ワイヤレス ゲーム コントローラー用の LiPo バッテリー設計: 触覚、グリップ バランス、充電

コントローラーはメニューでは正常に動作し、ゲームによって強いフィードバックがトリガーされるとリセットされる場合があります。バッテリーを大きくすると、プレイ時間が延長される可能性がありますが、片方のグリップが著しく重く感じられます。

これらは異なる設計上の問題です。 1 つは電力需要に関するものです。もう 1 つは、完成した製品がプレイヤーの手にどのように収まるかに関するものです。

OEM チームが選択する場合 充電式 LiPo バッテリー、どちらも初期仕様に含まれています。バッテリーは、意図した機能をサポートし、可動コントロールに適合し、充電システムと連携する必要があります。また、その位置は空のエンクロージャだけでなく、コントローラ全体に適合する必要があります。

簡単な答え: コントローラーのバッテリー設計は何をカバーする必要がありますか?

コントローラーの実際の機能の組み合わせと機械的レイアウトを使用して、LiPo バッテリーを選択します。

確認する：

• 意図した動作範囲にわたるバッテリーの電圧および電流能力。

• ハプティック シーケンスと連携して動作するその他の機能。

• 明確に定義されたフィードバック、照明、アクセサリ設定を備えたランタイム。

• バッテリーの位置、コントローラーの総質量、グリップバランス。

• コントローラーがアクティブに使用されているときの充電動作。

• フィードバック、取り扱い、検証テスト中の保持力とケーブルの安定性。

コントローラーのバッテリーを容量や公称寸法だけで承認しないでください。再現可能なゲームプレイと充電シナリオを使用して、完全なアセンブリを検証します。

実際に構築しているコントローラーを定義する

基本的なワイヤレス ゲームパッドと機能が豊富なコントローラーでは、電力要件が大きく異なる場合があります。

製品に含まれる機能を列挙します。これらには、ランブル モーター、その他の触覚アクチュエーター、電動トリガー、照明、オーディオ、または追加のディスプレイが含まれる場合があります。設計に存在するフィーチャのみを含めます。

次に、サポートされている各接続モードでこれらの関数がどのように動作するかを定義します。ワイヤレスおよび USB 接続の操作では、異なる設定または通信パスが有効になる場合があります。

たとえば、ケーブルを接続しても、必ずしもワイヤレス通信がオフになるわけではありません。テスト結果を比較する前に、実際のハードウェアとファームウェアの動作を確認してください。

バッテリーをコントローラーの入力範囲および充電器に合わせてください。 「LiPo」というラベルは、単一の普遍的な充電電圧または電流制限を確立するものではありません。

比較する場合 ゲームコントローラーのバッテリーオプション、すべてのモデルが同じ電子機器に適合すると仮定するのではなく、完全な構成を確認してください。セルの電圧、保護、コネクタおよび取り付け寸法は、提案された設計と一致する必要があります。

容量を選択する前に機能負荷マトリックスを作成する

最も要求の厳しい条件には、複数の機能が同時に動作することが含まれる場合があります。各機能を個別にテストすると、その組み合わせが見逃される可能性があります。

エフェクトシーケンス、ファームウェアリビジョン、設定を測定とともに保存します。 「振動オン」は完全なテスト条件ではありません。

無関係なすべてのコンポーネントの最大電流を加算して、それを測定された要件と呼ばないでください。どの負荷が重複しているかを確認し、信頼できる最悪の場合の組み合わせを確認します。

バッテリーインターフェースでの触覚需要の測定

触覚システムは、偏心回転質量モーター、線形共振アクチュエーター、またはその他の機構を使用できます。ドライバーの動作と操作シーケンスは異なる場合があります。

実際のアクチュエータとドライバの構成を記録します。異なるアクチュエータは設計変更であり、単に類似した形状の代替品ではありません。

ドライバーの評価だけでなく効果を比較

短いクリック、繰り返されるパルスパターン、持続的な振動については、個別に考慮する必要があります。イベントの継続時間、繰り返し、および意図されたフィードバックの強度を記録します。

ドライバの出力電流は、必ずしもバッテリから引き出される電流であるとは限りません。変換ステージ、ドライバーの動作、その他のコントローラーの負荷は、バッテリー側の波形に影響を与えます。

関連するイベントをキャプチャするのに十分な時間分解能でバッテリーの電圧と電流を測定します。長時間の録音も使用できるため、繰り返しのエフェクトやスタンバイの消費が目に見える状態になります。

バッテリーの放電時のパフォーマンスをチェックする

バッテリーの許容限度内で、定義された使用終了条件に近いところで、要求の厳しいシーケンスを繰り返します。

リセット、意図しないフィードバックの変更、保護イベント、または通信の中断を探します。すべての接続問題の原因がバッテリーにあると仮定するのではなく、症状を電気的測定値と関連付けます。

無線干渉、ソフトウェアの動作、コネクタの障害については、別途調査が必要です。振動中に切断されるコントローラーには、自動的に大きなセルは必要ありません。

また、単にコントローラーに電力が供給されているかどうかだけでなく、フィードバックのパフォーマンスも比較してください。必要な効果は、製品の定義された許容基準内に留まる必要があります。

明示的な機能設定を使用してランタイム ターゲットを設定する

「10 時間のプレイ」は、動作プロファイルがなければ意味がありません。サポートされる接続モード、フィードバック設定、およびターゲットの背後でのアクセサリの使用を指定します。

少なくとも 2 つの定義済みプロファイルを使用します: 代表的なゲームプレイと要求の厳しいサ​​ポートされる機能の組み合わせです。すべての試合を 1 つの固定平均でカバーすると仮定するのではなく、差異を記録します。

反復可能なシーケンスにわたってエネルギーを測定し、通常の使用に属するアイドル期間を含めます。セッション間のストレージを評価するときは、延長スリープ ドレインを別にしてください。

バッテリーの寿命やデバイスのシャットダウン動作も、使用可能な再生時間に影響します。新鮮なサンプルだけが耐用年数目標の根拠となるべきではありません。

これにより、最初に容量を選択し、後で実行時間の要求を調整するよりも、より有用な要件が生成されます。

容量だけではなく、グリップバランスを考慮してバッテリーを配置します

バッテリーの質量は完成したコントローラーのバランスに影響します。その位置は、モーター、メインボード、トリガー、エンクロージャと並んで重要です。

中央位置とグリップ側位置の比較

中央に位置すると、バッテリーの質量を両手に分散させるのに役立ちます。ただし、ボード、リアコントロール、または必要なケーブルルートと競合する可能性があります。

グリップ側の位置は内部レイアウトに適合しますが、左右バランスの評価が必要です。また、アクチュエータと可動制御装置のためのスペースも残しておく必要があります。

どちらの配置も自動的に最適になるわけではありません。意図した手の位置とコントロールの動きを使用して、完全なコントローラーを比較します。

初期の人間工学的試験では、適切に保護された不活性質量モデルは、提案されたレイアウトを比較するのに役立ちます。これらの試験では、実際のバッテリーの電気的、熱的、または保持性能を検証するものではありません。

使用中の完全なグリップを評価する

代表的なプレイセッション中に、親指のリーチ、トリガーアクセス、背面ボタンの操作、知覚されたバランスをチェックします。

プレイアンド充電の使用を評価する場合は、充電ケーブルも含めてください。内蔵バッテリーの位置が変わらなくても、ケーブルを引くと感触が変わることがあります。

バッテリーとコンポーネントの配置を検討する前に、カウンターウェイトを追加してバランスの問題を解決しないでください。余分な質量は、意図的に製品を決定する必要があります。

同様に、外形を維持するためだけに薄いセルを選択しないでください。候補が依然として必要な電気負荷と実行時間を満たしていることを確認します。

触覚モーションをバッテリー損傷のリスクから遠ざける

フィードバック アクチュエーターは、繰り返し握られ、扱われる製品の内部に動きを生み出します。

バッテリーが回転質量、可動トリガー部品、鋭利なエッジ、またはネジの端に接触しないようにしてください。その配線がセルやアクチュエーターの拘束にならないようにしてください。

トリガーの全移動量と通常のシェルアセンブリを通してケーブルの配線を確認します。触覚操作を繰り返しても、コネクタが緩んだり、絶縁体が磨耗したりしてはいけません。

保持では、ポーチを制御せずに圧迫することなく、不要な動きを制御する必要があります。レビュー バッテリーコンパートメントのクリアランスと保持。 取り付け構造を定義する際の

コントローラーの検証には、組み立てられたハウジングにグリップ圧力と繰り返しのフィードバックが含まれます。オープンシェルベンチセットアップでは、これらの状態を再現できません。

実際のゲームプレイ中に充電を検証する

プラグに接続されていても、セッション中にバッテリーが充電されることは保証されません。

電源管理アーキテクチャによっては、システム需要により充電電流が削減される場合があります。バッテリーは、要求の厳しいイベント中に外部電力を補うこともできます。

アイドル状態の充電とアクティブなゲームプレイを個別にテストします。メニューを表示するだけのコントローラーを充電するのではなく、サポートされているフィードバック、照明、アクセサリ機能を組み込みます。

セッション中のバッテリーの正味電流を測定します。単に充電アイコンが表示されるかどうかだけでなく、結果の充電動作が製品要件を満たしているかどうかを確認します。

充電電圧、温度センサー、保護インターフェースを常に調整します。 ホストと充電器の統合要件。充電制御は、選択したセルの制限内にとどまる必要があります。

最終的なハウジングでは、バッテリー、充電器コンポーネント、グリップ表面付近の熱を評価します。オープンベンチでの操作だけでなく、ハンドヘルドでの使用目的も評価に含めます。

テスト前にバッテリー残量低下時の動作を定義する

コントローラーが使用限界に達する前に何をすべきかを決定します。

考えられる製品戦略には、警告、オプションのフィードバックの定義された削減、または制御されたシャットダウンが含まれます。戦略は、電圧崩壊から偶然に現れるのではなく、設計および検証する必要があります。

機能の削減はランタイム仕様で明確にします。主要な機能をサイレントに無効にするコントローラーは、指定された機能セットを維持するコントローラーと同等ではありません。

要求の厳しいゲームプレイ中に、別の移行としてケーブルの取り外しをテストします。コントローラーが意図した動作を維持していること、または操作を続行できない場合に予測どおりにシャットダウンすることを確認します。

宣伝されている再生時間の数値を維持するために、保護をバイパスしたり、バッテリー制限を下げたりしないでください。

コントローラー固有の検証マトリックスの使用

サンプルの承認前に合格基準に同意します。電気測定とユーザー向けのパフォーマンスを一緒に検討する必要があります。

関連する承認された温度とバッテリー状態をマトリックス全体でテストします。 1 回の実行ですべての組み合わせが成功したことを意味するのではなく、どの条件がテストされたかを記録します。

比較中は、シェル、アクチュエータの取り付け、バッテリーのリビジョン、ファームウェアの一貫性を保ちます。変更した場合は、どの結果が適用可能なままであるかを確認してください。

OEM バッテリーの概要に含めるべき内容

必要な mAh 値だけでなく、コントローラーに固有の要件をバッテリーのサプライヤーに提供します。

含む：

• サポートされる接続モードと含まれるコントローラー機能。

• バッテリーの電圧範囲と充電システムの情報。

• 代表的かつ要求の厳しいフィードバック シーケンスをバッテリー側でキャプチャします。

• 必要なランタイムとそのターゲットを定義する設定。

• 設置されるバッテリーのスペース、ターゲット質量、および推奨される取り付け位置。

• アクチュエータの位置、可動制御のクリアランス、およびケーブルのルート。

• コネクタ、極性、保護、温度センサーの要件。

• プレイ中の充電動作と承認された温度条件。

• バッテリー残量低下時のアクションとデバイスレベルの許容基準。

• サンプルのニーズ、パイロットの量、生産の期待。

ハードウェアおよび機械の開発と並行して候補バッテリーを検討します。グリップとアクチュエーターのレイアウトが決まった後にバッテリーを最終決定すると、利用可能な選択肢が不必要に制限される可能性があります。

よくある質問

適切なゲーム コントローラーのバッテリー容量は何によって決まりますか?

容量は、必要な再生時間と測定された動作プロファイルによって異なります。最初にフィードバック、照明、通信、アクセサリの設定を定義します。次に、使用可能なエネルギー、ピーク需要、設置されているバッテリーのエンベロープを一緒に確認します。

触覚フィードバックによりゲーム コントローラーのバッテリーがシャットダウンする可能性がありますか?

要求の厳しいフィードバックにより、セル、接続、保護回路、または電源の限界が明らかになる可能性があります。イベント中の電流と電圧をキャプチャします。ファームウェア、無線動作、および電気的証拠を確認せずに、切断の原因をバッテリーに帰さないでください。

ゲーム コントローラーのバッテリーはどこに配置する必要がありますか?

完全なコントローラーで提案された位置を比較します。左右のバランス、制御アクセス、アクチュエータのスペース、熱、ケーブルの配線を考慮してください。中心的な位置は便利ですが、それは普遍的な要件ではありません。

ワイヤレスコントローラーは使用中に充電できますか?

充電器、電力経路、バッテリーがそのモードをサポートしている場合のみ。システムの需要により、充電電流が減少したり、バッテリーの補助が必要になる場合があります。実際のゲームプレイ中に正味のバッテリー電流と温度を確認します。

バッテリーを大きくするとコントローラーは自動的に改善されますか?

いいえ、実行時間が長くなる可能性がありますが、質量、グリップバランス、クリアランス、充電要件にも影響します。エンクロージャに入る最大の容量を選択するのではなく、完全な設計を比較してください。

ランタイム目標を達成するにはフィードバックを無効にする必要がありますか?

その設定が指定された動作プロファイルの一部である場合を除きます。バッテリー低下時の機能の削減を文書化し、慎重にテストします。フィードバックを無効にして測定した実行時間は、条件がなければフル機能のゲームプレイを表すものではありません。

結論

ワイヤレス ゲーム コントローラーのバッテリーは、完成品が提供するエクスペリエンスを考慮して選択する必要があります。

同時発生する特徴と再現可能な触覚シーケンスを測定します。グリップ全体のバッテリーの位置を比較し、実際の動作条件下で充電、バッテリー残量低下時の動作、機械的保持を検証します。

目標は、コントローラーに電力を供給し続けることだけではありません。使用予定期間全体を通じて、定義されたフィードバック、ハンドリング、および充電パフォーマンスを維持します。

コントローラーのバッテリー設計レビューをリクエストする

コントローラーのレイアウト、アクチュエーター構成、負荷キャプチャ、ランタイム ターゲットを ZERNE と共有します。カスタム LiPo バッテリー設計レビューをリクエストして、OEM プロジェクトに適したセル寸法、保護、コネクタ、配線オプションを評価してください。