(57)【要約】【課題】ユーザが片手で容易に操作でき、上昇、下降、移動、回転等をするように操作するにあたって、より直観的に操作できるドローンコントローラを提供する。【解決手段】客体の動きを操作可能な客体コントローラにおいて、本体、本体と非接触の操作部、及び本体に対する操作部の相対的な位置に基づいて客体の動きを制御する制御部を含むことを特徴とする。【選択図】  図２
2020119586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
客体の動きを操作可能な客体コントローラにおいて、
本体と、
前記本体と非接触の操作部と、
前記本体の内部に配置され、前記本体に対する前記操作部の相対的な位置に基づいて前記客体の動きを制御する制御部と、を含むことを特徴とする客体コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、客体コントローラに係り、より詳しくは、客体が移動したり回転したりすることを操作可能な客体コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドローン又は無人航空機（ＵＡＶ；ｕｎｍａｎｅｄ  ａｅｒｉａｌ  ｖｅｈｉｃｌｅ）は、人が搭乗することなく、無線で操作して飛行する飛行体をいう。マルチコプタードローンは、最初に軍事用に開発されたが、運搬及び保管の便利性から放送等の撮影で多く使用されている。
【０００３】
近年、ドローン（無人飛行体）が商用化されている。ドローンは、機体が軽くて携帯が簡便かつ迅速で、経済性に優れ、航空撮影、低高度偵察捜索等の用途に活用されている。
また、ドローンは、カメラで人が接近しにくい位置から撮影をしたり、ドローンに物を積んで他の場所に移動して物を運搬したりする用途等の様々な分野で活用されている。また、ドローンを災難災害状況調査、物資運搬にも使用するために多くの研究が進んでいる。
【０００４】
近年、ドローンは、一般のユーザが携帯し、カメラを利用して航空撮影をする等のレジャースポーツ用としても脚光を浴びている。このようなドローンは、従来のものより軽く、小型化され、高性能の小型カメラが取り付けられることもある。
ドローンは、人が搭乗しない無人飛行体であるので、通常、地上にいるユーザの操作信号を無線で受信して運転される。今まで、ほとんどのドローンは、人の操作が必要な手動運転により操作されていた。
【０００５】
図１は、従来の客体コントローラ制御装置の実施例を示す概念図である。
図１に示すように、左右両方のスティックを利用してドローンの前後、左右の動き、左折と右折、上昇と下降等を操縦できる。
しかし、このような操縦方式は、直観性に著しく劣り、ユーザがドローンを自由に操縦するためには、多くの練習が要求される。また、曲芸飛行等、精密なコントロールが可能であるように開発されるにつれ、操縦方式の複雑度が増加している。
【０００６】
言い換えれば、従来のドローンを操作するコントローラは、ユーザが両手で把持（Ｇｒａｂ）した状態で操縦することが一般的であった。また、ドローンの操縦は、その操作の困難性のため、ドローンを使用するにあたって高い参入障壁になっている。このような理由から販売されるドローンの種類も初心者用、中級者用、上級者用に分けられて販売されている。また、ドローンユーザは、ドローンの上手な操縦のためにドローンの操縦に多くの時間を投資している。
【０００７】
ところが、ドローンがレジャースポーツ等にまでその活用分野が拡大されるにつれ、ドローン操作の教育を受けていない人達も、より簡便に操作でき、直観的に操作できるドローンコントローラへの必要性が増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記のような検討過程で案出されたものであって、ユーザが両手で把持した状態で操縦しなくてもよく、片手で容易に操作できるドローンコントローラを提供するためのものである。
【０００９】
また、ドローンが上昇、下降、移動、回転等をするように操作するにあたって、より直観的に操作できるドローンコントローラを提供するためのものである。
本発明の課題は、以上において言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解され得るだろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための本発明の一実施例に係る客体コントローラは、客体の動きを操作可能な客体コントローラにおいて、本体と、本体と非接触の操作部と、本体の内部に配置され、本体に対する操作部の相対的な位置に基づいて客体の動きを制御する制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、本体は、ユーザが把持可能に形成され得る。
本発明のまた他の特徴によれば、本体の上部には、ディスプレイが配置され、ディスプレイは、操作部の位置及び進行方向に対してディスプレイできる。
【００１２】
本発明のまた他の特徴によれば、本体の上部は、外部に向かって凸に突出して支持面を形成することができる。
本発明のまた他の特徴によれば、操作部は、支持面上に支持されて移動可能であり、支持面は、本体の中心部に向かって一定の圧力以上に加圧された時に押し操作され得る。
【００１３】
本発明のまた他の特徴によれば、本体は、本体の上部の周りに沿って支持面上に突出する離脱防止ジョーを含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、本体は、操作部と本体との間の相対的な位置による操作以外の客体に対する他の制御が可能であるように信号を入力可能なユーザ入力部を含むことができる。
【００１４】
本発明のまた他の特徴によれば、制御部は、ユーザ入力部に入力され前以て設定されたユーザの入力に基づいて、操作部及び本体の一側の表面との相対的初期位置（Ｚｅｒｏ  Ｐｏｉｎｔ）を設定できる。
【００１５】
本発明のまた他の特徴によれば、制御部は、本体に対する操作部の相対的初期位置を設定した後、前以て設定された入力によって相対的初期位置を基準に移動する操作部の動きに対してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つの軸に対する線形的なキャリブレーション（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）を遂行し、それを格納することができる。
【００１６】
本発明のまた他の特徴によれば、制御部は、初期位置設定値及びキャリブレーションの遂行による基準値を基準に、操作部と本体の一側との変位に基づいて客体を移動させる信号を発生できる。
【００１７】
本発明のまた他の特徴によれば、操作部と本体の一側との変位する程度を２つ以上の領域に分けるか、線形的に受け入れて、操作部が各領域のうち一つの領域に位置する場合は、客体を変位させる大きさが同一の信号を発生させることができる。
【００１８】
本発明のまた他の特徴によれば、制御部は、操作部のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のいずれか一つの軸の変位が他の二つの軸の変位より前以て設定された範囲以上である場合、客体の他の二つの軸の変位値を０に設定できる。
【００１９】
本発明のまた他の特徴によれば、制御部は、ユーザ入力部に対する前以て設定されたユーザの入力に基づいて、各領域で発生する客体を変位させる大きさに対する比率を高めるか減らすことができる。
【００２０】
本発明のまた他の特徴によれば、制御部は、ユーザが、客体が制御される信号の大きさを容易に把握できるように、客体を制御するように発生させる信号によって互いに異なる聴覚、視覚及び触覚の少なくとも一つの信号を発生させることができる。
【００２１】
本発明のまた他の特徴によれば、制御部は、操作部と本体の上部が前以て設定された変位範囲を外れるか、又は本体が前以て設定された圧力以上の外力を受けるようになると、客体が現在あるその位置に維持するようにする信号を発生させることができる。
【００２２】
本発明のまた他の特徴によれば、本体は、操作部を収納できる収納空間を含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、収納空間は、本体の内部に操作部を収納するように形成されるか、又は本体の外部に操作部を着脱可能に差し込むように形成され得る。
【００２３】
本発明のまた他の特徴によれば、本体は、操作時、操作部が本体から離脱されないように、本体の上部面に操作部と結合可能な連結部材を含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、ユーザ入力部は、スクロールボタン、ホイールボタン、スライドボタン、及び押しボタンの中の少なくとも一つを含むことができる。
【００２４】
本発明のまた他の特徴によれば、制御部は、ユーザ入力部に前以て設定されたユーザの入力が加えられることに基づいて客体を回転させる信号を発生させることができる。
【００２５】
本発明のまた他の特徴によれば、操作部は、ユーザの指に着脱可能であるように、ユーザの指のいずれか一つに着脱されるように、復原力を利用してユーザの指を押圧して指にホールディングされるホールディング手段、ユーザの指の太さに合わせて引き締めが可能な引き締め手段、又は指が挿入可能な差し込み手段の中の少なくとも一つを含むことができる。
【００２６】
本発明のまた他の特徴によれば、客体に対する情報、制御信号に対する情報、及び本体の設定に対する信号を外部端末機と送受信可能な通信モジュールを更に含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、本体は、客体に対する情報、制御信号に対する情報、及び本体の設定に対する信号を表示可能なディスプレイを更に含むことができる。
【００２７】
本発明のまた他の特徴によれば、制御部は、前以て設定されたユーザの入力に基づいて、新たな客体に対する制御が可能であるように他の客体と通信できるように本体の制御信号を設定するシンク（Ｓｙｎｃ）機能を含むことができる。
【００２８】
本発明のまた他の特徴によれば、客体は、ドローン、無人航空機、有人航空機、ゲーム機、コンピュータプログラム内のオブジェクト及び自動車の少なくとも一つであってよい。
本発明のまた他の特徴によれば、客体コントローラは、ポジションセンサを利用して本体に対する操作部の相対的な位置を検出できる。
その他の実施例の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の実施例の少なくとも一つによれば、コントローラの動きだけでドローンのような３次元移動客体の動きを操縦でき、ユーザに直観性を与えることができるという長所がある。
また、微細操縦が可能となり、移動客体制御の正確度が向上できるという長所がある。
【００３０】
本発明の適用可能性の更なる範囲は、以下の詳細な説明から明らかになるだろう。しかし、本発明の思想及び範囲内での様々な変更及び修正は、当業者に明確に理解され得るので、詳細な説明及び本発明の好ましい実施例のような特定の実施例は、単に例示として与えられたものと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の客体コントローラ制御装置の実施例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施例に係る客体コントローラを説明するための斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係る客体コントローラを説明するためのブロック図である。
【図４】図２の客体コントローラが操作部の認識領域を把握するための概念図である。
【図５】図２の客体コントローラを利用して客体をコントロールする操作方法の様々な例を説明するための概念図である。
【図６】図２の客体コントローラを利用して客体をコントロールする操作方法の様々な例を説明するための概念図である。
【図７】図２の客体コントローラを利用して客体をコントロールする操作方法の様々な例を説明するための概念図である。
【図８】図２の客体コントローラを利用して客体をコントロールする操作方法の様々な例を説明するための概念図である。
【図９】本発明の互いに異なる実施例に係る客体コントローラで操作部が本体に収納されることを説明するための概念図である。
【図１０】本発明の互いに異なる実施例に係る客体コントローラで操作部が本体に収納されることを説明するための概念図である。
【図１１】本発明の互いに異なる実施例に係る客体コントローラを説明するための斜視図である。
【図１２】本発明の互いに異なる実施例に係る客体コントローラを説明するための斜視図である。
【図１３】本発明の互いに異なる実施例に係る客体コントローラを説明するための斜視図である。
【図１４】本発明の互いに異なる実施例に係る操作部を説明するための概念図である。
【図１５】本発明の他の実施例による客体コントローラを説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下において開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現され、本実施例は、単に、本発明の開示が完全なものとなるようにし、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に、発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇により定義されるだけである。
【００３３】
本発明の実施例を説明するための図面に開示された形状、大きさ、比率、角度、個数等は、例示的なものであるので、本発明は、図示された事項に限定されるものではない。また、本発明を説明するにあたって、関連した公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に濁す恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。本明細書上において言及された「含む」、「有する」、「なされる」等文の文言が使用される場合は、「〜だけ」が使用されない以上、他の部分が加えられ得る。構成要素を単数で表現した場合は、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。
【００３４】
構成要素を解釈するにあたって、別途の明示的な記載がなくても誤差範囲を含むものと解釈する。
位置関係についての説明である場合には、例えば、「〜上に」、「〜上部に」、「〜下部に」、「〜隣に」等と二部分の位置関係が説明される場合は、「すぐ」又は「直接」が使用されない以上、二部分の間に一つ以上の他の部分が位置していてもよい。
【００３５】
素子又は層が異なる素子又は層の上（ｏｎ）と称されるものは、他の素子のすぐ上又は中間に他の層又は他の素子を介在した場合のいずれも含む。
【００３６】
第１、第２等が様々な構成要素を述べるために使用されるが、これらの構成要素は、これらの用語により制限されない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。従って、以下において言及される第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素であってもよい。
【００３７】
明細書全体にわたって、同じ参照符号は、同じ構成要素を指す。
図面で示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために示されたものであり、本発明は、示された構成の大きさ及び厚さに必ずしも限定されるものではない。
【００３８】
本発明の様々な実施例のそれぞれの特徴は、部分的又は全体的に互いに結合又は組み合わせ可能であり、当業者が十分に理解できるように技術的に多様な連動及び駆動が可能であり、各実施例が互いに対して独立して実施可能であってもよく、関連関係で共に実施可能であってもよい。
【００３９】
以下、添付の図面を参照して本発明の様々な実施例を詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施例に係る客体コントローラを説明するための斜視図であり、図３は、本発明の一実施例に係る客体コントローラを説明するためのブロック図である。
【００４０】
本発明の客体コントローラ１０００は、コントロールの対象となる客体１０の動きを操作可能である。ここで、コントロールの対象となる客体１０は、ドローン、無人航空機、有人航空機、ゲーム機、コンピュータプログラム内のオブジェクト、及び自動車等と多様に存在し得る。しかし、本実施例においては、ドローンを基準に説明する。
【００４１】
図２及び図３に示すように、客体コントローラ１０００は、互いに接触しない状態で操作される本体１００、操作部２００、及び制御部３００を含む。
本体１００は、センサ部１１０、ユーザ入力部１２０、出力部１３０、通信部１４０、及び格納部１５０を含む。また、本体１００の内部には、制御部３００が配置され得る。一方、本体１００の上部の表面には、操作部２００が垂直上部に離隔して配置される領域をガイドするように標識が食刻されていてよい。
【００４２】
センサ部１１０は、本体１００の一面、具体的には、本体１００の上面に近い内部に配置され得る。本体１００に配置されるセンサ部１１０は、操作部２００に含まれるまた他のセンサと互いに相対的な変位を測定するようになる。制御部３００は、測定された変位に基づいて客体１０に伝達する操作の信号を決定できる。
【００４３】
ユーザ入力部１２０は、操作部２００と本体１００との間の相対的な位置による操作以外の、客体１０に対する他の制御が可能であるように信号を入力可能であるように本体１００に配置される。具体的には、ユーザ入力部１２０は、操作部２００と本体１００との相対的な変位では決定されない客体１０の操作信号を入力するか、又は操作部２００と本体１００との相対的な変位で決定される信号をキャリブレーションするか、又は操作部２００と本体１００との相対的な変位で決定される信号の大きさ及び比率を調整する役割で使用され得る。操作部２００と本体１００との相対的な変位では決定されない客体１０の操作信号は、客体１０の回転信号であってよい。
【００４４】
一方、ユーザ入力部１２０は、本体１００の前面にユーザの親指ではない他の指が配置されるように形成され得る。ただし、これに限定されず、ユーザ入力部１２０は、本体１００の他の位置に形成されるか、又は操作部２００に形成され得る。
【００４５】
併せて、ユーザ入力部１２０は、スクロールボタン、ホイールボタン、スライドボタン及び押しボタンの少なくとも一つを含むことができる。図面を基準に最も上にあるボタンがホイールボタンであり、その下にはスライドボタンがあり、その下には押しボタンがある。
【００４６】
出力部１３０は、制御部３００により発生する様々な信号をユーザが認識できるように出力する構成を意味する。客体コントローラ１０００は、出力部１３０を通して使用法等をガイドするか、又は客体１０に伝達される信号の種類や信号の大きさをユーザに認識させるために使用され得る。例えば、出力部１３０は、光を発散するＬＥＤ等の光源、音を出力するスピーカ１３１、本体１００を振動させる振動モジュール等になり得る。
【００４７】
一方、ディスプレイ１３２は、出力部１３０のうち一つであってよい。ディスプレイ１３２は、本体１００に、ユーザが視認可能に配置され得る。ディスプレイ１３２は、客体１０に対する情報、制御信号に対する情報、及び本体１００の設定に対する信号を表示可能である。
【００４８】
通信部１４０は、客体１０に対する情報、制御信号に対する情報、及び本体１００の設定に対する信号を外部端末２０と送受信可能である。即ち、通信部１４０は、客体コントローラ１０００が動作を操作しようとする客体１０と通信するか、又は本体１００及び／又は客体１０と関連した情報を設定又はディスプレイ１３２できる外部端末２０と通信できる。
【００４９】
格納部１５０は、制御部３００で測定した本体１００と操作部２００との間の相対的初期位置や、ユーザが操作部２００を中心に操作試験をする時に測定されたキャリブレーションを格納することができる。また、格納部１５０は、客体コントローラ１０００が他の種類の客体１０、例えば、ドローン、無人航空機、有人航空機、ゲーム機、コンピュータプログラム内のオブジェクト、及び自動車等を操作する時に使用され得る信号体系、プログラム等が格納されていてよい。
【００５０】
本体１００は、ユーザが片手で把持可能であるように形成され得る。図２に示すように、ユーザは、片手で客体コントローラ１０００を使用することができる。具体的には、ユーザは、親指を操作部２００に固定した後、残りの４本の指と手の平とを利用して本体１００を把持できる。ユーザは、客体コントローラ１０００に対するこのような把持を通して片手でより容易に客体１０をコントロールすることができる。一方、上述の説明に限定されるものではなく、本体１００を床等に配置した状態で操作部２００を使用するか、又は本体１００は他の手で持ち、他の片手で操作部２００を使用することもできる。
【００５１】
操作部２００は、本体１００と接触されず、本体１００と離隔した状態で作動し得る。このとき、制御部３００は、本体１００と操作部２００との相対的な位置に基づいて客体１０を作動させることができる。操作部２００は、ユーザの手に固定され得る。具体的には、図２に示すように、ユーザの親指が挿入され得る。操作部２００は、リング状に形成されることができるが、これに限定されず、ユーザの手に接触され得る手段が備えられれば十分である。これについては、図１４を参照して具体的に説明する。
【００５２】
一方、操作部２００と本体１００との相対的な位置は、３Ｄマグネチックセンサを利用して検出し得る。具体的には、本体１００には３Ｄマグネチックセンサが内蔵されており、操作部２００にはマグネチックが内蔵され、互いの変位を把握することができる。
【００５３】
また、操作部２００と本体１００との相対的な位置を検出可能なポジションセンサは、３Ｄマグネチックセンサ、加速度センサ（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｏｒ）、磁気センサ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｓｅｎｓｏｒ）、インピーダンスセンサ、インピーダンスセンサと磁気センサに対するハイブリッドセンサ、ハイブリッドセンサ、重力センサ（Ｇ−ｓｅｎｓｏｒ）、ジャイロスコープセンサ（ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ  ｓｅｎｓｏｒ）、モーションセンサ（ｍｏｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｏｒ）、赤外線センサ（ＩＲセンサ：ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｓｅｎｓｏｒ）、超音波センサ（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ｓｅｎｓｏｒ）、光センサ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｅｎｓｏｒ、例えば、カメラ）の少なくとも一つであってよい。
【００５４】
制御部３００は、本体１００の内部に配置され、本体１００に対する操作部２００の相対的な位置に基づいて客体１０の動きを制御する。
例えば、制御部３００は、ユーザ入力部１２０に入力され前以て設定されたユーザの入力に基づいて、操作部２００及び本体１００の一側の表面との相対的初期位置（Ｚｅｒｏ  Ｐｏｉｎｔ）を設定できる。具体的には、ユーザ毎に手の大きさが異なるので、操作部２００を指に固定させた状態で本体１００を把持したとき、操作部２００が安定して本体１００の上部に置かれるポイントが異なる。
【００５５】
この場合、操作部２００が置かれ得る所に標識があるが、ユーザが自身の操作部２００をその場所に正確に配置させることは難しいことがある。従って、ユーザが、操作部２００を本体１００の上部に配置した安定した状態でユーザ入力部１２０に前以て設定された入力をすれば、制御部３００は、その時の操作部２００と本体１００との相対的な距離を基本距離、即ち、相対的初期位置と把握できる。
【００５６】
また、制御部３００は、本体１００に対する操作部２００の相対的初期位置を設定した後、前以て設定された入力によって操作部２００のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つの軸に対して、相対的初期位置を基準にキャリブレーション（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）を遂行することができる。具体的には、相対的初期位置の状態で指をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向にゆっくり動かすと、制御部３００は、その時の変位及び軌跡を該当ユーザの変位及び軌跡と判断し、それを基準に制御動作を判断するようになる。
【００５７】
一方、制御部３００は、操作部２００と本体１００の上部とが前以て設定された変位以上に外れた場合、客体１０が現在あるその場を維持するようにする維持信号を発生させることができる。具体的には、ユーザが指を操作部２００に固定した状態で、本体１００がユーザの手から離脱する場合が発生し得る。本体１００が落下する過程で、本体１００と操作部２００とは互いに大きな変位で離隔するので、例えば、ドローン操作中であれば、制御部３００では、これをドローンの上昇信号と判断することになる。このような場合を防止するために、先に測定した相対的初期位置及びキャリブレーションされた値で前以て設定された値の範囲を外れるようになった場合、客体１０が位置していた位置を維持し続けるようにする維持信号、即ち、シャットダウン信号（Ｓｈｕｔ−Ｄｏｗｎ）を発生させることができる。
【００５８】
また、制御部３００は、前以て設定されたユーザの入力に基づいて、新たな客体１０に対する制御が可能であるように他の客体１０と通信できるように本体１００の制御信号を設定するシンク（Ｓｙｎｃ）機能を含むことができる。具体的には、新たな客体１０（例えば、コンピュータプログラム内のオブジェクト及び自動車等）に客体コントローラ１０００をシンクさせて操作可能にすることができる。この時には、ユーザ入力部１２０に前以て設定された入力をすることで、新たな客体１０と客体コントローラ１０００とをシンクさせることができる。
【００５９】
また、制御部３００は、前以て設定されたユーザ入力が加えられることに基づいて、客体１０がホバリング（ｈｏｖｅｒｉｎｇ）状態を維持するように、通信部１４０の伝送をオフ（ＯＦＦ）状態に設定することができる。
【００６０】
図４は、図２の客体コントローラが操作部の認識領域を把握する方法の概念図である。
図４に示すように、操作部２００が本体１００に対して相対的に移動する領域をＹ軸方向に対して分けたことが分かる。ユーザが操作部２００を着用した状態で操作部２００を移動させるとき、操作部２００に対する微細な調整が難しいので、このような領域を指定して、制御部３００の出力をいくつかの段階に分けることができる。このような領域の分割は、ユーザの操作未熟や、疲労度による誤作動の確率を減らす。
【００６１】
このような領域の設定は、ユーザのキャリブレーション段階で設定され得る。具体的には、ユーザは、ユーザ毎に指の長さや、移動に対する体感変位が異なる。従って、客体コントローラ１０００を使用するとき、相対的初期位置を設定し、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に対して段階的に変位をキャリブレーションして格納する段階を経ることができる。具体的に説明すると、次のとおりである。
【００６２】
ユーザが操作部２００を着用した後、本体１００を把持する。その後にユーザ入力部１２０等を通して相対的初期位置を設定する。客体コントローラ１０００は、相対的初期位置が設定された後に、自動でＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に対して段階的に変位を設定するようにユーザに要求することができる。例えば、客体コントローラ１０００は、出力部１３０を通してユーザに「右に１段階移動して下さい。」という出力をすることができる。その後に「右に２段階移動して下さい。」という出力を出力部１３０を通してすることができる。これによって、ユーザは、操作部２００を右に１段階移動する。その後に右に２段階、即ち、１段階より更に右に移動した状態で操作部２００を移すようにする。このような過程を繰り返す等の方法を通してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に対する領域を設定することができる。
【００６３】
もう一度説明すると、ユーザの手の大きさ等によって第１領域３１０、第２領域３２０ａ、３２０ｂ及び第３領域３３０ａ、３３０ｂの設定が変わり得る。従って、制御部３００は、客体コントローラ１０００の作動初期に相対的初期位置設定及び各領域に対するキャリブレーションを遂行することができる。このような相対的初期位置設定及び各領域に対するキャリブレーションは、前以て設定された信号がユーザ入力部１２０に入力されればなされ得る。
【００６４】
即ち、操作部２００と本体１００との相対的な変位で決定される信号のキャリブレーションは、次のとおりである。制御部３００は、ユーザ入力部１２０に入力され前以て設定されたユーザの入力に基づいて、操作部２００及び本体１００の一側の表面との相対的初期位置（Ｚｅｒｏ  Ｐｏｉｎｔ）を設定できる。相対的初期位置を設定した以後に、ユーザは、操作部２００のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の少なくとも一つの軸に対して操作部２００を移動させることができる。このとき、センサ部１１０及び制御部３００は、操作部２００の変位を相対的初期位置と比較してキャリブレーション（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）を遂行することができる。
【００６５】
具体的には、図４に示すように、操作部２００がＹ軸の第１領域に位置する時は、制御部３００で客体１０をＹ軸方向に移動させる信号を発生しないことがある。操作部２００が第２領域に位置する時は、制御部３００で客体１０をＹ軸方向に前以て決定された速度で移動させる信号が発生される。そして、操作部２００が第３領域に位置する時は、制御部３００で客体１０をＹ軸方向に第２領域で発生した移動速度より更に速い速度で移動させる信号が発生し得る。このとき、制御部３００は、操作部２００が各領域のうち一つの領域に位置する場合は、客体１０を変位させる大きさが同一の信号を発生させることができる。即ち、制御部３００は、操作部２００が一つの領域に位置する時には、同じ大きさの出力で客体１０が移動し得る。
【００６６】
一方、このような各軸に対する領域は、３つ以上の領域に更に分けられてもよく、２つの領域に分けられてもよい。また、複数の領域に分けられず、リニアに設定されてもよい。
【００６７】
また、制御部３００は、操作部２００のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸のいずれか一つの軸の変位が、他の二つの軸の前以て設定された変位の範囲より大きな場合、客体１０の他の二つの軸の変位値を０に設定できる。例えば、ユーザの親指に操作部２００が挿入されて移動する時には、指の関節及び構造上、操作部２００がＸ軸、Ｙ軸又はＺ軸にリニアに動くことが難しいことがある。従って、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のいずれか一つの軸の変位が、前以て設定された他の二つの軸の変位より範囲より大きな場合、前以て設定された範囲より大きな軸にのみ客体１０が動くように設定され得る。
【００６８】
このとき、制御部３００は、キャリブレーション値を基準に操作部２００と本体の一側との変位に基づいて客体１０を移動させる信号を発生するようになる。しかし、これに限定されず、キャリブレーション値以外に基準値で客体１０を移動させる信号を発生させることができる。この時の基準値は、キャリブレーション値に誤差範囲を反映して新たに算出された値であってよい。
【００６９】
図５〜図８は、図２の客体コントローラを利用して客体をコントロールする操作方法の様々な例を説明するための概念図である。
まず、図５に示すように、客体コントローラ１０００が相対座標モードで客体１０を移動させる様子が示されている。ユーザが操作部２００を第１方向に矢印ａのベクトル値で移動させた。このような状況で客体１０は第１方向にａのベクトル値で移動し続けている。これは、客体コントローラ１０００が相対座標モードで客体１０を動かすものと見られる。
【００７０】
具体的には、客体コントローラ１０００の操作部２００は、相対座標モードで第１方向にａの距離だけ移動される。これによって、客体１０は、第１方向にａの距離の絶対値に比例する速度（又は、一定比率を適用した値の速度）で移動することになる。即ち、相対座標モードでは、客体１０は、ａの比例する
速度で進行し続けるようになる。
【００７１】
次に、図６及び図７に示すように、客体コントローラ１０００が絶対座標モードで客体１０を移動させる様子が示されている。両方の場合はいずれもユーザが操作部２００を第１方向に矢印ａのベクトル値で移動させた。このとき、図６では、客体１０が第１方向にｃのベクトル値で移動することとなる。そして、図７では、客体１０が第１方向にｄのベクトル値で移動することとなる。
【００７２】
まず、絶対座標モードは、操作部２００が移動した分に該当する出力だけ客体１０が移動した後には止まることになる。従って、図６では、客体１０が第１方向にｃのベクトル値で移動した後、止まることになる。そして、図７では、客体１０が第１方向にｄのベクトル値で移動した後、止まることになる。
そして、制御部３００は、ユーザ入力部１２０に対する前以て設定されたユーザの入力に基づいて、各領域で発生する客体１０を変位させる大きさに対する比率を高めるか減らすことができる。
【００７３】
具体的には、ユーザ入力部１２０が、操作部２００の相対的な変位に一定比率を適用した値で客体１０を移動させるように調整することができる。例えば、図６の第２ユーザ入力キー１２２をいずれか一方向に押すと、相対的に少ないベクトル値で客体１０を動かすことができる。そして、図７では、第２ユーザ入力キー１２２をいずれの方向にも押していない。このような場合は、操作部２００で動いた距離に、図６と比較したとき、相対的に大きな値を乗じたベクトル値で客体１０が移動できる。
【００７４】
次に、図８に示すように、客体コントローラ１０００を利用して客体１０を回転操作させる様子が示されている。制御部３００は、ユーザ入力部１２０に前以て設定されたユーザの入力が加えられることに基づいて客体１０を回転させる信号を発生させることができる。
【００７５】
具体的には、第１ユーザ入力キー１２１は、ホイールキーで構成される。このような場合にホイールキーを回すと、客体１０は、該当方向に回転できる。この時にも、客体コントローラ１０００は、相対座標モード又は絶対座標モードで客体１０の移動を制御できる。
【００７６】
このような相対座標モード及び絶対座標モードは、第１ユーザ入力キー乃至第４ユーザ入力キー１２１、１２２、１２３、及び１２４に、押し操作、押し操作の回数、及び押し操作の時間等の種々の操作動作のうち前以て決定された操作方法が入力される場合、互いに変更され得る。
【００７７】
一方、制御部３００は、ユーザが、客体１０が制御される信号の大きさを容易に把握できるように、客体１０を制御するように発生させる信号によって互いに異なる聴覚、視覚及び触覚の少なくとも一つの信号を発生させることができる。即ち、このような変更は、出力部１３０を通してユーザが認識可能に出力され得る。例えば、図５において相対座標モードである場合、スピーカ１３１を通して中間程度の大きさの音が出力され得る。また、絶対座標モードである図６と図７では、客体１０が移動されるベクトルの大きさに対応して音の大きさが決定され得る。また、回転モードである図８では、音が周期的に出力され得る。但し、ディスプレイ１３２を通した視覚的な出力も可能であり、振動を通した触覚的な出力も可能である。
【００７８】
図９及び図１０は、本発明の互いに異なる実施例に係る客体コントローラで操作部が本体に収納されることを説明するための概念図である。
本発明の客体コントローラ１０００の本体１００は、操作部２００を収納できる収納空間９０を含むことができる。具体的には、収納空間９０は、本体１００の内部に操作部２００を収納するように形成されるか、又は本体１００の外部に操作部２００を着脱可能に差し込むように形成され得る。
【００７９】
例えば、図９に示すように、本体１００は、上部本体１００ａと下部本体１００ｂとに互いに分離可能に形成され得る。上部本体１００ａには、ネジ山が形成され、下部本体１００ｂと相対回転を通して結合及び分離可能である。ただし、このような結合方式に限定されるものではない。
上部本体１００ａと下部本体１００ｂとが互いに分離されると、下部本体１００ｂの内部に内部空間が形成される。このような内部空間に操作部２００が収納され得る。ただし、下部本体１００に内部空間が形成されることに限らず、上部本体１００ａに内部空間が形成されてもよい。
【００８０】
次に、図１０に示すように、客体コントローラ２０００の本体１１００の外部に収納空間１０９０が凹設されている。このような収納空間１０９０は、操作部１２００が定着するように操作部１２００の形状に対応して形成され得る。また、操作部１２００が付着して収納された後には、操作部１２００が容易に離脱しないように離脱防止部材が更に加えられてもよい。
【００８１】
図１１〜１３は、本発明の互いに異なる実施例に係る客体コントローラを説明するための斜視図である。
まず、図１１に示すように、本体２１００は、操作時、操作部２２００が本体２１００から離脱しないように、本体２１００の上部面に操作部２２００と結合可能な連結部材を含むことができる。連結部材は、本体２１００の上面に形成された環と連結可能である。連結部材は、本体２１００の上面に形成された環だけではなく、操作部２２００に形成された環にも結合可能である。
【００８２】
制御部は、操作部２２００と本体２１００の上部が前以て設定された変位範囲の範囲を外れるか、又は本体２１００が前以て設定された圧力以上の外力を受けるようになると、客体１０が現在ある位置で維持されるようにする維持信号を発生させることができる。これは、連結環により、操作部２２００が本体２１００から離脱されにくいので、ユーザが本体２１００及び操作部２２００を同時に落とした場合に、床に落ちた操作部２２００と本体２１００との相対的な距離により客体１０が操作されないようにするためである。
【００８３】
一方、連結部材は、単に操作部２２００と本体２１００とを連結させることもできるが、本体２１００側の環２１９２で受ける圧力により、客体１０の制御と関連した情報を得ることもできる。
【００８４】
本体３１００は、ユーザが本体３１００を容易に把持可能であるようにユーザの手を包むストラップを備えるか、又は外形に屈曲が形成され得る。図１２に示すように、具体的には、本体３１００に屈曲部３１７０が形成されている。屈曲部３１７０は、本体３１００にユーザの指が配置される位置をガイドすることができるだけではなく、ユーザの手と本体３１００とが容易に密着できるようにする。即ち、ユーザの手が屈曲部３１７０の内部に入り込んで密着するので、ユーザの手と本体３１００とが接触する面積が広くなる。これだけではなく、本体３１００が重力により下に落ちようとする力を屈曲部３１７０の内部に入れ込んだ指が受けることができ、本体３１００に対する支持力が高くなり得る。
【００８５】
次に、図１３に示すように、本体４１００の上部面が外部に向かって凸に突出し得る。このような突出面を支持面４１０７という。操作部４２００は、支持面４１０７上に支持されて移動可能であり得る。操作部４２００は、支持面４１０７を通してユーザが本体４１００の上部と離隔して操作部４２００を操作した時の疲労度を低減させることができる。また、操作部４２００は、支持面４１０７を通して操作部４２００と本体４１００との隔離距離を比較的に一定に維持できる。また、操作部４２００は、操作部４２００を通した客体１０のコントロールに対する精巧さが高くなり得る。
【００８６】
また、支持面４１０７は、本体４１００の中心部に向かって一定の圧力以上に加圧された時に押し操作され得る。即ち、支持面４１０７が本体４１００の中心部に向かって（座標上でＺ軸）加圧されとき、支持面４１０７そのものが設計され前以て決定された程度の変位で下部に押され得る。操作部４２００及び支持面４１０７のこのような動作を通して、客体１０が下部に移動する信号を生成できる。
【００８７】
一方、本体４１００は、本体４１００の上部の周りに沿って支持面４１０７上に突出する離脱防止ジョーを含むことができる。これは、操作部４２００が操作中に本体４１００の外へ出ることを防止するためである。
図１４は、本発明の互いに異なる実施例に係る操作部を説明するための概念図である。
【００８８】
本発明の操作部６２００は、ユーザの指に着脱可能であるようにホールディング手段、引き締め手段５２２０、差し込み手段７２２０の少なくとも一つを含むことができる。
【００８９】
まず、図１４の（ａ）は、操作部６２００がストラップからなる引き締め手段５２２０を含む実施例である。ユーザは、指を操作部６２００の内側に配置した後、引き締め手段５２２０の両側を連結して結合する。
図１４の（ｂ）は、操作部６２００の復原力を利用してユーザの指を押圧して指にホールディングされる実施例である。本操作部６２００は、リング状で一部分が欠損された形状である。操作部６２００の直径を小さく形成するので、復原力により操作部６２００がユーザの指に保持され得る。
図１４の（ｃ）は、操作部７２００がユーザの指の太さに合わせて引き締めが可能な差し込み手段７２２０を含む実施例に関するものである。
【００９０】
図１５は、本発明の他の実施例による客体コントローラを説明するための概念図である。
本体８１００の上部には、上面ディスプレイ８１０１が配置され、上面ディスプレイ８１０１には、操作部８２００の位置及び進行方向等の情報が表示され得る。
【００９１】
具体的には、図１５に示すように、本体８１００の上部には、上面ディスプレイ８１３２が配置される。ディスプレイ８１３２には、中心点が表示され得る。中心点は、本体８１００の上部に操作部８２００が配置されたとき、表示される点である。
【００９２】
このとき、中心点の大きさが小さいほど本体８１００と操作部８２００との間の垂直距離が長いものであり、中心点の大きさが大きいほど本体８１００と操作部８２００との間の垂直距離が短いことを意味する。中心点の大きさが一定の大きさ以下であるとき、即ち、本体８１００と操作部８２００との間の垂直距離が長い場合は、客体１０には上昇するようにとの信号が伝達され得る。中心点の大きさが一定の大きさ以上であるとき、即ち、本体８１００と操作部８２００との間の垂直距離が短い場合は、客体１０には下降するようにとの信号が伝達され得る。また、ディスプレイ８１３２の矢印Ａは、ドローンの移動方向及び移動速度に対するベクトル値が視覚化されて表現され得る。
【００９３】
以上、添付の図面を参照して、本発明の実施例を更に詳細に説明したが、本発明は、必ずしもこのような実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を外れない範囲内で多様に変形実施され得る。従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の権利範囲は、下記の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００９４】
１０：客体
２０：外部端末
９０：収納空間
１００：本体
１０２：ネジ山
１０５：本体上部
１０６：標識
１０７：支持面
１０８：離脱防止ジョー
１１０：センサ部
１２０：ユーザ入力部
１２１：第１ユーザ入力キー
１２２：第２ユーザ入力キー
１３０：出力部
１３１：スピーカ
１３２：ディスプレイ
１４０：通信部
１５０：格納部
１６０：ストラップ
１７０：屈曲部
１９０：連結部材
Ｓ：音
２００：操作部
３００：制御部
１０００：客体コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020119586.tif 000014
【図１３】
2020119586.tif 000015
【図１４】
2020119586.tif 000016
【図１５】
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