多个电子控制设备的制作方法

本申请要求2015年9月7日提交的名称为“MULTIPLE ELECTRONIC CONTROL DEVICES”的美国专利申请号14/846,966的优先权并且是其PCT申请，该申请的整个说明书通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及电子设备领域，更具体地涉及用于与主机设备交互的无线手持控制器的领域。

背景技术：

在电子设备领域，单独的手持控制器通常用于使用户能够提供交互或接收来自主机设备(例如个人计算机或视频游戏控制台)的反馈。这些控制器可以通过有线或无线连接进行连接，并且在任何给定时间通常只与单个主机设备配对。当用户希望使用多个控制器时，它们必须单独连接到主机设备(例如，使用计算机上的两个独立端口将键盘和鼠标连接到个人计算机)。这需要主机设备和控制器之间的多个独立的通信连接，并且如果主机设备或控制器具有不匹配的通信硬件，则它们不兼容并且不能使用。此外，控制器通常设计用于特定目的(例如用于特定类型的视频游戏或计算机应用程序)，并且需要用户以特定方式与它们交互，例如以特定方式保持控制器以手动访问其所有功能。这对于用户而言可能是棘手的或者甚至是不健康的，并且限制了他们与设备交互的方式。

所需要的是使得用户能够将各种控制器连接到主机设备而不考虑它们的通信装置的装置，这也解决了用户可以以可定制的方式与控制器进行交互以增强人体工程学以及改善交互质量的需要。

技术实现要素：

因此，在本发明的优选实施例中，发明人已经构思并实施可以与多个主机设备配对并且可以传送使用的嵌套通信的多个电子控制设备。

根据本发明的优选实施例，公开了一种用于使用嵌套通信无线控制设备与电子设备交互的系统，包括电子控制设备，所述电子控制设备包括至少多个存储在存储器中并且在联网的计算设备的处理器上运行的编程指令，并且配置成经由网络与多个电子设备通信，并且配置成操作多个硬件控制元件，所述硬件控制元件配置成接收来自人类用户的多个手动交互，并配置成将多个交互信息传输到所述多个电子设备的至少一部分，所述交互信息至少部分地基于来自人类用户的所述多个手动交互的至少一部分，并且配置为接收来自所述多个电子设备中的至少一部分的通信并将至少一部分通信传送到多个电子设备的至少一部分。

根据本发明的另一个优选实施例，公开了一种在控制设备和电子系统之间的嵌套通信的方法，包括以下步骤：通过第一电子控制设备经由网络连接到主机电子设备，所述第一电子控制设备包括存储在存储器中并且在联网的计算设备的处理器上运行的至少多个编程指令，并且配置成经由网络与多个电子设备通信，并且配置成操作多个硬件控制元件，所述硬件控制元件配置成接收来自人类用户的多个手动交互，并配置成将多个交互信息传输到所述多个电子设备的至少一部分，所述交互信息至少部分地基于来自人类用户的所述多个手动交互的至少一部分，并且配置为接收来自所述多个电子设备中的至少一部分的通信并将至少一部分通信传送到多个通信设备的至少一部分；使用附加电子控制设备，所述附加电子控制设备包括存储在存储器中并且在联网的计算设备的处理器上运行的至少多个编程指令并且配置为经由网络与多个电子设备通信，并且配置为操作多个硬件控制元件，所述硬件控制元件配置成接收来自人类用户的多个手动交互，并配置成将多个交互信息传输到所述多个电子设备的至少一部分，所述交互信息至少部分地基于来自人类用户的所述多个手动交互的至少一部分，并且配置为接收来自所述多个电子设备中的至少一部分的通信并将所述通信的至少一部分传送到所述多个通信设备的至少一部分，从而连接到所述第一电子控制设备；在附加电子控制设备处接收多个用户交互；将多个交互信息传输到所述第一电子控制设备，所述交互信息至少部分地基于所述用户交互的至少一部分；以及在所述第一电子控制设备处将所述交互信息的至少一部分传送至所述主机电子设备。

附图说明

附图示出了本发明的几个实施例，并且与说明书一起用于解释根据实施例的本发明的原理。本领域技术人员将理解，附图中示出的特定实施例仅仅是示例性的，并且不认为是以任何方式对本发明的范围或权利要求的限制。

图1是示出在本发明的实施例中使用的计算设备的示例性硬件架构的框图。

图2是示出本发明实施例的客户端设备的示例性逻辑架构的框图。

图3是示出本发明实施例的客户端、服务器和外部服务的示例性架构布置的框图。

图4是示出在本发明的各种实施例中使用的计算设备的示例性硬件架构的另一个框图。

图5是示出本发明优选实施例的配对的嵌套通信无线控制设备的示例性物理布置的图。

图5A是示出本发明优选实施例的配对的嵌套通信无线控制设备的示例性物理布置的图，示出了经由适配器进行通信。

图6是示出为各种用途配置的嵌套通信无线控制器的各种示例性物理配置的图。

图7是示出本发明的优选实施例的用于控制设备和电子系统之间的嵌套通信的示例性方法的流程图。

图8是本发明的优选实施例的示例性系统架构的框图，示出了具有各种电子系统的嵌套通信控制设备的使用。

具体实施方式

在本发明的优选实施例中，发明人已经构思并实践了多个电子控制设备，其可以与多个主机设备配对并且可以传送使用的嵌套通信。

在本申请中可以描述一个或多个不同的发明。此外，对于本文描述的一个或多个发明，可以描述许多替代实施例；应该理解，这些仅出于说明的目的而呈现，并且不以任何方式限制本文包含的发明或本文中呈现的权利要求。从本公开中可以容易地看出，一个或多个发明可以广泛地应用于多个实施例。一般来说，足够详细地描述实施例以使本领域技术人员能够实践一个或多个发明，并且应该理解，可以使用其他实施例，并且可以在不脱离特定发明的范围的情况下进行结构、逻辑、软件、电气和其他改变。因此，本领域技术人员将认识到，可以用各种修改和变更来实践一个或多个发明。本文描述的一个或多个发明的特定特征可以参考形成本公开的一部分的一个或多个特定实施例或附图来描述，并且其中通过示例的方式示出了一个或多个发明的特定实施例。然而，应该理解，这些特征不限于在描述它们时所参考的一个或多个特定实施例或附图中的使用。本公开既不是一个或多个发明的所有实施例的字面描述，也不是所有实施例中必须存在的一个或多个发明的特征的列表。

本专利申请中提供的部分的标题和本专利申请的发明名称仅仅是为了方便，并不以任何方式限制本公开。

彼此通信的设备不需要彼此连续通信，除非另有明确说明。另外，彼此通信的设备可以通过一个或多个通信装置或(逻辑或物理)媒介直接或间接通信。

具有彼此通信的若干部件的实施例的描述并不意味着需要所有这些部件。相反，可以描述各种可选部件，以说明一个或多个发明的各种可能的实施例，并且为了更充分地说明本发明的一个或多个方面。类似地，虽然过程步骤、方法步骤、算法等可以按顺序描述，但是这些过程、方法和算法通常可以配置为以交替的顺序工作，除非特别说明与此相反。换句话说，在本专利申请中可能描述的任何步骤顺序或顺序本身并不表示要求以该顺序执行这些步骤。所描述的过程步骤可以以任何实际的顺序执行。此外，尽管描述或暗示为非同时发生(例如，因为在一个步骤之后描述了另一个步骤)，仍然可以同时执行一些步骤。此外，通过其在附图中描绘的过程的图示并不意味着所示出的过程不包括对其的其他变型和修改，并不意味着所示过程或其任何步骤对于一个或多个本发明是必需的，并且并不意味着所示过程是优选的。而且，每个实施例通常描述一次步骤，但这并不意味着它们必须出现一次，或者它们可能仅在每次实施或执行过程、方法或算法时出现一次。在一些实施例中或一些事件中可以省略一些步骤，或者在给定实施例或事件中可以多次执行一些步骤。

当本文描述单个设备或物品时，显而易见的是，可以使用多于一个设备或物品来代替单个设备或物品。类似地，本文描述了多于一个设备或物品的情况下，显而易见的是，可以使用单个设备或物品来代替多于一个设备或物品。

设备的功能或特征可以替代地由未明确描述为具有这样的功能或特征的一个或多个其他设备来具现化。因此，一个或多个发明的其他实施例不需要包括设备本身。

为了清楚起见，本文描述或参考的技术和机构有时将以单数形式描述。然而，应该理解，除非另有说明，特定实施例可以包括技术的多次迭代或机构的多个实例。图中的过程描述或框应理解为表示包括用于实现过程中的特定逻辑功能或步骤的一个或多个可执行指令的模块、代码段或部分。替代的实施方式包括在本发明的实施例的范围内，其中例如，取决于所涉及的功能，功能可以与所示出或讨论的功能无顺序地执行，包括基本上同时地或以相反的顺序执行，如本领域普通技术人员将理解的那样。

硬件架构

通常，本文公开的技术可以在硬件或软件和硬件的组合上实现。例如，它们可以在操作系统内核中，在单独的用户进程中，在绑定到网络应用程序的库包中，在专门构建的机器上，在专用集成电路(ASIC)上或在网络接口卡上。

本文公开的至少一些实施例的软件/硬件混合实现方式可以在由存储在存储器中的计算机程序选择性激活或重新配置的可编程网络驻留机器(其应该理解为包括间歇连接的网络感知机器)上实现。这种网络设备可以具有多个网络接口，这些网络接口可以配置或设计成利用不同类型的网络通信协议。本文描述用于这些机器中的一些的通用架构，以便说明可以实现给定功能单元的一个或多个示例性装置。根据具体实施例，本文公开的各种实施例的特征或功能中的至少一些可以在与一个或多个网络相关联的一个或多个通用计算机上实现，例如终端用户计算机系统、客户端计算机、网络服务器或其他服务器系统、移动计算设备(例如平板计算设备、移动电话、智能电话、膝上型计算机或其他适当的计算设备)、消费电子设备、音乐播放器或任何其他合适的电子设备、路由器、交换机或其他合适的设备或其任何组合。在至少一些实施例中，本文公开的各种实施例的特征或功能中的至少一些可以在一个或多个虚拟化计算环境(例如，网络计算云、托管在一个或多个物理计算机器上的虚拟机或其他适当的虚拟环境)中实现。

现在参考图1，示出了描绘适用于实现本文公开的特征或功能的至少一部分的示例性计算设备100的框图。计算设备100可以是例如前一段中列出的计算机器中的任何一个，或者实际上是能够根据存储在存储器中的一个或多个程序执行基于软件或硬件的指令的任何其他电子设备。计算设备100可以配置为使用用于这种通信的已知协议(无论是无线还是有线的)通过通信网络(诸如广域网、城域网、局域网、无线网络、因特网或者任何其他网络)与多个其他计算设备(诸如客户端或服务器)进行通信。

在一个实施例中，计算设备100包括一个或多个中央处理器(CPU)102、一个或多个接口110以及一条或多条总线106(诸如外围组件互连(PCI)总线)。当在适当的软件或固件的控制下进行操作时，CPU 102可以负责实现与特定配置的计算设备或机器的功能相关联的特定功能。例如，在至少一个实施例中，计算设备100可以配置或设计成用作利用CPU 102、本地存储器101和/或远程存储器120以及接口110的服务器系统。在至少一个实施例中，可以使CPU 102在软件模块或部件的控制下执行不同类型的功能和/或操作中的一个或多个，所述软件模块或部件例如可以包括操作系统和任何适当的应用软件、驱动器等。

CPU 102可以包括一个或多个处理器103，诸如来自Intel、ARM、Qualcomm和AMD系列微处理器之一的处理器。在一些实施例中，处理器103可以包括专门设计的硬件，例如专用集成电路(ASIC)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、现场可编程门阵列(FPGA)等等，用于控制计算设备100的运行。在特定实施例中，本地存储器101(诸如包括例如一级或多级缓存存储器的非易失性随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))也可以形成CPU 102的一部分。但是，存储器可以耦合到系统100的方式有很多种。存储器101可用于各种目的，例如缓存和/或存储数据、编程指令等。应该进一步理解，CPU 102可以是各种片上系统(SOC)型硬件中的一种，其可以包括诸如存储器或图形处理芯片之类的附加硬件，诸如Qualcomm SNAPDRAGON^TM或Samsung EXYNOS^TM CPU在本领域中变得越来越普遍，例如用于移动设备或集成设备。

如本文所使用的，术语“处理器”不仅限于本领域中称为处理器、移动处理器或微处理器的那些集成电路，而是广义地指的是微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路以及任何其他可编程电路。

在一个实施例中，提供接口110作为网络接口卡(NIC)。通常，NIC通过计算机网络控制数据包的发送和接收；其他类型的接口110可以例如支持与计算设备100一起使用的其他外围设备。可以提供的接口包括以太网接口、帧中继接口、电缆接口、DSL接口、令牌环接口、图形接口等。另外，可以提供各种类型的接口，例如通用串行总线(USB)、串行、以太网，FIREWIRE^TM、THUNDERBOLT^TM、PCI、并行、射频(RF)、BLUETOOTH^TM、近场通信(例如使用近场磁场)、802.11(WiFi)、帧中继、TCP/IP、ISDN、快速以太网接口、千兆以太网接口、串行ATA(SATA)或外部SATA(ESATA)接口、高清多媒体接口(HDMI)、数字视频接口(DVI)、模拟或数字音频接口、异步传输模式(ATM)接口、高速串行接口(HSSI)接口、销售点(POS)接口、光纤数据分布式接口(FDDI)等。通常，这样的接口110可以包括适合于与适当媒体进行通信的物理端口。在一些情况下，它们还可以包括独立处理器(诸如专用音频或视频处理器，如本领域常见的那样用于高保真A/V硬件接口)，并且在一些情况下，包括易失性和/或非易失性存储器(例如RAM)。

虽然图1所示的系统示出了用于实现本文描述的一个或多个发明的计算设备100的一个特定架构，但它绝不是其上可以实现本文描述的特征和技术的至少一部分的唯一设备架构。例如，可以使用具有一个或任意数量的处理器103的架构，并且这样的处理器103可以存在于单个设备中或分布在任意数量的设备中。在一个实施例中，单个处理器103处理通信以及路由计算，而在其他实施例中，可以提供单独的专用通信处理器。在各种实施例中，可以在根据本发明的系统中实现不同类型的特征或功能，所述系统包括客户端设备(诸如运行客户端软件的平板设备或智能手机)和服务器系统(诸如下面更详细描述的服务器系统)。

不管网络设备的配置如何，本发明的系统都可以采用一个或多个存储器或存储器模块(例如，远程存储器块120和本地存储器101)，其配置为存储数据、用于通用网络操作的程序指令或者与本文描述的实施例的功能相关的其他信息(或以上的任何组合)。例如，程序指令可以控制操作系统和/或一个或多个应用的执行或者包括操作系统和/或一个或多个应用。存储器120或存储器101、120还可以配置为存储数据结构、配置数据、加密数据、历史系统操作信息或本文描述的任何其他特定或通用的非程序信息。

因为可以采用这样的信息和程序指令来实现本文描述的一个或多个系统或方法，所以至少一些网络设备实施例可以包括非瞬态机器可读存储介质，其例如可以配置或设计成存储程序指令、状态信息等，用于执行本文描述的各种操作。这种非瞬态机器可读存储介质的示例包括但不限于诸如硬盘、软盘和磁带的磁介质；诸如CD-ROM光盘的光介质；诸如光盘的磁光介质和专门配置为存储和执行程序指令的硬件设备，诸如只读存储器设备(ROM)、闪存(如在移动设备和集成系统中常见的)、固态硬盘(SSD)和“混合SSD”存储驱动器，其可以将固态硬盘的物理部件和硬盘驱动器的物理部件结合在单个硬件设备中(就个人计算机而言，这在本领域中越来越普遍)、忆阻器存储器、随机存取存储器(RAM)等。应该理解，这种存储装置可以是一体的和不可移除的(例如可以焊接到主板上或以其他方式集成到电子设备中的RAM硬件模块)，或者它们可以是可移除的，例如可热插拔的闪存模块(例如设计用于快速交换物理存储设备的“拇指驱动器”或其他可移除介质)、“热插拔”硬盘驱动器或固态硬盘、可移除光学存储盘或其他此类可移除介质，并且这种一体和可移除存储介质可以互换使用。程序指令的示例包括诸如可以由编译器产生的目标代码、诸如可以由汇编器或链接器产生的机器代码、诸如可以由例如Java^TM编译器产生的字节代码并且可以使用Java虚拟机或等同物来执行，或包含可由计算机使用解释器(例如，用Python、Perl、Ruby、Groovy或任何其他脚本语言编写的脚本)执行的更高级别代码的文件。

在一些实施例中，根据本发明的系统可以在独立的计算系统上实现。现在参考图2，示出了描绘独立计算系统上的一个或多个实施例或其部件的典型示例性架构的框图。计算设备200包括处理器210，其可以运行执行本发明的实施例的一个或多个功能或应用的软件，诸如客户端应用程序230。处理器210可以在操作系统220的控制下执行计算指令，操作系统220诸如是Microsoft的WINDOWS^TM操作系统、Apple的Mac OS/X或iOS操作系统、各种Linux操作系统、Google的ANDROID^TM操作系统等。在许多情况下，一个或多个共享服务225可以在系统200中运作，并且可以用于向客户端应用程序230提供公共服务。服务225可以例如是WINDOWS^TM服务、Linux环境中的用户空间公共服务或与操作系统210一起使用的任何其他类型的公共服务架构。输入设备270可以是适合于接收用户输入的任何类型，包括例如键盘、触摸屏、麦克风(例如，用于语音输入)、鼠标、触摸板，轨迹球或其任何组合。输出设备260可以是适合于将输出提供给一个或多个用户的任何类型，无论对系统200是远程的或本地的，并且可以包括例如用于视觉输出的一个或多个屏幕、扬声器、打印机或其任何组合。存储器240可以是具有本领域已知的任何结构和架构的随机存取存储器，供处理器210使用，例如运行软件。存储设备250可以是用于以数字形式存储数据的任何磁性、光学、机械、忆阻器或电存储设备(诸如上面参考图1所述的那些设备)。存储设备250的示例包括闪存、磁性硬盘驱动器、CD-ROM等。

在一些实施例中，本发明的系统可以在分布式计算网络上实现，诸如具有任意数量的客户端和/或服务器的分布式计算网络。现在参考图3，示出了描绘用于在分布式计算网络上实现本发明实施例的系统的至少一部分的示例性架构300的框图。根据实施例，可以提供任意数量的客户端330。每个客户端330可以运行用于实现本发明的客户端部分的软件；客户端可以包括诸如图2所示的系统200。另外，可以提供任意数量的服务器320来处理从一个或多个客户端330接收到的请求。客户端330和服务器320可以经由一个或多个电子网络310彼此通信，在各种实施例中，所述电子网络310可以是互联网、广域网、移动电话网络(诸如CDMA或GSM蜂窝网络)、无线网络(诸如WiFi、Wimax、LTE等)或局域网(或实际上本领域已知的任何网络拓扑；本发明并不比任何一种网络拓扑更偏向任何其他网络拓扑)中的任一个。网络310可以使用任何已知的网络协议来实现，包括例如有线和/或无线协议。

此外，在一些实施例中，服务器320可以在需要时调用外部服务370以获得附加信息，或者咨询关于特定调用的附加数据。可以例如经由一个或多个网络310与外部服务370进行通信。在各种实施例中，外部服务370可以包括网络使能服务或与硬件设备本身相关或安装在硬件设备上的功能。例如，在客户端应用程序230在智能电话或其他电子设备上实施的实施例中，客户端应用程序230可以获得存储在云中的服务器系统320中或部署在一个或多个特定企业或用户处所的外部服务370上的信息。

在本发明的一些实施例中，客户端330或服务器320(或两者)可以利用可以在一个或多个网络310上本地或远程部署的一个或多个专用服务或设备。例如，一个或多个数据库340可以被本发明的一个或多个实施例使用或引用。本领域的普通技术人员应该理解，数据库340可以以各种各样的架构来布置，并且使用各种各样的数据访问和处理装置。例如，在各种实施例中，一个或多个数据库340可以包括使用结构化查询语言(SQL)的关系数据库系统，而其他数据库可以包括替代数据存储技术，诸如在本领域中称为“NoSQL”的那些(例如，Hadoop Cassandra、Google BigTable等)。在一些实施例中，根据本发明可以使用诸如列式数据库、内存数据库、集群式数据库、分布式数据库或甚至平面文件数据储存库的变体数据库架构。本领域普通技术人员将理解，可以适当地使用已知或未来的数据库技术的任何组合，除非本文针对特定实施例指定了特定的数据库技术或部件的特定布置。此外，应该理解，本文使用的术语“数据库”可以指代物理数据库机器、充当单个数据库系统的机器集群或整个数据库管理系统内的逻辑数据库。除非对“数据库”这个术语的特定用途规定了具体的含义，否则它应该解释为意味着这个词的这些含义中的任一个，所有这些都被本领域普通技术人员理解为术语“数据库”的一般含义。

类似地，本发明的大多数实施例可以利用一个或多个安全系统360和配置系统350。安全和配置管理是通用信息技术(IT)和网络功能，并且每个的一些量通常与任何IT或网络系统相关联。本领域普通技术人员应该理解，现在或将来本领域已知的任何配置或安全子系统可以与本发明的实施例结合使用而没有限制，除非特定的安全360或配置系统350或方法是由任何特定实施例的描述特别要求的。

图4示出了可以在整个系统的各个位置中的任一处使用的计算机系统400的示例性概览。它是可以执行代码来处理数据的任何计算机的示例。可以对计算机系统400进行各种修改和改变而不偏离本文所公开的系统和方法的更广范围。CPU 401连接到总线402，总线也连接到存储器403、非易失性存储器404、显示器407、I/O单元408和网络接口卡(NIC)413。I/O单元408通常可以连接到键盘409、指示设备410、硬盘412和实时时钟411。NIC 413连接到网络414，网络414可以是因特网或本地网络，其中本地网络可以连接或不连接到因特网。同样示出为系统400的一部分的是在该示例中连接到交流电源406的电源单元405。未示出可能存在的电池，以及众所周知但是不适用于本文公开的当前系统和方法的特定新颖功能的许多其他设备和修改。应当理解，可以将所示的一些或所有部件组合在一起，例如在各种集成应用(例如，Qualcomm或基于Samsung SOC的设备)中，或者无论何时将多个性能或功能组合到单个硬件设备(例如，在诸如智能手机、视频游戏控制台的移动设备，诸如汽车中的导航或多媒体系统的车载计算机系统或其他集成硬件设备中)中是合适的。

在各种实施例中，用于实现本发明的系统或方法的功能可以分布在任何数量的客户端和/或服务器部件中。例如，可以实现各种软件模块用于执行与本发明相关的各种功能，并且这些模块可以不同地实现为在服务器和/或客户端部件上运行。

概念架构

图8是本发明的优选实施例的示例性系统架构800的框图，示出了具有各种电子系统810的嵌套通信控制设备801、802a-n的使用。根据实施例，控制设备801可以连接到多个电子系统810，例如包括(但不限于)个人计算机811、视频游戏控制台812、媒体中心(例如，家庭影院系统)813或移动设备814(例如，智能手机或平板计算设备)。连接可以通过各种手段来进行，但是根据实施例并且如发明人所设想的，理想的连接方法是通过空中的无线连接手段。用于这种连接的示例性通信协议或技术可以包括(但不限于)蜂窝无线电通信、BLUETOOTH^TM、ANT^TM、WiFi、近场通信(NFC)或其他连接手段。

根据实施例，多个附加控制设备802a-n可以经由各种连接手段与主控制设备801配对。当以这种方式连接时，来自经由附加控制设备802a-n进行的用户交互的输入可以发送到主控制设备801，主控制设备801然后可以将该交互传达给多个连接的电子系统810。如果由电子系统810提供，则反馈可随后由主控制设备801接收并且根据需要传送到附加控制设备802a-n(例如，如果用户交互经由特定的附加控制设备802a进行，并且电子系统810提供专门针对该用户或该设备的反馈)。应该理解，不是所有的控制设备都需要使用类似的连接手段。例如，如果主控制设备801正在操作用于无线通信的BLUETOOTH^TM和WiFi无线电，则附加控制设备802a可以经由BLUETOOTH^TM连接，而第二附加控制设备802b可以使用WiFi连接。以这种方式，主控制设备801可认为是统一各种连接手段的装置，以促进多个电子系统810和多个不同设计和运作的附加控制设备802a-n之间的通信。

示例性实施例的具体描述

图5是示出本发明优选实施例的配对的嵌套通信无线控制设备500a-b的示例性物理布置的图。根据实施例，多个无线控制设备500a-b可以经由无线通信协议(例如包括(但不限于)BLUETOOTH^TM、WiFi、NFC、ZIGBEE^TM、蜂窝无线电频率(例如，通过现有的GSM或其他蜂窝网络，或者根据需要通过使用蜂窝频率在设备之间创建专门或“网状”网络))或者其他合适的无线通信协议或技术与多个电子主机设备510(例如，包括但不限于游戏控制台设备、个人计算机、诸如智能手机或平板计算设备的移动设备、媒体设备或可以经由物理上分离的一个或多个控制器接收用户交互的其他电子设备)“配对”。根据该实施例，两个物理上分离的控制器500a-b可以与主机510配对，以供用户在每只手中握住一个控制器，以便于操纵和符合人体工程学的舒适性。例如，用户在坐下时可以将控制器保持在舒适的角度和距离，从而比起用双手操纵的单个控制器，可以实现更高的舒适度。例如，用户可以在锻炼或全身交互式游戏过程(例如在跑步机上跑步或者与虚拟健身教练如使用NINTENDO WII^TM游戏控制台交互)中每只手抓住控制器。还应该理解，控制设备500a-b可以可选地与多于一个主机设备510配对，例如使用单个控制器与多个计算机或移动设备交互，例如用于给出演示或指导性指令，其中教员可以直接与学生的设备互动。

图5A是示出本发明优选实施例的经由适配器520进行通信的配对嵌套通信无线控制设备500a-b的示例性物理布置的图。根据实施例，可以利用通信适配器520来促进多个控制器500a-b和多个主机设备510之间的通信，例如连接多个物理控制器并将它们作为单个“虚拟控制器”呈现给主机(根据与特定软件应用程序进行交互可能需要，例如需要单一控制器设计的视频游戏)，或者主机和控制器之间的桥接通信可能不能进行通信(例如，如果一台设备完全依赖BLUETOOTH^TM无线电进行连接，而其他设备使用WiFi，或者如果使用两种不同的通信协议)。此外，通信适配器可以由控制设备操作，例如在多个附加或“次要”控制器与指定的“主要”控制器通信的布置中，其又例如通过接收来自每个附加控制器的通信并且以“嵌套通信”布置向主机设备呈现所有通信，由此与主机设备进行通信，其中主控制器用作其他控制器和主机之间的通信适配器(如下所述，参考图6-7)。例如，主控制器可以操作通信适配器520以将健身追踪器或可穿戴设备(例如，诸如FITBIT^TM，APPLE WATCH^TM或MICROSOFT BAND^TM设备)之间的通信桥接至多个主机设备510，例如以将健身或健康信息(通常由可穿戴设备跟踪)与视频游戏或其他软件应用程序集成。这样的布置也可以用来桥接来自不同供应商的设备的数据或运行不同软件或操作系统，例如将来自APPLE WATCH^TM设备的健康数据与MICROSOFT XBOX^TM游戏控制台整合，或将来自FITBIT^TM健身追踪器的健身信息与SONY PLAYSTATION^TM游戏控制台整合，或硬件、软件和供应商的其他组合。

例如，根据诸如用于与家庭游戏控制台(例如，Microsoft XBOX^TM或Sony PLAYSTATION^TM)交互的特定预期用途，可以使用特定的无线协议或硬件技术，或控制设备500a-b可以配置为具有根据特定用途利用多种通信协议的硬件装置，同时可以给用户选项以选择期望的协议或频率以供使用。例如，配置成与台式计算机一起使用的控制设备500a-b可以配置为利用2.4GHz频率范围内的BLUETOOTH^TM无线电通信。可以可选地提供硬件开关或按钮501b，由此用户可以根据需要选择不同的频率，例如通过WiFi网络而不是BLUETOOTH^TM的5GHz范围内的射频以供使用，例如增加范围或速度或避免来自其他设备的干扰(例如，家中或办公室内使用的许多微波炉可能会对2.4GHz频段造成干扰)。使用各种无线通信装置可以使得用户能够以任何他们选择的位置或方式来保持多个控制装置500a-b，改善人体工程学并减轻使用传统控制设备可能发生的重复性压力伤害的不适或风险，所述传统控制装置通常需要用户以特定方式来抓住它们(例如，通常需要用户的手臂和手处于难以对准的计算机键盘)。

通过利用根据该实施例的无线连接，多个控制设备的增加的移动或定位可以用作用户的附加交互方法，例如使用基于手势的输入方法或经由内部硬件传感器(诸如加速度计或陀螺仪)进行位置跟踪。以这种方式，可以根据用户的偏好启用附加形式的输入，增加可能与特定控制设备交互的质量或数量，并可选地减少对特定硬件按钮的需要。例如，手势启用的控制设备可以用模拟按下“音量提高”按钮的特定运动手势来编程，从而消除用硬件按钮来执行该功能的需要。

根据实施例，可以在控制设备500a-b上提供多个硬件按钮，并且可以在物理设计或布置方面有所改变。例如，基于薄膜或机械开关的按钮可以用来在由用户激活时提供触觉(如在计划用于诸如游戏或专业设计的特定用途的硬件键盘中常见的)，或者基于电容触摸的按钮可以用来在不需要触觉时以更紧凑的物理布置来提供交互(如在移动应用中常见的，诸如智能手机或平板计算设备上的屏幕上控件)。

硬件按钮或其他控件可以根据特定用途或期望的功能性以各种布置来放置，例如数字或模拟“触发”式按钮504可以放置在控制设备500c的下侧(以侧面轮廓图示出)，例如用于可能需要触发器致动功能的游戏应用程序中(例如在第一人称、赛车或模拟游戏中)。另一示例性布置可以是以特定方式布置的用于导航的多个按钮502a-n，例如形成用于各种游戏或应用程序的方向键盘(D-pad)，例如用于导航媒体播放器界面或以自上向下的视角播放视频，例如策略或模拟的棋盘游戏。当用户可能需要快速选择并致动按钮而不看时，其他按钮可以包括在游戏或应用程序中使用的大的、容易接触到的按钮501a。这些按钮可以具有各种识别特征，例如可读文本标签、颜色或物理形状(例如包括(但不限于)正方形501a、圆形501b、三角形503a或星形503b控制按钮)。

根据实施例，特定的示例性布置可以是实际上用作单个“分离控制器”的一对控制器，其中用户一只手握住每个设备，并且在两个设备之间分配各种功能以促进双手交互，而不需要在单一设备上使用双手。可以以组合的方式布置控件，其中方向按钮布置在每个设备的顶部周围，功能按钮位于方向按钮的中心，以给交互提供容易接触到的按钮(例如，“接受”或者在屏幕上的菜单项上“点击”)。此外，这些组合的控制布置然后可以与多个内部硬件传感器(诸如加速度计、陀螺仪、霍尔效应传感器或通过捕获和解释传感器数据来促进物理交互的其他硬件装置)相耦合，例如通过使用预定义或可定制的手势或位置追踪来实现交互。

可以通过嵌套通信协议以各种组合来利用各种替代或附加控制设备布置。例如，根据用户的计划使用(例如针对特定游戏或应用程序，或用于特定设备或控制台)，用户可以选择他们的首选“主”控制设备，然后将“辅助”控制设备与它配对。以这种方式可以理解，按钮或其他交互特征或诸如人体工程学形状或布局的物理设计的具体数量、样式或布置可以广泛地变化，并且用户可以基于他们的特定需求或用途来选择对他们有吸引力的特定布置和组合。参考图6，下面描述各种控制设备布置，并且应该理解，根据用户的偏好，可以将任何特定的控制设备可互换地用作主控制器或辅助控制器。另外，通过使用如前所述的各种无线通信技术，附加的硬件设备可以与用于嵌套通信的控制设备配对。例如，健身追踪器(例如包括但不限于FITBIT^TM、MICROSOFT BAND^TM或APPLE WATCH^TM设备)可以经由诸如BLUETOOTH^TM或ANT^TM的无线个人区域网络协议来配对，例如经由控制装置500a-b以提供用户的生物测定或健康信息以及交互。

图6是示出为各种用途配置的嵌套通信无线控制器600a-c的各种示例性物理配置的图。根据一个示例性布置，控制器600a可以配置为最佳地用作媒体回放遥控器，例如用于与连接的扬声器或回放设备一起使用，或与家庭影院或媒体PC设置一起使用。根据这样的布置，可以布置多个按钮601a-n以用于导航媒体设备的屏幕上的界面，例如从库中选择音频或视频内容以供回放。多个附加按钮602a-n可以布置在次要位置以提供附加功能，诸如播放/暂停、停止或菜单功能，以便查看关于所选媒体的附加信息。根据特定用途，这样的控制设备600a可以用作主控制器，可选地具有或不具有用于嵌套通信的辅助控制器，诸如用于监视媒体观看期间的心跳或其他生物学变化的用户的健身追踪设备，或用于播放通过媒体服务器或播放设备呈现的交互式内容的游戏控制器(例如，在ROKU^TM上玩游戏或连接到电视的类似家庭影院设备)。

根据另一个示例性布置，控制器600b可以用于特定的游戏用途，例如以适当的物理形状形成并且具有布置成最适合模拟类型游戏的控制元件(按钮、开关和其他交互式硬件元件)。根据这种配置，控制设备600b可以具有数字或模拟“操纵杆”型控制元件610，用于在360度三维虚拟环境中控制玩家的角色或车辆，例如用于第三人称动作或冒险类游戏。可以提供和布置多个附加按钮611a-n以便于单手使用，诸如访问玩家的库存，执行特定的游戏中动作(例如跳跃、跑步、滚动或其他运动控制)，或根据特定游戏或应用程序的性质执行环境敏感操作。例如，面向模拟器的控制设备600b可以与作为辅助控制器的媒体遥控设备600a配对，使用户能够以媒体遥控设备600a作为其主控制设备来导航媒体界面，从媒体内容菜单中选择游戏，然后使用辅助控制设备600b来玩游戏。当完成播放时，用户可以继续使用他们的主控制器600a来进一步导航媒体界面，而不需要为不同的用途定位遥控器或开关控制器，因为两种控制器可以配对并且处于通信中，即使当一个暂时未使用。

根据另一个示例性布置，控制设备可以配置为专门用作辅助控制器，例如配置成与模拟控制器600b配对的节气门控制器600c，用于在飞行模拟游戏中常用的双手“手动油门和手柄”(HOTAS)设置。根据这种配置，控制设备600c可以包括用于导航或用于使用用户的拇指来控制多个游戏或应用功能的操纵杆或帽子开关控制元件620，通常定位成使得在保持控制设备600c的同时，用户的拇指自然地与控制元件620对齐以易于使用。控制设备600c可以进一步包括整体形成或可移除地固定的人体工程学部分621，例如可移除或可定位的刚性或柔性面板，其通常配置为符合用户的手或手掌并且对准用户的手，以适当地操纵各种控制元件。例如，在一个示例性布置中，控制设备600c可以配置为具有由刚性塑料材料制成的主体，并且具有可移除塑料面板621，该塑料面板621成形为适配用户的手掌以便在使用期间进行适当的抓握和对准。这样的配置也可以设计为接受各种替代的刚性面板621，使用户能够交换抓握面板以配置控制设备600c的物理形状，以最舒适地适配他们特定的解剖结构(例如，这样的配置已用于枪支行业，以使得用户能够配置手枪的抓握，以获得适当的姿势和瞄准)。控制设备600c可以进一步包括多个附加控制元件622a-n，例如按钮或开关，例如布置成使得当正确对准时(如前所述，通过使用符合人体工程学的抓握面板)，用户的手指可以自然地对准理想化激活控制元件622a-n的位置。以这种方式，可以理解，控制设备600a-c可以以各种布置配置有人体工程学部分621，并且具有用于最佳使用的各种控制元件布置，当用户的手正确地对准并抓住控制设备600a-c时，使得任何特定的控制设备600a-c都可以调整以适配各种各样的用户的解剖结构以获得最佳使用，并且促进人体工程学舒适性和身体健康。例如，通过鼓励用户找到最佳的人体工程学贴合度，可以减少重复性压力伤害和其他健康问题的风险。

图7是示出本发明的优选实施例的用于控制设备和电子系统之间的嵌套通信的示例性方法700的流程图。在初始步骤701中，控制设备可以与作为主控制设备的电子系统(例如个人计算机、游戏控制台或家庭影院或媒体中心)配对，例如作为自动处理(例如当电子系统或控制器首次通电时)或手动处理(例如通过直接用户动作来启动配对)。在可选的下一个步骤702中，多个附加的控制设备可以与主控制设备配对，例如为了用户在每只手中使用控制设备，或者为了多个用户分别将一个或多个控制设备配对以供它们在组布置中使用(例如，用于多个用户一起玩视频游戏)。在下一个步骤703中，例如当用户按下按钮或进行选择时，主控制设备可以将多个用户交互发送到配对的电子系统。在可选的下一个步骤704中，多个附加控制设备中的任何一个可以向主设备发送多个用户输入，并且主控制设备然后可以将用户输入发送到配对的电子系统。在下一个步骤705中，配对的电子系统可以向主控制设备发送多个反馈，诸如用于触觉反馈(例如激活振动马达)的指令或用于在由控制设备操作的视觉显示器上呈现的信息。在可选的最终步骤706中，例如，如果从旨在用于所连接的附加控制设备的电子系统发送反馈，则主控制设备可以将多个反馈发送到附加控制设备。以这种方式，可以理解，控制设备和电子系统之间的所有通信都通过主控制设备并且被主控制设备促进。

本领域技术人员将意识到上述各种实施例的可能修改的范围。因此，本发明由权利要求及其等同物限定。