(57)【要約】      （修正有）【課題】単一の方向ではなく２つの方向で指に触覚効果を効果的に与えることができる触覚コントローラのためのトリガ・ボタンを提供する。【解決手段】触覚アクチュエータは、筐体に機械的に結合され、かつ通信インターフェースに電気的に結合される。トリガは、筐体および触覚アクチュエータに機械的に結合され、かつ近位端における回転継手と、面と、遠位端におけるエンド・エフェクタとを含む。面は、触覚効果の生成中に指の第１の表面と係合するように構成され、エンド・エフェクタは、触覚効果の生成中に指の第２の表面と係合するように構成される。【選択図】図１
2020011050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
触覚効果信号を受信する通信インターフェースと、
前記触覚効果信号に基づいて触覚効果を生成する、前記筐体に機械的に結合され、かつ前記通信インターフェースに電気的に結合された触覚アクチュエータと、
近位端と、面と、遠位端におけるエンド・エフェクタとを含む、前記筐体および前記触覚アクチュエータに機械的に結合されたトリガであって、前記面は、前記触覚効果の生成中に指の第１の表面と係合するように構成され、前記エンド・エフェクタは、前記触覚効果の生成中に前記指の第２の表面と係合するように構成される、トリガと
を備えるコントローラ。
【請求項２】
前記トリガの前記近位端は、ヒンジを使用して前記筐体に回転可能に結合される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
前記エンド・エフェクタは、前記エンド・エフェクタと前記面の間の間隙を規定する端部を有する、前記面に対向する弓状表面である、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項４】
前記面は、前記触覚効果が前記トリガの第１の方向の動きを生成しているとき、前記指の前記第１の表面と係合し、前記エンド・エフェクタは、前記触覚効果が前記トリガの、前記第１の方向とは反対の第２の方向の動きを生成しているとき、前記指の前記第２の表面と係合する、請求項３に記載のコントローラ。
【請求項５】
前記触覚効果の生成中、前記面は、前記指の前記第１の表面と周期的に係合し、前記エンド・エフェクタは、前記指の前記第２の表面と周期的に係合する、請求項４に記載のコントローラ。
【請求項６】
前記触覚効果の生成中、前記面は、前記指の前記第１の表面と継続的に係合し、前記エンド・エフェクタは、前記指の前記第２の表面と継続的に係合する、請求項４に記載のコントローラ。
【請求項７】
前記面および前記エンド・エフェクタに取外し可能に結合され、前記指の前記第１の表面および前記指の前記第２の表面と継続的に係合するように構成されたインサート部材をさらに備える請求項６に記載のコントローラ。
【請求項８】
前記エンド・エフェクタは、前記面に回転可能に結合され、かつ前記間隙の幅を調整するように構成される、請求項６に記載のコントローラ。
【請求項９】
前記面は、前記指の前記第１の表面と継続的に係合するように構成された調整可能な部分を含む、請求項６に記載のコントローラ。
【請求項１０】
前記エンド・エフェクタは、少なくとも前記指の前記第２の表面と継続的に係合するように構成されたバンドまたはストラップである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１１】
前記エンド・エフェクタは、磁石である、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１２】
前記エンド・エフェクタは、面ファスナである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１３】
前記エンド・エフェクタは、前記面と接触する端部を有する、前記面に対向する弓状表面である、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１４】
前記エンド・エフェクタは、少なくとも前記指の前記第２の表面に適合する柔軟性のある材料で作られる、請求項３に記載のコントローラ。
【請求項１５】
前記触覚アクチュエータは、リニア触覚アクチュエータであり、前記トリガは、前記筐体に摺動可能に結合されたリニア・トリガである、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１６】
前記リニア・トリガは、ボタンとして機能する、請求項１５に記載のコントローラ。
【請求項１７】
触覚コントローラのためのトリガであって、
近位端と、
触覚効果の生成中に指の第１の表面と係合するように構成された面と、
遠位端に配置され、前記触覚効果の生成中に前記指の第２の表面と係合するように構成されたエンド・エフェクタとを備え、前記エンド・エフェクタが、
前記面に対向する弓状表面と、
前記エンド・エフェクタと前記面の間の間隙を規定する端部と
を備え、
前記面は、前記触覚効果が前記トリガの第１の方向の動きを生成しているとき、前記指の前記第１の表面と係合し、前記エンド・エフェクタは、前記触覚効果が前記トリガの、前記第１の方向とは反対の第２の方向の動きを生成しているとき、前記指の前記第２の表面と係合する、トリガ。
【請求項１８】
前記トリガの前記近位端は、ヒンジを使用して前記触覚コントローラに回転可能に結合される、請求項１７に記載のトリガ。
【請求項１９】
前記トリガは、前記触覚コントローラに摺動可能に結合されたリニア・トリガである、請求項１７に記載のトリガ。
【請求項２０】
前記面および前記エンド・エフェクタに取外し可能に結合され、前記指の前記第１の表面および前記指の前記第２の表面と継続的に係合するように構成されたインサート部材をさらに備える、請求項１７に記載のトリガ。
【請求項２１】
前記エンド・エフェクタは、前記面に回転可能に結合され、かつ前記間隙の幅を調整するように構成される、請求項１７に記載のトリガ。
【請求項２２】
前記面は、前記指の前記第１の表面と継続的に係合するように構成された調整可能な部分を含む、請求項１７に記載のトリガ。
【請求項２３】
前記エンド・エフェクタは、少なくとも前記指の前記第２の表面に適合する柔軟性のある材料で作られる、請求項１７に記載のトリガ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ・ベースのデバイスのための入出力デバイスに関する。より詳細には、本発明は、触覚コントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナル・コンピュータ、ホーム・ビデオ・ゲーム・コンソール、ハンドヘルド・ビデオ・ゲーム・コンソール、その他などの電子ゲームデバイスは、通常、視覚的キューおよび聴覚的キューを使用してユーザにフィードバックを与える。一部の電子デバイスにおいて、触感フィードバック（tactile feedback）および／または運動感覚フィードバック（kinesthetic feedback）がユーザに与えられ得る。触感フィードバックは、「触感触覚フィードバック（tactile haptic feedback）」または「触感触覚効果」として知られ、例えば、振動、質感（texture）、温度変化、その他を含んでよい。運動感覚フィードバックは、「運動感覚触覚フィードバック（kinesthetic haptic feedback）」または「運動感覚触覚効果」として知られ、例えば、作用力フィードバックおよび抵抗力フィードバックを含んでよい。一般に、触感フィードバックと運動感覚フィードバックは、ひとまとめにして「触覚フィードバック」または「触覚効果」として知られる。触覚効果は、特定のイベントについての単純なアラートを拡張することから、例えば、ゲーム環境などの拡張された環境内、シミュレートされた環境内、または仮想環境内のユーザのためにより高い度合の感覚没入（sensory immersion）を生じさせることまで、電子デバイスとのユーザの対話を高めるキューをもたらす。
【０００３】
知られているゲーム・コントローラは、ユーザの指が置かれている、または触れているトリガを振動させることによってユーザに触覚効果を与えることが可能である。しかし、その触覚効果は、例えば、トリガがユーザの指に向かって動いている場合などの、トリガが１つの方向に動いている場合にだけユーザの指によって感じられる。その触覚効果は、例えば、トリガがユーザの指から離れるように動いている場合などの、トリガが反対方向に動いている場合、この動きが、トリガが、短い期間、ユーザの指と接触を失うことを生じさせるため、ユーザの指によって感じられない。言い換えると、トリガとユーザの指との間の接触が失われることが、ユーザが１つの方向で触覚効果を感じることを生じさせる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の実施形態は、筐体（housing）と、触覚効果信号（haptic effect signal）を受信する通信インターフェースと、触覚効果信号に基づいて触覚効果を生成する触覚アクチュエータと、トリガとを含むコントローラを有利に提供する。触覚アクチュエータは、筐体に機械的に結合され、かつ通信インターフェースに電気的に結合される。トリガは、筐体および触覚アクチュエータに機械的に結合され、かつ近位端における回転継手（rotational coupling）と、面と、遠位端におけるエンド・エフェクタ（end effector）とを含む。面は、触覚効果の生成中に指の第１の表面と係合する（engage）ように構成され、エンド・エフェクタは、触覚効果の生成中に指の第２の表面と係合するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の実施形態によるシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態によるコントローラを示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるコントローラのためのトリガを示す断面図である。
【図４Ａ】第１の位置における図３に示されるトリガを示す断面図である。
【図４Ｂ】第２の位置における図３に示されるトリガを示す断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態による図３に示されるトリガを示す断面図である。
【図６】本発明の別の実施形態によるトリガを示す断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態によるトリガを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
次に、本発明の実施形態が、類似した参照符号がすべての図面にわたって類似した部分を参照する、図面を参照して説明される。
【０００７】
本発明の実施形態は、筐体と、触覚効果信号を受信する通信インターフェースと、触覚効果信号に基づいて触覚効果を生成する触覚アクチュエータと、トリガとを含むコントローラを有利に提供する。触覚アクチュエータは、筐体に機械的に結合され、かつ通信インターフェースに電気的に結合される。トリガは、筐体および触覚アクチュエータに機械的に結合され、かつ近位端における回転継手と、面と、遠位端におけるエンド・エフェクタとを含む。面は、触覚効果の生成中に指の第１の表面と係合するように構成され、エンド・エフェクタは、触覚効果の生成中に指の第２の表面と係合するように構成される。
【０００８】
図１は、本発明の実施形態によるシステム１０のブロック図を示す。
【０００９】
システム１０は、コンピュータ１００と、ディスプレイ１６０と、入出力デバイス１７０とを含む。コンピュータ１００は、パーソナル・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、ゲーム・コンソール、その他であってよい。ディスプレイ１６０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モニタ、ＬＣＤテレビ、その他であってよい。入出力デバイス１７０は、ゲーム・コントローラ、データ・グローブ、その他であってよい。
【００１０】
コンピュータ１００は、バス１１０と、１つまたは複数のプロセッサ１２０と、通信インターフェース１３０と、メモリ１４０と、ディスプレイ・インターフェース１５０とを含む。通信インターフェース１３０は、入出力デバイス１７０に結合され、ディスプレイ・インターフェース１５０は、ディスプレイ１６０に結合される。一般に、バス１１０は、プロセッサ１２０、通信インターフェース１３０、メモリ１４０、およびディスプレイ・インターフェース１５０、ならびに図１に示されないその他の構成要素の間でデータを転送する通信システムである。
【００１１】
プロセッサ１２０は、コンピュータ１００のために計算機能および制御機能を実行する１つまたは複数の専用の、または特定用途向けのマイクロプロセッサを含む。プロセッサ１２０は、マイクロプロセシング・デバイスなどの単一の集積回路、またはプロセッサ１２０の機能を実現するように協働する複数の集積回路デバイスおよび／または回路基板を含んでよい。さらに、プロセッサ１２０は、メモリ１４０に記憶されたオペレーティング・システム１４１、触覚効果モジュール１４２、アプリケーション１４３、その他などのコンピュータ・プログラムを実行してよい。アプリケーション１４３は、１つまたは複数のビデオ・ゲーム、仮想現実アプリケーション、その他を含んでよい。
【００１２】
通信インターフェース１３０は、入出力デバイス１７０にデータを送信するように、かつ／または入出力デバイス１７０からデータを受信するように構成される。通信インターフェース１３０は、プロセッサ１２０から入出力デバイス１７０に送られるデータを符号化すること、およびプロセッサ１２０のために入出力デバイス１７０から受け取られるデータを復号することによってプロセッサ１２０と入出力デバイス１７０の間の接続を可能にする。データは、有線接続または無線接続を介して送られてよい。
【００１３】
例えば、通信インターフェース１３０は、無線接続を提供するように構成された無線インターフェース・カードを含んでよい。赤外線、電波、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、その他を含む様々な無線通信技法が使用されてよい。代替として、通信インターフェース１３０は、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）接続、その他などの有線接続を提供するように構成されてよい。
【００１４】
メモリ１４０は、プロセッサ１２０によって実行されるように情報および命令を記憶する。メモリ１４０は、データを取り出すため、提示するため、変更するため、および記憶するための様々な構成要素を包含してよい。例えば、メモリ１４０は、プロセッサ１２０によって実行されたとき機能を提供するソフトウェア・モジュールを記憶してよい。モジュールは、コンピュータ１００のためのオペレーティング・システム機能を提供するオペレーティング・システム１４１を含んでよい。また、モジュールは、入出力デバイス１７０において経験される触覚効果を生成する触覚効果モジュール１４２を含んでもよい。いくつかの実施形態において、触覚効果モジュール１４２は、複数のモジュールを含んでよく、各モジュールは、入出力デバイス１７０において経験される触覚効果を生成するための特定の個別の機能を提供する。また、モジュールは、入出力デバイス１７０などの周辺デバイスのための制御機能を提供するように構成された周辺ファームウェアなどのさらなる機能を提供する１つまたは複数のアプリケーション１４３を含んでもよい。
【００１５】
一般に、メモリ１４０は、プロセッサ１２０によってアクセスされ得る様々な非一時的コンピュータ可読媒体を含んでよい。様々な実施形態において、メモリ１４０は、揮発性媒体および不揮発性媒体、取外しできない媒体および／または取外し可能な媒体を含んでよい。例えば、メモリ１４０は、ランダム・アクセス・メモリ（「ＲＡＭ」）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、読取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、フラッシュ・メモリ、キャッシュ・メモリ、および／または他の任意のタイプの非一時的コンピュータ可読媒体、の任意の組合せを含んでよい。
【００１６】
入出力デバイス１７０は、コンピュータ１００に入力を与えるように、かつユーザに触覚フィードバックを与えるように構成された周辺デバイスである。前述したとおり、入出力デバイス１７０は、無線接続または有線接続を使用してコンピュータ１００に動作可能に接続されてよい。また、入出力デバイス１７０は、有線接続または無線接続を使用してコンピュータ１００と通信するように構成されたローカル・プロセッサを含んでもよい。
【００１７】
入出力デバイス１７０は、１つまたは複数のデジタル・ボタン、１つまたは複数のアナログ・ボタン、１つまたは複数の緩衝器（bumper）、１つまたは複数の方向パッド、１つまたは複数のアナログ・スティックもしくはデジタル・スティック、１つまたは複数の駆動ホイール、および／またはユーザが対話することができ、かつコンピュータ１００に入力を与えることができる１つまたは複数のユーザ入力要素を含んでよい。また、後段でより詳細に説明されるとおり、入出力デバイス１７０は、ユーザからコンピュータ１００に入力を与える１つまたは複数のアナログ・トリガ・ボタンもしくはデジタル・トリガ・ボタン（「トリガ」）も含む。
【００１８】
一般に、入出力デバイス１７０は、１つまたは複数の触覚アクチュエータを含む。入出力デバイス１７０のローカル・プロセッサが、または入出力デバイス１７０がローカル・プロセッサを含まない実施形態におけるプロセッサ１２０が、触覚効果に関連する触覚信号を入出力デバイス１７０の少なくとも１つの触覚アクチュエータに送信してよい。すると、触覚アクチュエータが、その触覚信号に応答して振動触感触覚効果、運動感覚触覚効果、または変形触覚効果（deformation haptic effects）などの触覚効果を出力する。それらの触覚効果は、例えば、入出力デバイス１７０のトリガ、デジタル・ボタン、アナログ・ボタン、緩衝器、方向パッド、アナログ・スティックもしくはデジタル・スティック、駆動ホイール、その他などのユーザ入力要素において経験され得る。より詳細には、入出力デバイス１７０は、入出力デバイス１７０の少なくとも１つのトリガに、例えば、双方向の押す／引く力、または振動などの触覚効果を与えるように構成された触覚アクチュエータを含む。さらに、触覚効果は、入出力デバイス１７０の外面において経験され得る。
【００１９】
触覚アクチュエータは、例えば、電気モータ、電磁アクチュエータ、ボイス・コイル、形状記憶合金、電気活性ポリマ、ソレノイド、偏心回転質量モータ（eccentric rotating mass moto）（「ＥＲＭ」）、ハーモニックＥＲＭモータ（「ＨＥＲＭ」）、リニア・アクチュエータ、リニア共振アクチュエータ（linear resonant actuator）（「ＬＲＡ」）、圧電アクチュエータ、高帯域アクチュエータ、電気活性ポリマ（electroactive polymer）（「ＥＡＰ」）アクチュエータ、静電気摩擦ディスプレイ、超音波振動発生器、その他であってよい。一部の事例において、触覚アクチュエータは、アクチュエータ駆動回路を含んでよい。
【００２０】
一実施形態において、触覚アクチュエータ設計は、或る軸に沿ってもたらされる触覚効果などの、方向性の慣性触覚効果を生じるように構成されてよい。例えば、２セットの磁石が、２つの独立した方向に沿って磁気構成要素が動くようにさせ得るように、複数の磁気構成要素がゲル（gel）の中に浮遊させられ（suspended）てよい。
【００２１】
入出力デバイス１７０は、１つまたは複数のスピーカをさらに含んでよい。入出力デバイス１７０のローカル・プロセッサが、または入出力デバイス１７０がローカル・プロセッサを含まない実施形態におけるプロセッサ１２０が、入出力デバイス１７０の少なくとも１つのスピーカにオーディオ信号を送信してよく、すると、そのスピーカは、オーディオ効果を出力する。スピーカは、例えば、ダイナミック・ラウドスピーカ、動電型ラウドスピーカ、圧電ラウドスピーカ、磁気歪みラウドスピーカ、静電型ラウドスピーカ、リボン型平面磁気ラウドスピーカ（ribbon and planar magnetic loudspeaker）、屈曲波ラウドスピーカ、フラットパネル・ラウドスピーカ、ハイル・エア・モーション・トランスデューサ（heil air motion transducer）、プラズマ・アーク・スピーカ、およびデジタル・ラウドスピーカであってよい。
【００２２】
入出力デバイス１７０は、１つまたは複数のセンサをさらに含み得る。センサは、音、動き、加速、生体信号、距離、流れ、力／圧力／歪み／曲げ、湿度、線形位置、向き／傾き、無線周波数、回転位置、回転速度、スイッチの操作、温度、振動、または可視光強度などの、ただし、以上には限定されない、或る形態のエネルギー、またはその他の物理特性を検出するように構成されてよい。センサは、検出されたエネルギー、またはその他の物理特性を、電気信号に、または仮想センサ情報を表す任意の信号に変換するようにさらに構成されてよく、入出力デバイス１７０は、変換された信号を入出力デバイス１７０のローカル・プロセッサに、または入出力デバイス１７０がローカル・プロセッサを含まない実施形態においてプロセッサ１２０に送信することが可能である。
【００２３】
多くの実施形態において、入出力デバイス１７０は、例えば、ゲーム・コントローラなどのコントローラである。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態によるコントローラ１７２を示す。
【００２５】
コントローラ１７２は、筐体１７３、通信インターフェース１７４、および１つまたは複数のトリガ１７５、触覚アクチュエータ（明瞭のため図示せず）、ジョイスティック、ボタン、タッチパッド、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＬＣＤディスプレイ、その他を含む様々な構成要素を含んでよい。
【００２６】
筐体１７３は、コントローラ１７２をユーザが握ることに容易に対応するような形状である。
【００２７】
通信インターフェース１７４は、コンピュータ１００に対する、例えば、ＵＳＢケーブル・ポートなどの有線接続を提供してよい。代替として、通信インターフェース１７４は、コンピュータ１００に対する、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線接続を提供してよい。また、適切なインターフェース・カード、電子回路基板、構成要素、その他も提供される。コントローラ１７２のための電力は、有線接続を通じて供給されてよく、または、代替として、充電可能なバッテリ、専用電源コード、その他を通じて供給されてよい。通信インターフェース１７４は、コンピュータ１００から触覚効果信号を受信し、その触覚効果信号を、電気結合を介して触覚アクチュエータに送り、触覚アクチュエータは、その触覚効果信号に基づいて触覚効果を生成する。コントローラ１７２が内部マイクロプロセッサを含む場合、通信インターフェース１７４は、触覚信号をそのマイクロプロセッサに送ってよく、マイクロプロセッサは、触覚効果信号を触覚アクチュエータに送る前に触覚信号を処理してよい。
【００２８】
一般に、トリガ１７５は、筐体１７３に機械的に結合される。いくつかの実施形態において、トリガ１７５は、リニア・トリガ、すなわち、直線の動きで前後に動くトリガであってよい一方で、他の実施形態において、トリガ１７５は、回転トリガ、すなわち、回転軸を中心に回転するトリガである。
【００２９】
図３は、本発明の実施形態による、コントローラ１７２のためのトリガ１７５の断面図を示す。
【００３０】
この実施形態において、トリガ１７５は、上（近位）端における回転継手１７９と、面１７６と、下（遠位）端から延びるエンド・エフェクタ１７７とを含む。回転継手１７９は、筐体１７３にトリガ１７５を接続し、かつトリガ１７５が、図３に示されるＺ軸などの軸を中心に回転することを可能にする。回転継手１７９は、ヒンジ（hinge）、フレクシャ（flexure）、その他であってよい。面１７６の部分１８２は、触覚効果の生成中に指の表面と係合するように構成される。エンド・エフェクタ１７７の部分１８４も、触覚効果の生成中に指の異なる表面と係合するように同様に構成される。これらの係合は、図４および図５に示される実施形態においてより詳細に例示される。
【００３１】
いくつかの実施形態において、エンド・エフェクタ１７７は、指が通されるエンド・エフェクタ１７７と面１７６の間の間隙（gap）１８０を規定する端部１７８を有する、面１７６に対向する弓状表面である。図３に示されるとおり、間隙１８０は、Ｘ−Ｚ平面に配置される。指は、間隙１８０を通ってトリガ１７５と係合するようにＹ方向に動かされる、または指は、トリガ１７５と係合するようにＺ方向に動かされる。一般に、間隙１８０は、指の周囲にいくらかの遊びをもたらしてよい。間隙１８０の寸法は、指の直径より大きくても、それより小さくてもよい。代替として、間隙１８０の寸法は、０であってよく、エンド・エフェクタ１７７と対向する面１７６とが、指が置かれる環状の空間を規定する。一例において、端部１７８は、対向する面１７６と接触しているが、面１７６に付着させられてはいない。別の例において、端部１７８は、対向する面１７６に付着させられる。さらなる例において、エンド・エフェクタ１７７と対向する面１７６とは、単一のリング形状の構成要素として形成されてよい。
【００３２】
触覚アクチュエータ（明瞭のために図示せず）が、筐体１７３に取り付けられ、トリガ１７５に機械的に結合され、かつ通信インターフェース１７４に電気的に結合される。いくつかの実施形態において、触覚アクチュエータは、回転継手１７９を通るＺ軸に沿ってトリガ１７５にトルクを加える（apply）ことによって触覚効果を生成して、Ｘ−Ｙ平面におけるトリガ１７５の動きをもたらす。この実施形態において、面１７６の部分１８２、およびエンド・エフェクタ１７７の部分１８４は、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直である。他の実施形態において、部分１８２および部分１８４は、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直ではなく、トリガ１７５のもたらされる動きは、異なる平面においてであってよい。
【００３３】
一実施形態において、トルクは、付着点（attachment point）と回転継手１７９の回転軸との間にモーメント・アームが生じるようにトリガ１７５に付着させられた（例えば、ピンで留められるなどした）リニア・アクチュエータによってトリガ１７５に加えられてよい。リニア・アクチュエータの周期的な動きが、トリガ１７５上にトルクを生じさせ、このことが、Ｘ−Ｙ平面におけるトリガ１７５の周期的な動きをもたらす。この周期的な動きは、指の２つの異なる表面に触覚効果を伝える。別の実施形態において、トルクは、回転継手１７９に付けられたモータによってトリガ１７５に加えられてよい。モータの周期的な回転が、トリガ１７５上にトルクを生じさせ、このことが、Ｘ−Ｙ平面におけるトリガ１７５の周期的な動きをもたらす。この周期的な動きは、指の２つの異なる表面に触覚効果を伝える。筐体１７３に摺動可能（slidingly）に結合されたリニア・トリガの場合、リニア・アクチュエータが、リニア・トリガに周期的な力を加えてよく、このことが、指の２つの異なる表面に触覚効果を伝えるリニア・トリガの周期的な動きをもたらす。一般に、面１７６は、長方形の形状を有し、面１７６の幅は、図２に示されるとおり、面１７６の高さ未満である。他の実施形態において、面１７６の幅は、面１７６の高さとほぼ同一であり、リニア・トリガは、筐体１７３上のグリップ・ボタンまたはサイド・ボタンとして機能してよい。これらの実施形態において、面１７６は、正方形、円形、三角形、十字形、その他の形状を有してよい。また、他のタイプの触覚アクチュエータおよび付着機構も本発明によって企図される。
【００３４】
ばね（明瞭のため図示せず）が、ユーザの指によって力が加えられていないときにトリガ１７５を正常位置（nominal position）に戻すべくトリガ１７５に結合されてよい。代替として、触覚アクチュエータが、ユーザの指によって力が加えられていないときにトリガ１７５を正常位置に戻してよく、すなわち、ばねが、ユーザの指によって力が加えられていないときにトリガ１７５を正常位置に戻すのに必要とされないことが可能である。位置センサ（明瞭のため図示せず）が、筐体１７３に取り付けられ、トリガ１７５の位置を検出するように構成される。代替として、位置センサは、触覚アクチュエータ内部に組み込まれてよい。
【００３５】
エンド・エフェクタ１７７を有さない従来のコントローラ上の触覚効果の生成中、トリガは、コントローラから離れるように動くことと、コントローラに向けて戻るように動くことを繰り返す。トリガがコントローラから離れるように動いている間、トリガは、指を押しており、触覚効果のこの部分は、ユーザに伝えられる。しかし、トリガがコントローラに向けて戻るように動いている間、指は、「浮く（float）」、すなわち、指は、トリガと接触しておらず、触覚効果のこの部分は、ユーザに伝えられない。このコントローラにおける触覚フィードバックは、その結果、ユーザが触覚効果の「引く（pull）」部分を感じることができないため、不完全である。一例において、ユーザが、ゲーム中に銃を発射するために従来のコントローラのトリガを引いている場合、ユーザは、トリガがユーザの指を押すとき、触覚効果を感じることができる。逆に、ユーザが従を発射するようにトリガを引いていない場合、ユーザは、トリガがユーザの指から離れるように動いているとき、触覚効果を感じることができない。
【００３６】
全く対照的に、コントローラ１７２は、ユーザの指を押す（面１７６を介して）触覚効果を有利にレンダリングするだけでなく、ユーザの指を引く（エンド・エフェクタ１７７を介して）視覚効果も有利にレンダリングし、その結果、ユーザが、両方向で触覚効果のすべてを感じることを可能にする。
【００３７】
図４Ａは、第１の位置における図３に示されるトリガ１７５の断面図を示す一方で、図４Ｂは、第２の位置における図３に示されるトリガ１７５の断面図を示す。
【００３８】
図４Ａにおいて、触覚効果の生成中に、詳細には、トリガ１７５の動きが、正のＸ方向などの、筐体１７３から離れる第１の方向に沿っているとき、面１７６の部分１８２が指１９０の表面１９２と係合している。この実施形態において、エンド・エフェクタ１７７の部分１８４と指１９０との間に間隙１８６が存在する。
【００３９】
同様に、図４Ｂにおいて、触覚効果の生成中に、かつトリガ１７５の動きが、負のＸ方向などの、筐体１７３に向かって動き、第１の方向とは反対の第２の方向に沿っているとき、エンド・エフェクト１７７の部分１８４が指１９０の表面１９４と係合している。この実施形態において、面１７６の部分１８２と指１９０との間に間隙１８８が存在する。
【００４０】
図４Ａおよび図４Ｂに示される実施形態において、触覚効果の生成中、面１７６の部分１８２が、指１９０の表面１９２と周期的に係合し、エンド・エフェクタ１７７の部分１８４が、指１９０の表面１９４と周期的に係合する。すなわち、トリガ１７５が触覚効果の生成中に前後に動くにつれ、面１７６の部分１８２とエンド・エフェクタ１７７の部分１８４が、指１９０と交互に係合する。この係合周期は、触覚効果信号の周期（frequency）に基づく。
【００４１】
前述したとおり、指１９０は、間隙１８６も間隙１８８も残すことなく面１７６とエンド・エフェクタ１７７の間の空間に収まって（fit）よい。この事例において、面１７６の部分１８２は、指１９０の表面１９２と継続的に係合し、エンド・エフェクタ１７７の部分１８４は、指１９０の表面１９４と継続的に係合する。有利なこととして、本発明の様々な実施形態は、触覚効果の生成中に指１９０と継続的に係合する調整可能なトリガを提供する。
【００４２】
図５は、本発明の別の実施形態による図３に示されるトリガ１７５の断面図を示す。インサート部材（insert member）１８７が、間隙１８６および間隙１８８を無くすように面１７６およびエンド・エフェクタ１７７に付着させられてよい。インサート部材１８７は、硬質の、または柔らかいプラスチックもしくはゴム、その他で作られてよい。インサート部材１８７は、異なる指サイズに適応するように様々な厚さで提供されてよい。インサート部材１８７は、接着剤、面ファスナ（hook and loop fasteners）、締まりばめ（interference fit）もしくはプレスばめ（press fit）、その他を使用してトリガ１７５に付着させられてよい。
【００４３】
図６は、本発明の別の実施形態によるトリガ２７５の断面図を示す。トリガ２７５は、間隙１８６および間隙１８８を無くすように面２７６および調整可能なエンド・エフェクタ２７７を含む。この実施形態において、トリガ２７５は、調整可能なエンド・エフェクタ２７７が異なる位置に回転し、その後、所定の位置にロックすることを可能して、その結果、異なる指サイズに適応するように間隙１８０の幅を大きくする、または小さくする回転継手２７９を含む。さらなる実施形態において、トリガ２７５は、異なる指サイズに適応するように、回転継手２７９ではなく、柔軟性のある、または変形可能なエンド・エフェクタ２７７を含む。
【００４４】
図７は、本発明の別の実施形態によるトリガ３７５の断面図を示す。トリガ３７５は、間隙１８６および間隙１８８を無くすようにエンド・エフェクタ３７７および面３７６を含む。この実施形態において、面３７６は、異なる指サイズに適応するように間隙１８６および間隙１８８を無くす調整可能な部分３８５を含む。この実施形態において、調整可能な部分３８５は、指１９０の表面１９２と継続的に係合し、エンド・エフェクタ３７７は、指１９０の表面１９４と継続的に係合する。
【００４５】
一実施形態において、エンド・エフェクタは、指１９０をトリガ１７５に結合する、トリガ１７５に付着させられた伸縮性の、または非伸縮性のバンドもしくはストラップである。別の実施形態において、エンド・エフェクタは、トリガ１７５の遠位端から突出しない。代わりに、エンド・エフェクタは、面１７６の少なくとも遠位端に施され（applied）て、指１９０をトリガ１７５に結合する、接着剤などの粘着性の物質である。別の実施形態において、エンド・エフェクタは、面１７６に埋め込まれた磁石である。磁石は、面１７６の表面からくぼんで（recessed）いても、面一（flush）であっても、または突出してもよい。反対の極性を有し、かつ指１９０に着用される磁性の手袋もしくは指手袋、リング、その他が、指１９０をトリガ１７５に結合する。別の実施形態において、エンド・エフェクタは、面１７６の少なくとも遠位端に施された面ファスナであり、面ファスナをやはり組み込む手袋もしくは指手袋を使用して指１９０をトリガ１７５に結合する。
【００４６】
本発明の多くの特徴および利点は、詳細な説明から明白であり、このため、本発明の趣旨および範囲に入る本発明のすべてのそのような特徴および利点を範囲に含むことが添付の特許請求の範囲によって意図される。さらに、多数の変形および変更が当業者には容易に想起されるので、本発明を、例示され、説明される構造および動作そのものに限定することは所望されず、したがって、本発明の範囲に入るすべての適切な変形形態および均等形態が請求され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2020011050000001.pdf