具有可定制预置的控制器附加装置的制作方法

具有可定制预置的控制器附加装置
发明领域
1.本公开的方面涉及游戏控制器。具体地，本公开的方面涉及游戏控制器附加件。
2.优先权申请
3.本国际申请要求在2019年7月30日提交的名称为“controller add-on device with customizable presets”的glenn black、tomas bruckbock和arthur kwun的同在审查中的美国专利申请号16/526,238的优先权，所述申请的全部内容以引用方式并入本文中。
4.相关申请的交叉引用
5.本技术涉及在2019年7月30日提交的名称为“method for providing customized button mapping pre-sets”的glenn black、tomas bruckbock和jason campbell的同在审查中的美国专利申请号16/526,261，所述申请的全部内容以引用方式并入本文中。
6.本技术涉及在2019年7月30日提交的名称为“customizable controller add-on system”的glenn black、tomas bruckbock和arthur kwun的同在审查中的美国专利申请号16/526,293，所述申请的全部内容以引用方式并入本文中。
7.本技术涉及在2019年7月30日提交的名称为“controller add-on device”的so morimoto和arthur kwun的同在审查中的美国设计专利申请号29/929,699，所述申请的全部内容以引用方式并入本文中。
8.发明背景
9.当前游戏控制器具有许多按钮，所述按钮由在计算机或视频游戏控制台上运行的应用程序指派功能。另外，当前游戏控制器具有多种类型的按钮，所述按钮以各种不同的方式操作以更好地匹配应用程序向其指派的角色。例如，控制器可具有操纵杆、方向垫(d-pad)、肩部按钮、触控屏幕以及动作按钮。尽管着重强调人体工学设计，但在使用某些功能时，游戏控制器上的许多按钮可能在一般人手的所及范围外。
10.因此，此项技术中需要一种向游戏控制器添加在使用某些功能时在用户的所及范围内的更多按钮的方式。
附图说明
11.通过结合附图考虑以下详细描述，可容易地理解本公开的教示，在附图中：
12.图1是根据本公开的方面的控制器附加装置的仰视图。
13.图2是根据本公开的方面的控制器附加装置的前视图。
14.图3是根据本公开的方面的控制器附加装置的右侧视图。
15.图4是根据本公开的方面的控制器附加装置的俯视图。
16.图5是根据本公开的方面的控制器附加装置的后视图。
17.图6是根据本公开的方面的安装到控制器的控制器附加装置的左侧视图。
18.图7是根据本公开的方面的控制器附加装置的三维图。
19.图8是根据本公开的方面的安装到控制器的控制器附加装置的仰视图。
20.图9是根据本公开的方面的用于输入按钮映射预置的方法的框图。
21.图10是根据本公开的方面的用于切换映射按钮预置的方法的框图。
22.图11是根据本公开的方面的连接到计算系统的控制器附加装置的系统框图。
具体实施方式
23.尽管以下详细描述出于说明目的含有许多具体细节，但本领域的普通技术人员将了解，以下细节的许多变化和更改在本发明的范围内。因此，在不损害所主张发明的一般性且不对其强加限制的情况下阐述下文所描述的本发明的示范性实施方案。
24.在以下详细描述中，参照附图，所述附图形成本发明的一部分且在其中以图解方式示出可实践本发明的具体实施方案。就此而言，方向性术语，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“前端”、“后端”等，参照所描述的(多个)附图的取向来使用。因为本发明的实施方案的部件可以按多种不同取向来定位，所以方向性术语是出于说明目的而使用且绝不具有限制性。应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可利用其他实施方案并且可进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应以限制性意义来理解，并且本发明的范围由随附权利要求界定。
25.装置
26.本公开描述一种被配置为向控制器添加额外可定制按钮的控制器附加装置。图1描绘控制器附加装置的仰视图。控制器附加装置包括外壳101，所述外壳被配置为联接以机械地连接到控制器的主体。外壳也用作用于多个按钮的刚性附接点。如图1所示，附加装置包括右可定制按钮102和左可定制按钮103，但本公开的范围不限于此。多个按钮102、103被配置为在握住游戏控制器的主体时在用户的食指、中指或无名指的所及范围内。
27.在一些实施方案中，外壳101包括可定制按钮102、103的部分可通过铰接式控制器接口201联接到外壳，如图2所见。另选地，可定制按钮可通过附接到安装于印刷电路板的开关机械地连接到外壳，所述印刷电路板通过例如螺钉、销、胶、塑料热熔桩、夹子或外壳元件联接到外壳。在一些实施方案中，控制器附加件可具有显示屏幕105。显示屏幕105可通过刚性附接手段联接到外壳。显示屏幕可与输入接口(例如，机械按钮)相关联(例如，机械地结合到其中)。另外，显示屏幕可包括如触控屏幕的用户接口元件，诸如电容式触控屏幕或电阻式触控屏幕。在附加件包括显示屏幕105和按钮102、103的实现方式中，输入接口可被配置为在握住游戏控制器的主体时在用户的食指、中指或无名指的所及范围内。在一些实现方式中，输入接口和/或按钮也可在用户的拇指的所及范围内。
28.在其他实施方案中，显示屏幕可由连接到通过刚性附接手段附接到外壳的印刷电路板的其他通信元件(诸如扬声器)代替。在另选实施方案中，用户接口可具有多个灯。在额外实施方案中，用户接口可包括显示屏幕和扬声器两者。在一些实施方案中，显示屏幕连接到通过刚性附接手段附接到外壳的印刷电路板。在其他额外实施方案中，扬声器通过刚性附接手段附接到外壳。
29.图2描绘控制器附加装置的前视图。如图所示，外壳101提供腔体，所述腔体被配置为配合控制器主体。控制器接口安装件201联接到外壳101。控制器接口安装件201可例如通过铰链104可旋转地联接到外壳101。控制器接口安装件201包括一个或多个控制器接口，例如，模拟接口202和数字接口203。这一个或多个控制器接口被配置为将多个按钮102、103通
信地联接到控制器。另外，控制器接口安装件201被配置为从附加装置可与游戏控制器的主体进行物理和机械连接的第一位置倾斜到外壳101的一部分适形地接触游戏控制器的主体的第二位置。一个或多个控制器接口可包括例如串行连接器、通用串行总线接口(usb)、同轴插孔(co-ax)、音频插孔、s/pdif连接器、并行连接器等。外壳还可具有适形表面204，所述适形表面与具有按钮102、103的表面相对地定位。适形表面204被配置为与控制器主体进行适形接触。适形表面可包括可弯材料以阻尼由按钮按压造成的振动以及提供与控制器主体的牢固接触表面。可弯材料可为任何合适的材料，诸如橡胶、聚硅氧、软质塑料、皮革等。
30.图3描绘控制器附加装置的侧视图。如图可见，一个或多个控制器接口202、203从外壳101向外延伸。外壳具有弯曲部分301以在安装时更好地符合控制器的形状。弯曲部分301与倾斜接口安装件201结合也允许将控制器附加装置放置在与控制器的主体进行物理和机械连接的第一位置，例如如图6所描绘，然后倾斜到与游戏控制器的主体进行适形接触的第二位置，如例如图8所描绘。图3中的弯曲箭头指示接口安装件201从第二位置到第一位置的倾斜方向。
31.图4描绘控制器附加装置的后视图。此视图示出(可选的)通信接口端口401。此通信接口端口401可用于将信号从控制器中继到额外装置，诸如头戴式耳机或其他用户接口。通信接口端口也可从诸如麦克风或其他用户接口等装置接收信号，并将那些信号中继回控制器。通信接口端口401可以是与一个或多个通信接口202、203相似的类型。
32.如从图5中的控制器附加装置的自顶向下视图所见，一个或多个通信接口202、203可联接到外壳101，使得通信接口在适形表面204上方从外壳向外延伸。
33.图6描绘控制器附加装置在一开始与控制器501(由虚线指示)联接时的取向的侧视图。如图所示，当模拟接口202和数字接口203连接到控制器501上的对应接口504时，倾斜接口安装件201允许外壳101相对于控制器向下倾斜。在所描绘的实现方式中，外壳101被配置为牢固地配合在控制器的两个手柄502之间且不干扰操纵杆503。在形成连接之后，倾斜接口安装件201允许外壳101沿箭头所指示的方向朝向控制器501向上倾斜，使得与多个按钮102、103相对的适形表面204可与控制器的底部进行适形接触。图7所示的控制器附加装置的三维图中的弯曲箭头指示当装置从与控制器形成连接的第一位置旋转到适形表面204适形于控制器的底部的第二位置时倾斜接口安装件201的相对移动方向。
34.图8描绘控制器附加装置在处于操作位置中与控制器联接时的仰视图。如图所示，控制器附加装置定位在控制器的两个手柄之间，并且控制器附加装置上的多个按钮102、103被配置为在握住游戏控制器的主体时在用户的食指、中指或无名指的所及范围内。外壳101被配置为配合在控制器主体的与两个操纵杆503相对的一侧上，使得按钮的操作不影响操纵杆的操作。显示屏幕105可被配置为面向下且在控制器主体503上下翻转时容易被观看。这在显示屏幕具有可由用户操作的相关联输入装置(例如，按钮或触控接口)时可为有利的。虽然所描绘的实施方案示出当控制器附加装置联接到控制器主体503时安装在向下位置中的显示屏幕105，但是本公开的范围不限于此。在其他实施方案中，显示屏幕可被配置为在控制器附加装置联接到控制器主体时面向上或面向前。
35.操作
36.图9的流程图说明根据本公开的方面的用于利用控制器附加装置进行预置生成的方法。所述方法从接收预置定制进入模式输入时开始，如901处所指示。预置定制进入模式
输入可为按钮按压、按钮按压或使用触控屏幕进行的选择的组合。预置定制进入模式允许用户将控制器附加件的多个按钮映射到控制器的按钮或输入端。预置定制模式允许将按钮映射保存为预置，并为用户创造在控制器附加装置未处于预置定制进入模式时容易地在预置之间切换的能力。在接收到预置定制进入模式输入时，控制器附加装置进入预置定制进入模式902。用户可通过以下方式开始映射键：选择控制器按钮并选择控制器附加件的多个按钮102、103中的一个按钮来表示所述控制器按钮且在被按压时提供该按钮的输入。控制器附加装置从用户接收此映射，如903处所指示。映射可使用用户接口诸如结合到显示屏幕105中的输入装置来进行，或者可使用在诸如游戏控制台或计算机的主机装置上运行的单独程序来进行。按钮映射可创建为预置列表中的预置，所述预置列表中的每个预置在用户创建按钮映射的前可为空白的，或者可设置为用户可容易地更改的默认按钮映射。另选地，用户可创建新的按钮映射预置并将其添加到可未填充的预置列表。
37.在创建按钮映射预置时，用户可选择退出预置定制进入模式。用户可采取必要的动作以退出预置定制模式，控制器附加装置接收此动作，随后控制器附加装置退出预置定制进入模式904。根据本公开的方面，用户可通过按压退出按钮或输入一系列按钮按压或在用户接口内选择选项来退出预置定制模式。另选地，用户可通过在一段时间内不按压按钮来退出预置定制模式。在一些实现方式中，可使用输入装置(例如，与显示屏幕105相关联的触控接口或机械按钮)来实现退出按钮。
38.在退出预置定制进入模式之后，控制器附加装置保存由用户输入的一个或多个预置905。由用户输入的一个或多个预置可保存到存储在控制器附加装置的存储器中的预置列表。本公开的非常有用的特征在于：在用户将预置输入到预置列表之后，装置可隐藏为空、无效或被选择为隐藏的预置或以其他方式使所述预置变为不可选择906。这允许用户在控制器附加装置的操作期间例如使用可由用户操作的按钮或触控接口在有效预置之间快速切换。如果显示屏幕和相关联输入装置在操作期间背对用户，则这种操作模式可以是有利的。将可用模式减少到相对较小的数量(例如，两个)使得对用户来说可容易地在这两个可用模式之间切换而不必查看屏幕。
39.图10描绘根据本公开的方面的用于在预置之间切换的方法。在控制器附加装置的操作期间，用户可能想要在预置列表上的两个或更多个不同预置之间切换。为此，用户可按压一个按钮或一系列按钮，或者使用触控屏幕进行选择。控制器附加装置从用户接收预置更改输入1001。随后，控制器附加装置选择预置列表中的下一个预置并将该配置应用于多个按钮1002。本公开的特征在于：在预置列表中的下一个预置为空白、无效或以其他方式被隐藏的情况下，控制器附加装置将跳过列表中的该预置并改为选择下一个预置。另外，控制器附加装置的用户接口将显示所选择预置1003。在选择按钮映射预置之后，用户在多个按钮中的一者上进行的按钮按压1004触发预置按钮映射。预置按钮映射将与所选择预置中的所映射按钮的信号相对应的信号发送到控制器1005。此信号由控制器接收，控制器将信号解释为对所映射按钮的按钮按压。
40.通过实例而非限制的方式，预置按钮映射可将游戏垫控制器的x按钮映射到控制器附加件的左按钮102并将o按钮映射到控制器附加件的右按钮103。当用户按压控制器附加装置的左按钮102时，装置向控制器发送已经按压x按钮的信号。控制器将此信号解释为好像已经按压游戏垫控制器上的x按钮并将x按钮按压信号传达到游戏控制台。
41.如本文所用，当可通过某种形式的信号将信息从一个物体传输到第二物体时，这两个物体、装置或系统“通信地联接”。举例来说，信号可以是通过导电接口递送的电信号、通过机械接口递送的机械信号、通过声音传输媒体递送的声信号、或可通过诸如光纤介质等介质、波导或通过自由空间递送的电磁信号(诸如无线电信号、微波信号或光信号)。通信联接涵盖使用中间物体、装置和系统，诸如换能器、发射器、放大器、接收器以及信号处理器(例如，数字信号处理器)。
42.通信联接是与机械连接不同的概念，尽管这两个概念并不相互排斥。作为非限制性实例，经由两个物体之间的机械接口进行的通信联接可与两个物体的机械连接区分开。例如，当两个物体通过螺钉连接时，一个部件上的致动螺栓可按压第二物体上的按钮。螺栓-按钮相互作用提供机械通信联接，而螺钉则提供机械连接。
43.系统
44.根据本发明的实施方案，如图11所描绘，可实现具有带有控制器附加装置的控制器的系统以及上述类型的方法。系统1100可包括处理器1101和记忆体1102(例如，ram、dram、rom等)。另外，如果要实现并行处理，则系统1100可具有多个处理器1101。存储器1102包括数据1106和游戏程序码1104，它们可包括如上所述配置的部分。具体地，存储器1102可包括按钮映射预置数据1106，其可包括所存储的预置列表。存储器1102也可含有用于切换预置的程序以及用于预置创建的程序1104。
45.系统1100也可包括众所周知的支持功能1110，诸如输入/输出(i/o)元件1111、电源(p/s)1112、时钟(clk)1113以及高速缓冲存储器1114。设备1100可以可选地包括大量存储装置1115(诸如磁盘驱动器、cd-rom驱动器、磁带驱动器等)以存储程序和/或数据。控制器也可以可选地包括显示单元1116和用户接口单元1118以促进控制器1100与用户之间的交互。显示单元1116可为显示文本、数字、图形符号或图像的阴极射线管(crt)或平板屏幕的形式。用户接口1118可包括键盘、鼠标、操纵杆、光笔或其他装置。另外，用户接口1118可包括麦克风、视频摄影机或其他信号转换装置以提供对要分析的信号的直接捕获。系统1100的处理器1101、存储器1102以及其他部件可经由系统总线1120彼此交换信号(例如，代码指令和数据)。
46.麦克风阵列1122可通过i/o功能1111联接到系统1100。可选的图像捕获单元1123(例如，数字摄影机)可通过i/o功能1111联接到设备1100。机械地联接到摄影机的一个或多个指向致动器1125可经由i/o功能1111与处理器1101交换信号。
47.如本文所用，术语i/o通常是指向或从系统1100以及向或从周边装置传输数据的任何程序、操作或装置。每次数据传输都可视为来自一个装置的输出以及到另一装置的输入。周边装置包括诸如键盘以及鼠标等仅输入装置、诸如打印机等仅输出装置，以及可用作输入装置与输出装置两者的诸如可写cd-rom等装置。术语“周边装置”包括：外部装置，诸如鼠标、键盘、打印机、监测器、麦克风、游戏控制器、摄影机、外部zip驱动器或扫描仪；以及内部装置，诸如固态驱动器(ssd)、cd-rom驱动器、cd-r驱动器或内部调变解调器，或诸如快闪存储器读取器/写入器、硬驱动器等其他周边装置。
48.在本发明的某些实施方案中，系统1100可为视频游戏单元，其可包括通过线(例如，usb电缆)或无线地经由i/o功能1111联接到处理器的控制器1130。另外，在其他实施方案中，系统1100可为具有周边控制器1130的计算机系统。控制器1130可具有模拟操纵杆控
件1131以及常规按钮1133，它们提供在玩视频游戏期间通常使用的控制信号。此类视频游戏可实现为程序1104(其可存储在存储器1102中)或其他处理器可读介质(诸如与大量存储装置1115相关联的介质)中的处理器可读数据和/或指令。
49.控制器1130可包括一个或多个惯性传感器1132，所述惯性传感器可经由惯性信号向处理器1101提供位置和/或取向信息。取向信息可包括角信息，诸如控制器1130的倾斜、翻滚或偏航。举例来说，惯性传感器1132可包括任何数目的加速度计、陀螺仪或倾斜传感器或其任何组合。另外，操纵杆控制器1130可包括一个或多个光源1134，诸如发光二极管(led)。光源1134可用于将一个控制器与另一个控制器区分开。
50.处理器1101可使用来自惯性传感器1132的惯性信号结合由图像捕获单元检测到的来自光源1134的光信号来推断关于控制器1130和/或其用户的位置和/或取向的信息。
51.控制器附加装置1140通过控制器1130上的接口端口(未示出)联接到控制器。控制器附加装置可通过联接到通信接口的i/o功能1141与控制器1130和游戏控制台1100通信。控制器附加装置可包括处理器1142和存储器1143以及显示器1144和用户接口1145。用户接口可包括多个按钮，例如，左按钮、右按钮以及触控屏幕或与之相关联的机械按钮。存储器1143可含有程序1146，所述程序在由处理器1142执行时致使控制器附加装置实施例如如图9所示的用于输入按钮映射预置1147的方法或例如如图10所示的用于切换按钮映射预置的方法。程序1146也可实施用户接口1145中的多个按钮的按钮映射方案。i/o功能1141可含有各种连接器以及端口以将控制器附加装置1140连接到控制器并与控制器1130和系统1100通信。i/o 1140可包含例如但不限于3.5mm音频插孔、串行连接器以及3.5mm音频端口。在一些实施方案中且无限制地，i/o可将音频信号从3.5mm音频传递到3.5mm音频端口。另外，在一些实施方案中，控制器附加装置还包括串行端口和i/o功能以从串行端口接收信号并将信号传递到游戏控制器。
52.为清楚起见，并未示出以及描述本文所描述的实现方式的所有常规特征。本领域的技术人员将理解，在任何此类实现方式的开发中，必须做出许多实现方式特定的决策以实现开发者的特定目标，诸如遵守应用相关的以及业务相关的约束，并且这些特定目标将因实现方式以及开发者的不同而不同。此外，将了解，这种开发工作可能是复杂且耗时的，但对于理解了本公开的本领域的普通技术人员来说仍然是常规的工程任务。
53.根据本公开的方面，可使用各种类型的以下事物来实现所述部件、处理步骤和/或数据结构：操作系统；计算平台；用户接口/显示器，包括个人或膝上型计算机、视频游戏控制台、pda以及其他手持装置(诸如移动电话、平板计算机、可携式游戏装置)；和/或通用机器。另外，本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本文所公开的发明概念的范围和精神的情况下，也可使用不太通用的装置，诸如固线式装置、现场可编程门阵列(fog)、专用集成电路(asic)等。
54.虽然上文为本发明的优选实施方案的完整描述，但可以使用各种替代、修改以及等同物。因此，本发明的范围不应参照上述描述来确定，而是改为应参照随附权利要求以及其等同物的全部范围来确定。任何特征(无论优选与否)都可与任何其他特征(无论优选与否)组合。在以下权利要求中，不定冠词“一个”或“一种(a或an)”是指冠词后的一个或多个项的数量，除非另有明确说明。随附权利要求不应被解释为包括装置加功能限制，除非在使用短语“用于
……
的装置”的给定权利要求中明确叙述这种限制。未明确陈述“用于执行指
定功能的装置”的权利要求中的任何元素都不应按35usc
§
112,6中所指定的“装置”或“步骤”条款来解释。