a healthcare sensor, a biometric sensor such as iris recognition and fingerprint recognition, etc.). For example, at least one of the user's body temperature and heart rate may be measured through the second sensor 2140. Sensing data sensed by the second sensor 2140 is stored in a memory within the second processor 2180 or a separate memory within the expansion module 200 and then transmitted to the basic controller 100 through the second interface unit 2160. It can be provided as . The USB control chip 1181 may receive the sensing data and transmit it to the main processor chip 1182.
제 2 사용자 입력부(2123)는 예를 들면 상기 확장 모듈(200)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버튼(2123-1) 및 터치식 입력수단(2123-2)을 포함할 수 있다. 제 2 사용자 입력부(2123)를 통해 입력되는 사용자 명령은 제 2 프로세서(2180) 내의 메모리 또는 상기 확장 모듈(200) 내의 별도의 메모리에 저장된 후 제 2 인터페이스부(2160)를 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로 제공될 수 있다. 상기 USB 제어칩(1181)은 상기 사용자 명령을 수신하여 상기 메인 프로세서 칩(1182)으로 전달할 수 있다.The second user input unit 2123 may include, for example, a button 2123-1 and a touch input means 2123-2 located on the front/rear or side of the expansion module 200. The user command input through the second user input unit 2123 is stored in the memory within the second processor 2180 or a separate memory within the expansion module 200 and then transmitted to the basic controller 100 through the second interface unit 2160. ) can be provided. The USB control chip 1181 can receive the user command and transmit it to the main processor chip 1182.
상기 디스플레이부(2151)는 제 2 인터페이스부(2160)를 통해 상기 비디오 신호를 수신하여 디스플레이하고, 제 2 음향출력부(2152)는 제 2 인터페이스부(2160)를 통해 상기 오디오 신호를 수신하여 출력할 수 있다. The display unit 2151 receives and displays the video signal through the second interface unit 2160, and the second audio output unit 2152 receives the audio signal through the second interface unit 2160 and outputs it. can do.
제 2 프로세서(2180)는 상기 확장모듈(200)의 전반적인 동작을 제어하기 위해, 상기 확장 모듈(200)의 상기 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. The second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200.
제 2 프로세서(2180)는 상기 확장 모듈(200)의 전반적인 동작과 관련된 데이터를 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는 제 2 프로세서(2180)과는 독립적인 별도의 구성요소로서 구성될 수도 있다. The second processor 2180 may include a memory for storing data related to the overall operation of the expansion module 200. The memory may be configured as a separate component independent from the second processor 2180.
도 15에서는 제 2 프로세서(2180)가 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구성되는 것이 예시되어 있다. In FIG. 15, it is illustrated that the second processor 2180 is configured as a Field Programmable Gate Array (FPGA).
제 2 전원공급부(2190)는 제 1 프로세서(1180) 또는 제 2 프로세서(2180)의 제어 하에서 상기 확장 모듈(200)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급할 수 있다.The second power supply unit 2190 may supply power to each component included in the expansion module 200 under the control of the first processor 1180 or the second processor 2180.
이하, 도 16를 참조하여, 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 LED 마커(224)의 구동에 대해 좀더 구체적으로 살펴보겠다. 도 16는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다. 도 16의 상세 블록도에서 도 12의 블록도의 일부 구성요소는 생략되어 있다.Hereinafter, with reference to FIG. 16, we will look at the driving of the LED marker 224 of the portable controller 10 in more detail. Figure 16 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention. In the detailed block diagram of FIG. 16, some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
먼저 상기 기본 컨트롤러(100)에 대해 먼저 살펴보겠다.First, let's look at the basic controller 100.
제 1 전원부(1190)는 상기 기본 컨트롤러(100)의 각 구성요소로 적절한 전원을 공급하면, 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장 모듈(200)로 전원을 공급할 수 있다. When the first power unit 1190 supplies appropriate power to each component of the basic controller 100, it can supply power to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
상기 무선통신부(1110)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)가 마스터 디바이스(20, 30)와 통신하기 위한 것으로서, 무선 인터넷 모듈 및 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master devices 20 and 30, and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
제 1 사용자 입력부(1123)은 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 제 1 사용자 입력부(1123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 1 프로세서(1180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 제 1 사용자 입력부(1123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 상기 기본 컨트롤러(100)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. The first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 processes the input information or user command to correspond to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled. The first user input unit 1123 includes a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
제 1 사용자 입력부(1123)은 상기 트랙볼(121), 상기 조그스틱(122), 상기 기능키(123), 및 상기 트리거 버튼(125) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
제 1 센서(1140)는 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 및 모션 센서(motion sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 프로세서(1180)는 제 1 센서(1140)를 통해 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 적어도 3-DoF(Degrees of Freedom)의 움직임을 추적할 수 있다.The first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can. The first processor 1180 may track the movement of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 through the first sensor 1140.
제 1 햅틱 모듈(1153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과로서 진동을 발생시킨다. 제 1 햅틱 모듈(1153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제 1 프로세서(1180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제 1 햅틱 모듈(1153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The first haptic module 1153 generates vibration as various tactile effects that the user can feel. The intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180. For example, the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
제 1 인터페이스부(1160)는 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되는 모든 외부 기기(예를 들면, 확장 모듈(200))와의 통로 역할을 한다. 제 1 인터페이스부(1160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 외부기기로 전원을 공급하거나, 상기 기본 컨트롤러(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 데이터 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port) 등이 제 1 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.The first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100. The first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device. For example, a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
제 1 프로세서(1180)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 도 16에서는 제 1 프로세서(1180)가 MCU(Micro Controller Unit) 및 근거리 통신을 위한 BLE(Bluetooth Low Energy) 제어칩을 포함하여 구성되는 것이 예시되어 있다. The first processor 1180 can control the overall operation of the portable controller 10. FIG. 16 illustrates that the first processor 1180 includes a Micro Controller Unit (MCU) and a Bluetooth Low Energy (BLE) control chip for short-distance communication.
이하, 상기 확장 모듈(200)에 대해 살펴보겠다. Hereinafter, we will look at the expansion module 200.
제 2 전원부(2190)는 제 2 인터페이스(2160)를 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로부터 전원을 공급받아서 상기 확장 모듈(200) 내의 각 구성요소로 전원을 공급할 수 있다.The second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
제 2 사용자 입력부(2123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 제 2 사용자 입력부(2123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 2 프로세서(2180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 확장모듈(200)의 동작을 제어할 수 있다The second user input unit 2123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the second user input unit 2123, the second processor 2180 is configured to respond to the input information or user command. The operation of the expansion module 200 can be controlled.
상기 광출력부(2154)는 상기 마스터 디바이스(20, 30)에게 상기 휴대용 컨트롤러(10) 또는 상기 확장 모듈(200)의 위치, 이동, 이동 방향, 회전, 회전 방향, 및 배향 방향 중 적어도 하나를 알리기 위한 광을 출력할 수 있다.The optical output unit 2154 provides at least one of the position, movement, movement direction, rotation, rotation direction, and orientation direction of the portable controller 10 or the expansion module 200 to the master device 20, 30. Light can be output for notification purposes.
상기 광출력부(2154)는 적어도 하나의 LED 마커(224)를 포함할 수 있다.The light output unit 2154 may include at least one LED marker 224.
제 2 프로세서(2180)는 상기 확장모듈(200)의 전반적인 동작을 제어하기 위해, 상기 확장 모듈(200)의 상기 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 도 16에서는 제 2 프로세서(2180)가 상기 LED 마커(224)를 구동하기 위한 LED 마커 드라이버 IC로 구성되는 것이 예시되어 있다. 즉, 상기 LED 마커 드라이버 IC가 제 2 프로세서(2180) 역할을 할 수 있다. The second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200. FIG. 16 illustrates that the second processor 2180 is configured as an LED marker driver IC for driving the LED marker 224. That is, the LED marker driver IC can function as the second processor 2180.
상기 LED 마커 드라이버 IC는 메모리(2181)을 포함할 수 있다. The LED marker driver IC may include a memory 2181.
상기 메모리(2181)에는 확장 모듈 식별자(ID) 및 LED 마커 배치 정보가 저장되어 있을 수 있다. The memory 2181 may store expansion module identifier (ID) and LED marker placement information.
상기 확장 모듈(200)이 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되면 (또는 상기 확장 모듈(200) 및 상기 기본 컨트롤러(100)가 상호 연결된 후 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전원이 켜지면), 제 2 프로세서(2180)는 상기 확장 모듈 식별자(ID) 및 상기 LED 마커 배치 정보를 제 2 인터페이스부(2160)을 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다.When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100 (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), the second The processor 2180 may transmit the expansion module identifier (ID) and the LED marker placement information to the basic controller 100 through the second interface unit 2160.
이하, 도 17을 참조하여, 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 제 2 햅틱 모듈(2153)의 구동에 대해 좀더 구체적으로 살펴보겠다. 도 17는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다. 도 17의 상세 블록도에서 도 12의 블록도의 일부 구성요소는 생략되어 있다.Hereinafter, with reference to FIG. 17, we will look at the operation of the second haptic module 2153 of the portable controller 10 in more detail. Figure 17 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention. In the detailed block diagram of FIG. 17, some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
먼저 상기 기본 컨트롤러(100)에 대해 먼저 살펴보겠다.First, let's look at the basic controller 100.
제 1 전원부(1190)는 상기 기본 컨트롤러(100)의 각 구성요소로 적절한 전원을 공급하면, 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장 모듈(200)로 전원을 공급할 수 있다. When the first power unit 1190 supplies appropriate power to each component of the basic controller 100, it can supply power to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
상기 무선통신부(1110)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)가 마스터 디바이스(20, 30)와 통신하기 위한 것으로서, 무선 인터넷 모듈 및 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master devices 20 and 30, and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
제 1 사용자 입력부(1123)은 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 제 1 사용자 입력부(1123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 1 프로세서(1180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 제 1 사용자 입력부(1123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 상기 기본 컨트롤러(100)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. The first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 responds to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled. The first user input unit 1123 includes a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
제 1 사용자 입력부(1123)은 상기 트랙볼(121), 상기 조그스틱(122), 상기 기능키(123), 및 상기 트리거 버튼(125) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
제 1 센서(1140)는 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 및 모션 센서(motion sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 프로세서(1180)는 제 1 센서(1140)를 통해 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 적어도 3-DoF(Degrees of Freedom)의 움직임을 추적할 수 있다.The first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can. The first processor 1180 may track the movement of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 through the first sensor 1140.
제 1 햅틱 모듈(1153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과로서 진동을 발생시킨다. 제 1 햅틱 모듈(1153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제 1 프로세서(1180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제 1 햅틱 모듈(1153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The first haptic module 1153 generates vibration as various tactile effects that the user can feel. The intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180. For example, the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
제 1 인터페이스부(1160)는 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되는 모든 외부 기기(예를 들면, 확장 모듈(200))와의 통로 역할을 한다. 제 1 인터페이스부(1160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 외부기기로 전원을 공급하거나, 상기 기본 컨트롤러(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 데이터 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port) 등이 제 1 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.The first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100. The first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device. For example, a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
제 1 프로세서(1180)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 도 16에서는 제 1 프로세서(1180)이 MCU(Micro Controller Unit) 및 근거리 통신을 위한 BLE(Bluetooth Low Energy) 제어칩을 포함하여 구성되는 것이 예시되어 있다. The first processor 1180 can control the overall operation of the portable controller 10. FIG. 16 illustrates that the first processor 1180 includes a Micro Controller Unit (MCU) and a Bluetooth Low Energy (BLE) control chip for short-distance communication.
제 1 프로세서(1180)는 진동 관련 제어 신호를 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장 모듈(200)로 전송할 수 있다. 상기 진동 관련 제어 신호는 상기 기본 컨트롤러(100) 내의 메모리에 저장되어 있는 것이거나, 상기 마스터 디바이스(20, 30)으로부터 수신한 것일 수 있다. The first processor 1180 may transmit a vibration-related control signal to the expansion module 200 through the first interface unit 1160. The vibration-related control signal may be stored in a memory within the basic controller 100 or may be received from the master devices 20 and 30.
이하, 상기 확장 모듈(200)에 대해 살펴보겠다. Hereinafter, we will look at the expansion module 200.
제 2 전원부(2190)는 제 2 인터페이스(2160)를 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로부터 전원을 공급받아서 상기 확장 모듈(200) 내의 각 구성요소로 전원을 공급할 수 있다.The second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
제 2 사용자 입력부(2123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 제 2 사용자 입력부(2123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 2 프로세서(2180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 확장모듈(200)의 동작을 제어할 수 있다The second user input unit 2123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the second user input unit 2123, the second processor 2180 is configured to respond to the input information or user command. The operation of the expansion module 200 can be controlled.
제 2 햅틱 모듈(2153)는 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 제 2 햅틱 모듈(2153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 제 2 햅틱 모듈(2153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제 2 프로세서(2180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. The second haptic module 2153 generates various tactile effects that the user can feel. A representative example of a tactile effect generated by the second haptic module 2153 may be vibration. The intensity and pattern of vibration generated by the second haptic module 2153 may be controlled by the user's selection or settings of the second processor 2180.
제 2 햅틱 모듈(2153)는 제 1 햅틱 모듈(1153)보다 더 큰 진동을 출력하기 위한 적어도 하나의 임팩트 액추에이터(impact actuator)를 포함할 수도 있다. 도 17에는 제 2 햅틱 모듈(2153)으로서 제 1 임팩트 액추에이터(2153) 및 제 2 임팩트 액추에이터(2154)가 구비되는 것이 예시되어 있다. 예를 들어, 제 2 햅틱 모듈(2153)은 제 1 임팩트 액추에이터(2153) 및 제 2 임팩트 액추에이터(2154) 각각을 통한 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The second haptic module 2153 may include at least one impact actuator to output a larger vibration than the first haptic module 1153. 17 illustrates that the second haptic module 2153 is provided with a first impact actuator 2153 and a second impact actuator 2154. For example, the second haptic module 2153 may synthesize and output different vibrations through each of the first impact actuator 2153 and the second impact actuator 2154, or output them sequentially.
제 2 프로세서(2180)는 상기 확장모듈(200)의 전반적인 동작을 제어하기 위해, 상기 확장 모듈(200)의 상기 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 도 17에서는 제 2 프로세서(2180)가 제 2 햅틱 모듈(2156)을 구동하기 위한 임팩트 액추에이터 드라이버 IC로 구성되는 것이 예시되어 있다. 즉, 상기 임팩트 액추에이터 드라이버 IC가 제 2 프로세서(2180) 역할을 할 수 있다. The second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200. In FIG. 17, it is illustrated that the second processor 2180 is configured as an impact actuator driver IC for driving the second haptic module 2156. That is, the impact actuator driver IC can serve as the second processor 2180.
상기 임팩트 액추에이터 드라이버 IC는 메모리(2181)을 포함할 수 있다. The impact actuator driver IC may include a memory 2181.
상기 메모리(2181)에는 확장 모듈 식별자(ID) 이외에 진동 패턴 및 주파수에 관한 정보가 저장되어 있을 수 있다. The memory 2181 may store information about vibration patterns and frequencies in addition to the expansion module identifier (ID).
제 2 프로세서(2180)는 상기 메모리(2181)를 참조하여 상기 기본 컨트롤러(100)로부터 수신하는 진동 관련 제어 신호에 해당하는 진동 패턴 및 주파수에 따라 제 2 햅틱 모듈(2153)이 진동을 출력하도록 제어할 수 있다. The second processor 2180 controls the second haptic module 2153 to output vibration according to the vibration pattern and frequency corresponding to the vibration-related control signal received from the basic controller 100 with reference to the memory 2181. can do.
상기 진동은 제 2 음향출력부(2152)를 통한 오디오(예를 들면, 효과음)와 함께 사용자에게 제공될 수 있다. The vibration may be provided to the user along with audio (eg, sound effect) through the second sound output unit 2152.
이상에서는 상기 마스터 디바이스(20, 30)가 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 움직임을 추적할 수 있도록 하기 위해 상기 확장 모듈(200)에 상기 LED 마커(224)가 구비되는 것이 설명되었다. 그러나, 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 움직임을 추적할 수 있도록 하기 위해 상기 확장 모듈(200)에 상기 LED 마커(224) 대신에 복수의 카메라가 구비될 수도 있다. 이에 대해 도 18을 더욱 참조하여 설명하겠다. 도 18은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 확장모듈의 평면도, 좌측면도, 및 우측면도이다. In the above, it has been described that the LED marker 224 is provided in the expansion module 200 so that the master devices 20 and 30 can track the 6-DoF movement of the portable controller 10. However, in order to track the 6-DoF movement of the portable controller 10, the expansion module 200 may be equipped with a plurality of cameras instead of the LED marker 224. This will be explained further with reference to FIG. 18. Figure 18 is a top view, left side view, and right side view of the expansion module of the portable controller according to one aspect of the present invention.
상기 확장모듈(200)에는 상기 LED 마커링(220) 대신에 복수의 카메라(2121)가 구비될 수 있다. The expansion module 200 may be provided with a plurality of cameras 2121 instead of the LED marking 220.
상기 카메라(2121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The camera 2121 may include at least one of a camera sensor (eg, CCD, CMOS, etc.), a photo sensor (or image sensor), and a laser sensor.
예를 들면, 상기 확장 모듈(200)의 상측 외부 방향을 촬영하도록 그 상측 면에는 제 1 카메라(2121A)가 구비되고, 상기 확장 모듈(200)의 좌측 외부 방향을 촬영하도록 그 좌측 면에는 제 2 카메라(2121B)가 구비되고, 상기 확장 모듈(200)의 우측 외부 방향을 촬영하도록 그 우측 면에는 제 3 카메라(2121C)가 구비될 수 있다. For example, a first camera 2121A is provided on the upper side of the expansion module 200 to photograph the upper outer direction, and a second camera 2121A is provided on the left side to photograph the left outer direction of the expansion module 200. A camera 2121B may be provided, and a third camera 2121C may be provided on the right side of the expansion module 200 to capture images of the right outer direction.
제 1 카메라(2121A)는 최소 120도의 상측 방향 화각을 갖도록 상기 확장 모듈(200)에 탑재되고, 제 2 카메라(2121B)는 최소 120도의 좌하측 방향 화각을 갖도록 상기 확장 모듈(200)에 탑재되고, 제 3 카메라(2121C)는 최소 120도의 우하측 방향 화각을 갖도록 상기 확장 모듈(200)에 탑재될 수 있다. The first camera 2121A is mounted on the expansion module 200 to have an upward view angle of at least 120 degrees, and the second camera 2121B is mounted on the expansion module 200 to have a left and bottom view angle of at least 120 degrees. , the third camera 2121C may be mounted on the expansion module 200 to have a lower-right viewing angle of at least 120 degrees.
제 1 카메라 내지 제 3 카메라(2121A, 2121B, 2121C)는 360도의 화각을 확보할 수 있다. The first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C can secure a 360-degree field of view.
상기 확장 모듈(200)에는 이보다 더 적거나 많은 카메라가 구비될 수도 있다. 2개의 카메라가 구비된다면 각 카메라는 최소 180도의 화각을 가질 수 있다.The expansion module 200 may be equipped with fewer or more cameras. If two cameras are provided, each camera can have a field of view of at least 180 degrees.
이하, 도 19를 참조하여, 도 18에 따른 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 이와 연동되는 마스터 디바이스 간의 상호 동작에 대해 좀더 구체적으로 살펴보겠다. 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 컨트롤러와 이와 연동되는 마스터 디바이스 간의 상호 동작 프로세스를 도시한다.Hereinafter, with reference to FIG. 19, we will look at the interaction between the portable controller 10 according to FIG. 18 and the master device linked thereto in more detail. Figure 19 shows an interactive operation process between a portable controller and a master device linked thereto according to an embodiment of the present invention.
상기 기본 컨트롤러(100)에 상기 확장 모듈(200)이 장착되어 상기 기본 컨트롤러(100)와 상기 확장 모듈(200)이 상호 연결될 수 있다[S191]. 상기 기본 컨트롤러(100)와 상기 확장 모듈(200)는 제 1 인터페이스부(1160) 및 제 2 인터페이스부(2160)을 통해 상호 유선 연결될 수 있다. The expansion module 200 is mounted on the basic controller 100, so that the basic controller 100 and the expansion module 200 can be interconnected [S191]. The basic controller 100 and the expansion module 200 may be wired to each other through a first interface unit 1160 and a second interface unit 2160.
상기 확장 모듈(200)이 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되면 상기 기본 (또는 상기 확장 모듈(200) 및 상기 기본 컨트롤러(100)가 상호 연결된 후 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전원이 켜지면), 상기 확장 모듈(200)는 상기 기본 컨트롤러(100)에서 인식될 수 있다. 그러면, 상기 확장 모듈(200)는 자신의 확장 모듈 식별자(ID)를 상기 기본 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다[S192]. 또는 상기 기본 컨트롤러(100)가 상기 확장 모듈 식별자(ID)를 상기 확장 모듈(200)로부터 읽어올 수 있다. 상기 확장 모듈 식별자(ID)는 앞서 설명한 상기 확장 모듈(200)의 종류를 식별하기 위한 것이다. 이 때, 상기 확장 모듈(200)는 제 1 카메라 내지 제 3 카메라(2121A, 2121B, 2121C)의 파라미터 정보를 상기 기본 컨트롤러(100)로 전송할 수도 있다. 상기 파라미터 정보는 이하에서 설명되는 SLAM 연산을 위한 제 1 카메라 내지 제 3 카메라 각각의 제조사 정보, 화각 정보, 상기 확장 모듈(200) 상의 물리적 배치 정보 등 중 적어도 하나의 카메라 특성 정보를 포함할 수 있다.When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100, the basic (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), The expansion module 200 can be recognized by the basic controller 100. Then, the expansion module 200 can transmit its expansion module identifier (ID) to the basic controller 100 [S192]. Alternatively, the basic controller 100 may read the expansion module identifier (ID) from the expansion module 200. The expansion module identifier (ID) is used to identify the type of the expansion module 200 described above. At this time, the expansion module 200 may transmit parameter information of the first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C to the basic controller 100. The parameter information may include at least one camera characteristic information among manufacturer information, angle of view information, and physical placement information on the expansion module 200 for each of the first to third cameras for SLAM operation described below. .
상기 기본 컨트롤러(100)는 확장 모듈 식별자(ID)를 상기 근거리 통신(예를 들면, 블루투스 통신)을 통해 상기 마스터 디바이스(20, 30)에 전송할 수 있다[S193]. The basic controller 100 may transmit the expansion module identifier (ID) to the master devices 20 and 30 through short-distance communication (eg, Bluetooth communication) [S193].
상기 S192 단계 이전에 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 상기 마스터 디바이스(20, 30) 간에 상기 근거리 통신이 연결되어 있었다면, S193 단계는 상기 상기 S192 단계 직후에 바로 수행될 수 있다. If the short-range communication is connected between the portable controller 10 and the master devices 20 and 30 before step S192, step S193 can be performed immediately after step S192.
상기 S192 단계 이전에 상기 휴대용 컨트롤러(10)와 상기 마스터 디바이스(20, 30) 간에 상기 근거리 통신이 연결되어 있지 않았다면, S193 단계는 상기 S192 단계 및 상기 근거리 통신 연결 확립 이후에 수행될 수 있다. If the short-range communication is not connected between the portable controller 10 and the master devices 20 and 30 before step S192, step S193 may be performed after step S192 and establishing the short-range communication connection.
상기 마스터 디바이스(20, 30)는 상기 확장 모듈 식별자(ID)에 기반하여 상기 확장 모듈(200)를 식별할 수 있다[S194]. The master devices 20 and 30 may identify the expansion module 200 based on the expansion module identifier (ID) [S194].
한편, 상기 확장 모듈(200)는 제 1 카메라 내지 제 3 카메라(2121A, 2121B, 2121C)를 통해 제 1 영상 내지 제 3 영상을 실시간으로 촬영할 수 있다[S195]. Meanwhile, the expansion module 200 can capture the first to third images in real time through the first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C [S195].
상기 확장 모듈(200)는 제 1 영상 내지 제 3 영상을 실시간으로 기본 컨트롤러(100)로 제공할 수 있다[S196]. The expansion module 200 can provide the first to third images to the basic controller 100 in real time [S196].
상기 확장 모듈(200)이 제 1 영상 내지 제 3 영상을 실시간으로 촬영하는 것과는 별도로, 상기 기본 컨트롤러(100)는 제 1 센서(1140)를 통해 3-DoF 실시간 움직임 정보를 획득할 수 있다[S197]. Apart from the expansion module 200 shooting the first to third images in real time, the basic controller 100 can acquire 3-DoF real-time motion information through the first sensor 1140 [S197 ].
상기 기본 컨트롤러(100)는 상기 3-DoF 실시간 움직임 정보 및 상기 실시간으로 촬영된 제 1 영상 내지 제 3 영상에 기반하여 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 실시간 움직임을 연산할 수 있다[S198]. The basic controller 100 may calculate the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the first to third images captured in real time [S198]. .
즉, 상기 기본 컨트롤러(100)는 제 1 영상 내지 제 3 영상 내의 특징점 또는 특정 객체의 움직임 정보에 기반하여 상기 확장 모듈(200) 또는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 실시간 움직임 정보를 연산하기 위한 SLAMS(Simultaneous Localization and Mapping) 연산을 수행할 수 있다. 상기 기본 컨트롤러(100)는 상기 3-DoF 실시간 움직임 정보 및 상기 확장 모듈(200) 또는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 실시간 움직임 정보에 기반하여 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 실시간 움직임을 연산할 수 있다That is, the basic controller 100 uses SLAMS (SLAMS) for calculating real-time motion information of the expansion module 200 or the portable controller 10 based on the motion information of a feature point or a specific object in the first to third images. Simultaneous Localization and Mapping) calculations can be performed. The basic controller 100 calculates the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the real-time movement information of the expansion module 200 or the portable controller 10. can
상기 기본 컨트롤러(100)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 제 1 사용자 입력부(1123) 및 제 2 사용자 입력부(2123)를 통해 입력되는 사용자 입력(또는 사용자 명령)과 함께 (또는 이와는 별도로) 상기 6-DoF 실시간 움직임 정보를 상기 근거리 통신을 통해 상기 마스터 디바이스(20, 30)로 전송할 수 있다[S199].The basic controller 100 performs the 6- DoF real-time motion information can be transmitted to the master devices 20 and 30 through short-distance communication [S199].
상기 마스터 디바이스(20, 30)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 실시간 움직임을 디스플레이 화면에 반영될 수 있다[S200]. 이 때, 상기 마스터 디바이스(20, 30)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 실시간 움직임을 디스플레이 화면에 반영함에 있어 상기 사용자 입력을 더욱 반영할 수도 있다.The master devices 20 and 30 may reflect the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 on the display screen [S200]. At this time, the master devices 20 and 30 may further reflect the user input when reflecting the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 on the display screen.
이하, 도 20을 참조하여, 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 카메라(2121)의 동작에 대해 좀더 구체적으로 살펴보겠다. 도 20는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다. 도 20의 상세 블록도에서 도 12의 블록도의 일부 구성요소는 생략되어 있다.Hereinafter, with reference to FIG. 20, we will look at the operation of the camera 2121 of the portable controller 10 in more detail. Figure 20 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to an aspect of the present invention. In the detailed block diagram of FIG. 20, some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
먼저 상기 기본 컨트롤러(100)에 대해 먼저 살펴보겠다.First, let's look at the basic controller 100.
제 1 전원부(1190)는 상기 기본 컨트롤러(100)의 각 구성요소로 적절한 전원을 공급하면, 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장 모듈(200)로 전원을 공급할 수 있다. When the first power unit 1190 supplies appropriate power to each component of the basic controller 100, it can supply power to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
상기 무선통신부(1110)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)가 마스터 디바이스(20, 30)와 통신하기 위한 것으로서, 무선 인터넷 모듈 및 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master devices 20 and 30, and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
제 1 사용자 입력부(1123)은 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 제 1 사용자 입력부(1123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 1 프로세서(1180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 제 1 사용자 입력부(1123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 상기 기본 컨트롤러(100)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. The first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 processes the input information or user command to correspond to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled. The first user input unit 1123 includes a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
제 1 사용자 입력부(1123)은 상기 트랙볼(121), 상기 조그스틱(122), 상기 기능키(123), 및 상기 트리거 버튼(125) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
제 1 센서(1140)는 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 및 모션 센서(motion sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 프로세서(1180)는 제 1 센서(1140)를 통해 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 적어도 3-DoF(Degrees of Freedom)의 움직임을 추적할 수 있다.The first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can. The first processor 1180 may track the movement of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 through the first sensor 1140.
제 1 햅틱 모듈(1153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과로서 진동을 발생시킨다. 제 1 햅틱 모듈(1153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제 1 프로세서(1180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제 1 햅틱 모듈(1153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The first haptic module 1153 generates vibration as various tactile effects that the user can feel. The intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180. For example, the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
제 1 인터페이스부(1160)는 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되는 모든 외부 기기(예를 들면, 확장 모듈(200))와의 통로 역할을 한다. 제 1 인터페이스부(1160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 외부기기로 전원을 공급하거나, 상기 기본 컨트롤러(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 데이터 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port) 등이 제 1 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.The first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100. The first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device. For example, a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
제 1 프로세서(1180)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 도 16에서는 제 1 프로세서(1180)가 AP(Application processor) 및 근거리 통신을 위한 BLE(Bluetooth Low Energy) 제어칩을 포함하여 구성되는 것이 예시되어 있다. The first processor 1180 can control the overall operation of the portable controller 10. FIG. 16 illustrates that the first processor 1180 includes an application processor (AP) and a Bluetooth Low Energy (BLE) control chip for short-distance communication.
제 1 프로세서(1180)는 제 1 인터페이스부(1160)를 통해 상기 확장 모듈(200)로부터 제 1 영상 내지 제 3 영상을 실시간으로 수신할 수 있다. The first processor 1180 may receive the first to third images in real time from the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
제 1 프로세서(1180)는 상기 3-DoF 실시간 움직임 정보 및 상기 실시간으로 촬영된 제 1 영상 내지 제 3 영상에 기반하여 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 실시간 움직임을 연산할 수 있다. The first processor 1180 may calculate the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the first to third images captured in real time.
즉, 제 1 프로세서(1180)는 제 1 영상 내지 제 3 영상 내의 특징점 또는 특정 객체의 움직임 정보에 기반하여 상기 확장 모듈(200) 또는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 실시간 움직임 정보를 연산하기 위한 SLAMS(Simultaneous Localization and Mapping) 연산을 수행할 수 있다. 제 1 프로세서(1180)는 상기 3-DoF 실시간 움직임 정보 및 상기 확장 모듈(200) 또는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 실시간 움직임 정보에 기반하여 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 6-DoF 실시간 움직임을 연산할 수 있다That is, the first processor 1180 uses SLAMS (SLAMS) for calculating real-time movement information of the expansion module 200 or the portable controller 10 based on the movement information of a feature point or a specific object in the first to third images. Simultaneous Localization and Mapping) calculations can be performed. The first processor 1180 calculates the 6-DoF real-time movement of the portable controller 10 based on the 3-DoF real-time movement information and the real-time movement information of the expansion module 200 or the portable controller 10. can
제 1 프로세서(1180)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 제 1 사용자 입력부(1123) 및 제 2 사용자 입력부(2123)를 통해 입력되는 사용자 입력(또는 사용자 명령)과 함께 (또는 이와는 별도로) 상기 6-DoF 실시간 움직임 정보를 상기 무선통신부(1110)를 통해 상기 마스터 디바이스(20, 30)로 전송할 수 있다.The first processor 1180 performs the 6- DoF real-time motion information can be transmitted to the master devices 20 and 30 through the wireless communication unit 1110.
이하, 상기 확장 모듈(200)에 대해 살펴보겠다. Hereinafter, we will look at the expansion module 200.
제 2 전원부(2190)는 제 2 인터페이스(2160)를 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로부터 전원을 공급받아서 상기 확장 모듈(200) 내의 각 구성요소로 전원을 공급할 수 있다.The second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
제 2 사용자 입력부(2123)는 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 것으로서, 제 2 사용자 입력부(2123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 2 프로세서(2180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 확장모듈(200)의 동작을 제어할 수 있다The second user input unit 2123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the second user input unit 2123, the second processor 2180 responds to the input information or user command. The operation of the expansion module 200 can be controlled.
상기 카메라(2121)은 전술한 제 1 카메라 내지 제 3 카메라(2121A, 2121B, 2121C)를 구비하여 제 1 영상 내지 제 3 영상을 실시간으로 촬영할 수 있다. The camera 2121 is equipped with the above-described first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C and can capture the first to third images in real time.
제 2 프로세서(2180)는 상기 확장모듈(200)의 전반적인 동작을 제어하기 위해, 상기 확장 모듈(200)의 상기 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 도 20에서는 제 2 프로세서(2180)가 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구성되는 것이 예시되어 있다. 즉, 상기 FPGA가 제 2 프로세서(2180) 역할을 할 수 있다. The second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200. FIG. 20 illustrates that the second processor 2180 is configured as a Field Programmable Gate Array (FPGA). That is, the FPGA can function as a second processor (2180).
상기 FPGA는 메모리(2181)을 포함할 수 있다. The FPGA may include memory 2181.
상기 메모리(2181)에는 확장 모듈 식별자(ID)와 제 1 카메라 내지 제 3 카메라(2121A, 2121B, 2121C)의 파라미터 정보가 저장되어 있을 수 있다. 상기 파라미터 정보는 제 1 카메라 내지 제 3 카메라 각각의 화각 정보, 상기 확장 모듈(200) 상의 물리적 배치 정보 등과 같은 카메라 특성 정보를 포함할 수 있다. The memory 2181 may store an expansion module identifier (ID) and parameter information of the first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C. The parameter information may include camera characteristic information such as angle of view information for each of the first to third cameras, physical placement information on the expansion module 200, etc.
상기 확장 모듈(200)이 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되면 (또는 상기 확장 모듈(200) 및 상기 기본 컨트롤러(100)가 상호 연결된 후 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전원이 켜지면), 제 2 프로세서(2180)는 상기 확장 모듈 식별자(ID) 및 상기 제 1 카메라 내지 제 2 카메라(2121A, 2121B, 2121C)의 파라미터 정보를 제 2 인터페이스부(2160)을 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다.When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100 (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), the second The processor 2180 can transmit the expansion module identifier (ID) and parameter information of the first to second cameras 2121A, 2121B, and 2121C to the basic controller 100 through the second interface unit 2160. there is.
또한, 제 2 프로세서(2180)는 제 1 카메라 내지 제 3 카메라(2121A, 2121B, 2121C)를 통해 실시간으로 촬영되는 제 1 영상 내지 제 3 영상을 제 1 인터페이스부(2160)을 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로 제공할 수 있다. In addition, the second processor 2180 processes the first to third images captured in real time through the first to third cameras 2121A, 2121B, and 2121C through the first interface unit 2160 to the basic controller ( 100) can be provided.
이하. 도 21을 참조하여 상기 확장 모듈(200)의 제 2 센서(2140)가 특히 온도 센서인 경우에 대해 좀더 구체적으로 살펴보겠다. 물론 제 2 센서(2140)가 온도 센서가 아닌 다른 환경 센서 또는 화학 센서일 수도 있음은 당연하다. 도 21은 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 확장모듈의 평면도 및 정면도이다. below. With reference to FIG. 21 , we will look in more detail at the case where the second sensor 2140 of the expansion module 200 is a temperature sensor. Of course, it goes without saying that the second sensor 2140 may be an environmental sensor or a chemical sensor other than a temperature sensor. Figure 21 is a plan view and a front view of an expansion module of a portable controller according to an aspect of the present invention.
상기 확장 모듈(200)의 일 면에는 상기 온도 센서(2140)가 제 2 센서로서 구비될 수 있다. 도 21에서는 상기 확장 모듈(200)의 전면에 상기 온도 센서(2140)가 구비되는 것이 예시되어 있으나 다른 면에 구비될 수도 있다. 상기 온도 센서(2140)는 적외선 방식의 비접촉식 온도 센서일 수 있다. The temperature sensor 2140 may be provided as a second sensor on one side of the expansion module 200. In FIG. 21, the temperature sensor 2140 is illustrated as being provided on the front of the expansion module 200, but it may also be provided on the other side. The temperature sensor 2140 may be an infrared-type non-contact temperature sensor.
이와 같이 구성되는 상기 휴대용 컨트롤러(10)는 이와 연동되는 마스터 디바이스(20, 30)과 함께 원격 진료 또는 비대면 진료에 활용될 수도 있다. The portable controller 10 configured in this way can also be used for remote or non-face-to-face medical treatment together with the master devices 20 and 30 linked thereto.
이하, 도 22을 참조하여, 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 상기 온도 센서(2140)의 동작에 대해 좀더 구체적으로 살펴보겠다. 도 22는 본 발명의 일 측면에 따른 휴대용 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 상세 블록도이다. 도 22의 상세 블록도에서 도 12의 블록도의 일부 구성요소는 생략되어 있다.Hereinafter, with reference to FIG. 22, we will look at the operation of the temperature sensor 2140 of the portable controller 10 in more detail. Figure 22 is a detailed block diagram for explaining the operation of a portable controller according to one aspect of the present invention. In the detailed block diagram of FIG. 22, some components of the block diagram of FIG. 12 are omitted.
먼저 상기 기본 컨트롤러(100)에 대해 먼저 살펴보겠다.First, let's look at the basic controller 100.
제 1 전원부(1190)는 상기 기본 컨트롤러(100)의 각 구성요소로 적절한 전원을 공급하면, 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장 모듈(200)로 전원을 공급할 수 있다. When the first power unit 1190 supplies appropriate power to each component of the basic controller 100, it can supply power to the expansion module 200 through the first interface unit 1160.
상기 무선통신부(1110)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)가 마스터 디바이스(20, 30)와 통신하기 위한 것으로서, 무선 인터넷 모듈 및 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wireless communication unit 1110 is used for the portable controller 10 to communicate with the master devices 20 and 30, and may include at least one of a wireless Internet module and a short-range communication module.
제 1 사용자 입력부(1123)은 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 제 1 사용자 입력부(1123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 1 프로세서(1180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 제 1 사용자 입력부(1123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 상기 기본 컨트롤러(100)의 전/후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. The first user input unit 1123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the first user input unit 1123, the first processor 1180 processes the input information or user command to correspond to the input information or user command. The operation of the portable controller 10 can be controlled. The first user input unit 1123 may include a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front/rear or side of the basic controller 100, a dome switch, jog wheel, jog switch, etc.) and touch input means.
제 1 사용자 입력부(1123)은 상기 트랙볼(121), 상기 조그스틱(122), 상기 기능키(123), 및 상기 트리거 버튼(125) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first user input unit 1123 may include at least one of the trackball 121, the jog stick 122, the function key 123, and the trigger button 125.
제 1 센서(1140)는 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 및 모션 센서(motion sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 프로세서(1180)는 제 1 센서(1140)를 통해 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 적어도 3-DoF(Degrees of Freedom)의 움직임을 추적할 수 있다.The first sensor 1140 may include at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor. You can. The first processor 1180 may track the movement of at least 3-Degrees of Freedom (DoF) of the portable controller 10 through the first sensor 1140.
제 1 햅틱 모듈(1153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과로서 진동을 발생시킨다. 제 1 햅틱 모듈(1153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제 1 프로세서(1180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제 1 햅틱 모듈(1153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The first haptic module 1153 generates vibration as various tactile effects that the user can feel. The intensity and pattern of vibration generated by the first haptic module 1153 may be controlled by user selection or settings of the first processor 1180. For example, the first haptic module 1153 may synthesize and output different vibrations or output them sequentially.
제 1 인터페이스부(1160)는 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되는 모든 외부 기기(예를 들면, 확장 모듈(200))와의 통로 역할을 한다. 제 1 인터페이스부(1160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 외부기기로 전원을 공급하거나, 상기 기본 컨트롤러(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 데이터 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port) 등이 제 1 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.The first interface unit 1160 serves as a passageway for all external devices (eg, expansion module 200) connected to the basic controller 100. The first interface unit 1160 receives data from an external device, supplies power to an external device, or transmits data inside the basic controller 100 to an external device. For example, a wired/wireless data port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, etc. are connected to the first interface unit 160. may be included.
제 1 프로세서(1180)는 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 도 21에서는 제 1 프로세서(1180)가 MCU(Micro Controller Unit) 및 근거리 통신을 위한 BLE(Bluetooth Low Energy) 제어칩을 포함하여 구성되는 것이 예시되어 있다. The first processor 1180 can control the overall operation of the portable controller 10. FIG. 21 illustrates that the first processor 1180 includes a Micro Controller Unit (MCU) and a Bluetooth Low Energy (BLE) control chip for short-distance communication.
제 1 프로세서(1180)는 온도 측정 관련 제어 신호를 제 1 인터페이스부(1160)을 통해 상기 확장 모듈(200)로 전송할 수 있다. 상기 온도 측정 관련 제어 신호는 상기 기본 컨트롤러(100) 내의 메모리에 저장되어 있는 것이거나, 상기 마스터 디바이스(20, 30)으로부터 상기 무선통신부(1110)를 통해 수신한 것일 수 있다.The first processor 1180 may transmit a control signal related to temperature measurement to the expansion module 200 through the first interface unit 1160. The temperature measurement-related control signal may be stored in a memory within the basic controller 100, or may be received from the master device 20, 30 through the wireless communication unit 1110.
제 1 프로세서(1180)는 제 1 인터페이스부(1160)를 통해 상기 확장 모듈(200)로부터 수신하는 온도 데이터를 상기 무선통신부(1110)를 통해 상기 마스터 디바이스(20, 30)로 전송할 수도 있다. 이 때, 제 1 프로세서(1180)는 제 1 인터페이스부(1160)를 통해 상기 확장 모듈(200)로부터 수신하는 온도 센서의 특성 정보를 상기 무선통신부(1110)를 통해 상기 마스터 디바이스(20, 30)로 함께 전송할 수도 있다. The first processor 1180 may transmit temperature data received from the expansion module 200 through the first interface unit 1160 to the master devices 20 and 30 through the wireless communication unit 1110. At this time, the first processor 1180 transmits the characteristic information of the temperature sensor received from the expansion module 200 through the first interface unit 1160 to the master devices 20 and 30 through the wireless communication unit 1110. You can also send it together.
이하, 상기 확장 모듈(200)에 대해 살펴보겠다. Hereinafter, we will look at the expansion module 200.
제 2 전원부(2190)는 제 2 인터페이스(2160)를 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로부터 전원을 공급받아서 상기 확장 모듈(200) 내의 각 구성요소로 전원을 공급할 수 있다.The second power unit 2190 may receive power from the basic controller 100 through the second interface 2160 and supply power to each component within the expansion module 200.
제 2 사용자 입력부(2123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 제 2 사용자 입력부(2123)를 통해 정보 또는 사용자 명령이 입력되면, 제 2 프로세서(2180)는 입력된 정보 또는 사용자 명령에 대응되도록 상기 확장모듈(200)의 동작을 제어할 수 있다The second user input unit 2123 is for receiving information from the user. When information or a user command is input through the second user input unit 2123, the second processor 2180 is configured to respond to the input information or user command. The operation of the expansion module 200 can be controlled.
제 2 프로세서(2180)는 상기 확장모듈(200)의 전반적인 동작을 제어하기 위해, 상기 확장 모듈(200)의 상기 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 도 20에서는 제 2 프로세서(2180)가 상기 온도 센서(2140)를 구동하기 위한 온도 센서 드라이버 IC로 구성되는 것이 예시되어 있다. 즉, 상기 온도 센서 드라이버 IC가 제 2 프로세서(2180) 역할을 할 수 있다. The second processor 2180 may control at least some of the components of the expansion module 200 in order to control the overall operation of the expansion module 200. FIG. 20 illustrates that the second processor 2180 is configured as a temperature sensor driver IC for driving the temperature sensor 2140. That is, the temperature sensor driver IC can function as the second processor 2180.
도 22에서는 상기 온도 센서(2140)과 상기 온도 센서 드라이버 IC(2180)이 별도의 독립된 구성요소인 것으로 도시되어 있으나, 이들은 하나의 구성요소로 구현될 수도 있다. In FIG. 22, the temperature sensor 2140 and the temperature sensor driver IC 2180 are shown as separate and independent components, but they may be implemented as a single component.
상기 온도 센서 드라이버 IC는 메모리(2181)을 포함할 수 있다. The temperature sensor driver IC may include memory 2181.
상기 메모리(2181)에는 확장 모듈 식별자(ID) 및 온도 센서 특성 정보를 포함할 수 있다. 상기 온도 센서 특성 정보는 제조사 정보 및 온도 센싱 캘리브레이션 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 잇다. The memory 2181 may include an expansion module identifier (ID) and temperature sensor characteristic information. The temperature sensor characteristic information may include at least one of manufacturer information and temperature sensing calibration information.
상기 확장 모듈(200)이 상기 기본 컨트롤러(100)에 연결되면 (또는 상기 확장 모듈(200) 및 상기 기본 컨트롤러(100)가 상호 연결된 후 상기 휴대용 컨트롤러(10)의 전원이 켜지면), 제 2 프로세서(2180)는 상기 확장 모듈 식별자(ID) 및 상기 온도 센서 특성 정보를 제 2 인터페이스부(2160)을 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다.When the expansion module 200 is connected to the basic controller 100 (or when the portable controller 10 is turned on after the expansion module 200 and the basic controller 100 are interconnected), the second The processor 2180 may transmit the expansion module identifier (ID) and the temperature sensor characteristic information to the basic controller 100 through the second interface unit 2160.
또한, 제 2 프로세서(2180)는 상기 온도 센서(2140)를 통해 센싱되는 온도 데이터를 제 2 인터페이스부(2160)를 통해 상기 기본 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다. Additionally, the second processor 2180 may transmit temperature data sensed through the temperature sensor 2140 to the basic controller 100 through the second interface unit 2160.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면 휴대용 컨트롤러(10)에 확장 모듈을 손쉽게 탈착하여 기능을 확장 및 변경할 수 있다. As discussed above, according to at least one embodiment of the present invention, the function can be expanded and changed by easily attaching and detaching an expansion module to the portable controller 10.
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.The above detailed description should not be construed as restrictive in any respect and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (20)

  1. 기본 컨트롤러; 및default controller; and
    상기 기본 컨트롤러에 탈착가능한 확장모듈;을 포함하며, Includes an expansion module detachable from the basic controller,
    상기 기본 컨트롤러는,The basic controller is,
    제 1 인터페이스부; First interface unit;
    마스터 디바이스와 통신하기 위한 무선통신부; 및a wireless communication unit for communicating with the master device; and
    제 1 인터페이스부를 통해 상기 확장 모듈로부터 상기 확장 모듈의 식별자를 수신하고, 상기 기본 컨트롤러가 상기 확장 모듈의 종류에 부합하도록 동작하도록 제어하는 제 1 프로세서;를 포함하고,A first processor that receives the identifier of the expansion module from the expansion module through a first interface unit and controls the basic controller to operate to match the type of the expansion module,
    상기 확장 모듈은,The expansion module is,
    제 2 인터페이스부; 및second interface unit; and
    제 2 인터페이스부를 통해 상기 확장 모듈의 식별자를 상기 기본 컨트롤러에 제공하도록 제어하는 제 2 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller comprising a second processor that controls to provide the identifier of the expansion module to the basic controller through a second interface unit.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 프로세서는,The method of claim 1, wherein the first processor:
    상기 확장 모듈이 상기 기본 컨트롤러에 장착되고 상기 휴대용 컨트롤러의 전원이 켜지면, 상기 확장 모듈로부터 상기 식별자를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. When the expansion module is mounted on the basic controller and the portable controller is turned on, the portable controller is controlled to receive the identifier from the expansion module.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 확장 모듈은, The method of claim 1, wherein the expansion module:
    복수 개의 광학소자 마커를 포함하는 광출력부를 더욱 포함하고, Further comprising an optical output unit including a plurality of optical element markers,
    제 2 프로세서는,The second processor is,
    상기 복수 개의 광학소자 마커의 배치 정보를 제 2 인터페이스부를 통해 상기 기본 컨트롤러로 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.A portable controller, characterized in that control to provide arrangement information of the plurality of optical element markers to the basic controller through a second interface unit.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 복수 개의 광학소자 마커는,The method of claim 3, wherein the plurality of optical element markers are:
    복수 개의 적외선 LED 마커를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller comprising a plurality of infrared LED markers.
  5. 제 3 항에 있어서, 제 1 프로세서는,The method of claim 3, wherein the first processor:
    상기 복수 개의 광학소자 마커의 배치 정보를 상기 마스터 디바이스로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller, characterized in that control to transmit arrangement information of the plurality of optical element markers to the master device.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 마스터 디바이스는,The method of claim 5, wherein the master device:
    웨어러블 XR 디바이스 및 외부 디스플레이 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.A portable controller comprising a wearable XR device and an external display device.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 복수 개의 광학소자 마커의 배치 정보는, The method of claim 5, wherein the arrangement information of the plurality of optical element markers is:
    상기 복수 개의 광학소자 마커가 상기 확장 모듈에서 배치되는 3차원 공간 좌표 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller, wherein the plurality of optical element markers include three-dimensional spatial coordinate information arranged in the expansion module.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 기본 컨트롤러는,The method of claim 5, wherein the basic controller is:
    상기 기본 컨트롤러의 3-DoF(Degrees of Freedom)의 실시간 움직임을 센싱하기 위한 제 1 센서를 더욱 포함하고, It further includes a first sensor for sensing real-time movement of the 3-DoF (Degrees of Freedom) of the basic controller,
    제 1 프로세서는, The first processor is:
    상기 센싱된 3-DoF 실시간 움직임을 상기 마스터 디바이스로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller characterized in that it controls to transmit the sensed 3-DoF real-time movement to the master device.
  9. 제 8 항에 있어서, 제 1 센서는, The method of claim 8, wherein the first sensor:
    가속도 센서, 자기 센서, 중력 센서, 자이로스코프 센서, 및 모션 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller comprising at least one of an acceleration sensor, a magnetic sensor, a gravity sensor, a gyroscope sensor, and a motion sensor.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 확장 모듈은,The method of claim 1, wherein the expansion module:
    복수 개의 카메라를 더욱 포함하고, Further comprising a plurality of cameras,
    제 2 프로세서는, The second processor is,
    상기 복수 개의 카메라의 특성 정보를 상기 기본 컨트롤러에 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 휴대용 컨트롤러. A portable controller, characterized in that it controls to provide characteristic information of the plurality of cameras to the basic controller.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 기본 컨트롤러는,The method of claim 10, wherein the basic controller is:
    상기 기본 컨트롤러의 3-DoF(Degrees of Freedom)의 실시간 움직임을 센싱하기 위한 제 1 센서를 더욱 포함하고, It further includes a first sensor for sensing real-time movement of the 3-DoF (Degrees of Freedom) of the basic controller,
    제 1 프로세서는,The first processor is:
    상기 확장 모듈로부터 수신하는 상기 복수 개의 카메라로 촬영되는 복수 개의 카메라 영상 및 상기 3-DoF 실시간 움직임에 기반하여 상기 휴대용 컨트롤러의 6-DoF 실시간 움직임을 연산하고, Calculating 6-DoF real-time movement of the portable controller based on the 3-DoF real-time movement and a plurality of camera images captured by the plurality of cameras received from the expansion module,
    상기 연산된 6-DoF 실시간 움직임을 상기 마스터 디바이스로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller, characterized in that control to transmit the calculated 6-DoF real-time movement to the master device.
  12. 제 11 항에 있어서, 제 1 프로세서는,12. The method of claim 11, wherein the first processor:
    상기 복수 개의 카메라 영상 내의 특징점의 움직임 정보에 기반하여 상기 휴대용 컨트롤러의 실시간 움직임 정보를 연산하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller, characterized in that control to calculate real-time movement information of the portable controller based on movement information of feature points in the plurality of camera images.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 복수 개의 카메라는The method of claim 10, wherein the plurality of cameras
    적어도 120도의 화각을 갖는 3개의 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller comprising three cameras with a field of view of at least 120 degrees.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 확장 모듈은,The method of claim 1, wherein the expansion module:
    임팩트 액추에이터를 포함하고, Includes an impact actuator,
    제 2 프로세서는, The second processor is,
    임팩트 액추에이터 드라이버 IC를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller comprising an impact actuator driver IC.
  15. 제 14 항에 있어서, 임팩트 액추에이터 드라이버 IC는,15. The method of claim 14, wherein the impact actuator driver IC is:
    상기 확장모듈의 식별자 및 진동 패턴 및 주파수에 관한 정보를 포함하기 위한 메모리를 포함하고, Includes a memory to contain information about the identifier and vibration pattern and frequency of the expansion module,
    상기 기본 컨트롤러로부터 수신하는 진동 관련 제어 신호에 해당하는 진동 패턴 및 주파수에 따라 상기 임팩트 액추에이터가 진동을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller, characterized in that the impact actuator is controlled to output vibration according to a vibration pattern and frequency corresponding to a vibration-related control signal received from the basic controller.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 확장 모듈은,The method of claim 1, wherein the expansion module:
    온도 센서를 포함하고, Includes a temperature sensor,
    제 2 프로세서는, The second processor is,
    온도 센서 드라이버 IC를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller comprising a temperature sensor driver IC.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 온도 센서 드라이버 IC는,15. The method of claim 14, wherein the temperature sensor driver IC is:
    상기 확장모듈의 식별자 및 온도 센서 특성 정보를 포함하기 위한 메모리를 포함하고, Includes a memory to contain the identifier and temperature sensor characteristic information of the expansion module,
    상기 온도 센서 특성 정보 및 상기 온도 센서를 통해 센싱되는 온도 데이터를 상기 기본 컨트롤러로 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller, characterized in that control to provide the temperature sensor characteristic information and temperature data sensed through the temperature sensor to the basic controller.
  18. 제 17 항에 있어서, 제 1 프로세서는,18. The method of claim 17, wherein the first processor:
    상기 온도 센터 특성 정보 및 상기 온도 데이터를 상기 마스터 디바이스로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러. A portable controller, characterized in that it controls to transmit the temperature center characteristic information and the temperature data to the master device.
  19. 제 1 항에 있어서,According to claim 1,
    상기 기본 컨트롤러는 The basic controller is
    길이방향으로 연장되어 사용자가 손으로 파지하는 손잡이부;A handle part that extends in the longitudinal direction and is held by the user's hand;
    상기 손잡이부의 전방에 위치하는 조작바디; An operating body located in front of the handle portion;
    상기 조작바디에 위치하는 제1 사용자 입력부;a first user input unit located on the operation body;
    상기 조작바디에 형성되는 제 1 인터페이스부를 위한 제1 커넥터; 및a first connector for a first interface formed on the operating body; and
    상기 조작바디에 형성된 제1 결합레일을 포함하고, It includes a first coupling rail formed on the operating body,
    상기 확장모듈은,The expansion module is,
    상기 조작바디와 접하는 결합부를 포함하는 모듈바디;a module body including a coupling portion in contact with the manipulation body;
    상기 결합부에 형성되며, 상기 제1 커넥터와 체결되는 제 2 인터페이스부를 위한 제2 커넥터; 및a second connector for a second interface unit formed on the coupling unit and coupled to the first connector; and
    상기 제1 결합레일의 길이방향으로 슬라이드 체결되는 제2 결합레일을 포함하는 휴대용 컨트롤러.A portable controller including a second coupling rail that is slide-fastened in the longitudinal direction of the first coupling rail.
  20. 제19항에 있어서, According to clause 19,
    상기 제1 커넥터는 상기 조작바디의 전방에 위치하고, The first connector is located in the front of the manipulation body,
    상기 제1 결합레일은 상기 조작바디의 좌우 방향에 위치하며, The first coupling rail is located in the left and right directions of the operating body,
    상기 확장모듈의 결합부는 상기 조작바디의 전방 및 좌우를 감싸는 U자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 컨트롤러.A portable controller, characterized in that the coupling portion of the expansion module has a U-shape surrounding the front and left and right sides of the operation body.
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