(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオゲームとともに使用するためのコンピュータシステムのディスプレイを制御するためのユーザによる操作のための制御装置であって、
ビデオゲームのユーザによって操作されるように適応された形状を有する装置本体と、
該装置本体内に設けられ、移動検出センサを有する座標コントロールユニットとを備え、前記装置本体は前記制御装置の垂直及び水平の傾きに関係する入力情報を生成するためにユーザによって操作されるように適応されており、
前記装置本体内に設けられ、ゲームプレイ入力情報を生成するためにユーザによって操作されるように適応されたゲームプレイコントロールユニットと、
ビデオゲーム環境内のユーザの視点情報を前記コンピュータシステムに提供するために前記座標コントロールユニットからの入力情報を処理するように適応されるとともに、ビデオゲーム環境内の空間でのキャラクタの少なくとも側面方向及び長手方向の位置の変化を表すゲームプレイ情報を前記コンピュータシステムに提供するために前記ゲームプレイコントロールユニットからの入力情報を処理するように適応されたコントローラとを備え、これにより、ビデオゲーム環境内のユーザの視点の変化の統合された表示を生成し、該統合された表示は、ユーザの制御装置を垂直及び水平方向に傾ける操作に応じたビデオゲーム環境内のユーザの視点の垂直方向及び水平方向の変化とユーザの制御装置のゲームプレイコントロールユニットの操作に応じてビデオゲーム環境内に表されたキャラクタの側面方向及び長手方向の位置の変化とを包含するものであり、
前記制御装置の装置本体は銃器に実質的に類似した形状を有し、該装置本体は、
中心体と、
該中心体の後部から下方に延在するハンドグリップと、
前記中心体から長手方向に前方に延在する胴体とを備えていることを特徴とする、制御装置。
【請求項２】
前記座標コントロールユニットの移動検出センサは、
垂直方向での前記制御装置の胴体の傾きに関する情報を入力するように適応されたｙ軸センサと、
水平方向での前記制御装置の胴体の傾きに関する情報を入力するように適応されたｘ軸センサとを含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記ｙ軸センサは、
前記胴体が上方に及び下方に傾くにつれて回転するように該胴体の側面に取り付けられた水平シャフトと、
該水平シャフトとともに回転するように該水平シャフトに取り付けられた第１の光ディスクと、
ビデオゲーム環境におけるユーザの所望する垂直視点を示す情報を提供するために、前記胴体の垂直傾きに前記第１の光ディスクの回転が相関するように適応された少なくとも１つの光エンコーダとを備えている、請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記ｘ軸センサは、
前記胴体が左右に傾くにつれて回転するように前記ｙ軸センサに連結された垂直シャフトと、
該垂直シャフトとともに回転するように該垂直シャフトに取り付けられた第２の光ディスクと、
ビデオゲーム環境においてユーザの所望する水平視点を示す情報を提供するために、前記胴体の水平傾きに前記第２の光ディスクの回転が相関するように適応された少なくとも１つの第２の光エンコーダとを備えている、請求項２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記座標コントロールユニットの移動検出センサは、
ビデオゲーム環境におけるユーザの所望する垂直視点と水平視点に関する情報を提供するために前記制御装置の垂直及び水平の傾きに関する入力情報を提供するように適応された少なくとも１つのジャイロスコープを含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記座標コントロールユニットの移動検出センサは、
前記コンピュータシステムのディスプレイ上のカーソルの所望される垂直及び水平の位置に関する情報を提供するために、前記制御装置の垂直及び水平の傾きに関する情報を提供するように適応された少なくとも１つのジャイロスコープを含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項７】
コンピュータマウスタイプの入力情報を生成するために、ユーザによって操作されるように適応されたマウスコントロールユニットをさらに備え、該マウスコントロールユニットは、
前記ディスプレイ上で表示を上下にスクロールするために情報を提供するように適応されたマウスホイールと、
ユーザの選択に関する情報を提供するように適応された左マウスボタンと、
ユーザの他の選択に関する情報を提供するように適応された右マウスボタンとを含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御装置の装置本体は銃器に実質的に類似した形状を有し、該装置本体は、
中心体と、
該中心体の後部から下方に延在するハンドグリップと、
前記中心体から長手方向に前方に延在する胴体と、
前記ハンドグリップの少なくとも一部の前に前記中心体から下方に延在する引き金とを含み、
該引き金に近接するユーザの指の位置決めが前記マウスホイール、左マウスボタン及び右マウスボタンを操作するように、前記マウスホイール、左マウスボタン及び右マウスボタンが前記制御装置の中心体の側面に取り付けられている、請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記ゲームプレイコントロールユニットは、
空間内での長手方向と側面方向の移動に関する入力情報を生成するように適応された方向コントローラと、
前記ディスプレイで実行される、走ること、しゃがむこと、ジャンプすること及び特殊なアクションの内の２つ以上を含む複数のアクションに関する情報を提供するように適応された複数のボタンと、
前記座標コントロールユニットから前記コンピュータシステムへの情報の入力を選択的に有効、及び無効にするように適応された座標活性化ボタンとを備えている、請求項１に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記複数のボタンは、該複数のボタンが前記ハンドグリップを掴むユーザの手の指によって操作できるように前記制御装置のハンドグリップ上に配置されている、請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記胴体から下方に延在する前方グリップをさらに備え、前記方向コントローラが該前方グリップ上に配置され、該前方グリップを掴むユーザの他方の手の親指と指によって操作できる、請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記方向コントローラが前記制御装置の胴体に配置されている、請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記ハンドグリップの少なくとも一部の前に前記中心体から下方に延在する引き金をさらに含み、前記ゲームプレイコントロールユニットが前記制御装置の引き金に取り付けられたシュートボタンをさらに備えている、請求項１に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記制御装置の中心体の後方に延在し、ユーザの肩に載せて前記制御装置を固定させるように適応された取り外し自在の銃床をさらに備えている、請求項１に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記制御装置のユーザに追加の画像情報を提供するために該制御装置に取り付けられた表示装置をさらに備えている、請求項１に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記制御装置のユーザに触覚フィードバックを提供するように適応されたフィードバック装置をさらに備えている、請求項１に記載の制御装置。
【請求項１７】
ビデオゲームのユーザによって操作されるように適応された形状を有する装置本体を備えた制御装置による、ユーザがコンピュータシステムのビデオゲームディスプレイを制御できるようにするための方法であって、
前記装置本体内で、制御装置の座標コントロールユニットが、該座標コントロールユニット内に含まれている移動センサから、制御装置の垂直及び水平の傾きに関係し、かつ表示されたビデオゲーム環境内のユーザの視点情報を表す情報を生成するステップと、
前記装置本体内で、制御装置のゲームプレイコントロールユニットが、表示されたビデオゲーム環境内のキャラクタの少なくとも側面方向及び長手方向の位置の変化を表す情報を生成するステップと、
コントローラが、座標コントロールユニットにより生成された情報に基づいてコンピュータシステムのビデオゲーム環境のディスプレイを制御するためのゲーム情報を提供し、かつゲームプレイコントロールユニットにより生成された情報に基づいてコンピュータシステムのビデオゲーム環境のディスプレイを制御するためのゲーム情報を提供するステップとを含み、これにより、ビデオゲーム環境内のユーザの視点の変化の統合された表示を生成し、該統合された表示は、ユーザの制御装置を垂直及び水平方向に傾ける操作に応じたビデオゲーム環境内のユーザの視点の垂直方向及び水平方向の変化とユーザの制御装置のゲームプレイコントロールユニットの操作に応じてビデオゲーム環境内に表されたキャラクタの側面方向及び長手方向の位置の変化とを包含するものであり、
前記制御装置は実質的に銃器に類似した形状を有し、中心体と、該中心体の後部から下方に延在するハンドグリップと、前記中心体から長手方向に前方に延在する胴体と、前記ハンドグリップの前に前記中心体から下方に延在する前方グリップとを備え、
前記ハンドグリップ、前方グリップまたは胴体の１つに置かれた一方の手の指もしくは親指が、表示されたビデオゲーム環境内のキャラクタの長手方向及び側面方向の位置に関する入力情報を提供するように適応された１つまたは複数のボタンを操作し、また、前記ハンドグリップ、前方グリップまたは胴体の別の場所に置かれた他方の手の指もしくは親指が、表示されたビデオゲーム環境内でユーザによって実行される、走ること、しゃがむこと、ジャンプすること及び武器を選択することの１つまたは複数を含む、複数のアクションに関する入力情報を提供するように適応された１つまたは複数のボタンを操作するようになっており、前記の操作を提供することに加えて、両手が本物の銃器と類似した方法で前記制御装置を扱う際の疲労を軽減するだけではなく、前記制御装置の垂直及び水平の傾きに関して前記制御装置に安定性を付与するようになっていることを特徴とする、方法。
【請求項１８】
前記制御装置の垂直及び水平の傾きに関係し、かつ表示されたビデオゲーム環境内のユーザの視点情報を表す情報を生成するステップが、
ｙ軸センサから前記制御装置の中心とされる垂直位置を基準にした前記胴体の傾きに関する情報を生成することと、
ｘ軸センサから中心とされた水平位置を基準とした前記胴体の傾きに関する情報を発生することとを含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータシステムとともに使用するための制御装置及びコンピュータシステムのディスプレイを制御するための方法に関する。さらに詳細には、本発明は、ビデオゲームとともに使用するための制御装置の水平傾きと垂直傾きに基づいてコンピュータシステムのディスプレイを制御するための制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータが日常生活の一部になるにつれ、コンピュータ上でプレイできるビデオゲームも同様に非常に人気のある娯楽手段になってきた。ソフトウェアとコンピュータグラフィックスの革新によりビデオゲームは非常にリアリスティックになったが、大部分のビデオゲームは、プレーヤがビデオゲームと対話できるようにするためにキーボード、コンピュータマウスまたはジョイスティック等のより現代的な入力装置に依存している。これらの従来の入力装置は大部分のユーザにとってなじみが深く、操作が容易である一方、それらはビデオゲームのリアリズムの価値を落とす傾向がある。
【０００３】
さらに、ビデオゲームに対して加えられる改善により、過去には単に使用できなかった多くのオプションと機能が追加されてきた。結果として、これらの従来の制御装置はこれらの追加機能及び特徴の制御を行う機能性を欠いている。ユーザは、通常、すべての機能の制御を可能にするために同じゲームの中で複数の制御装置を使用しなければならない。コンピュータマウスのみでは今日のビデオゲームに対し十分な機能性に単に欠けるため、例えば、ユーザはコマンドを入力し、ビデオゲームでアクションを実行するためにキーボードを広範囲に使用するとともにコンピュータマウスを活用することはきわめて普通なことである。複数の入力装置を使用することにより、これらのビデオゲームのプレイは、ユーザがゲームのプレイに進もうとする前にさえ、単に制御装置に慣れるためにかなりの時間を費やさなければならないほど複雑化する。これがユーザからゲームをプレイしている間のリアリティの感覚を奪うのみではなく、ユーザの楽しみも損なわせる。
【０００４】
コンピュータのマウスは、ユーザが、マウスを平らな表面に沿って移動させることによりコンピュータシステムのディスプレイにカーソルを配置できるようにする。マウスの基部のマウスボールは、マウスが移動するにつれ回転する。マウスボールの回転は画面上のカーソルの移動に相関している。さらに最近では、トラックボールが、ユーザがトラックボールを手動で回転させることによりコンピュータシステムのディスプレイ上でカーソルを配置できるようにするために導入された。トラックボールの回転はディスプレイ上のカーソルの配置に同様に相関している。ただし、マウスは、マウスが上を移動する広く平らな、実質的に滑らかな二次元の表面を必要とし、したがってユーザはカーソルの位置決めに関して良好な制御を維持する一方でマウスを使用できるという点でいくぶん制限されている。トラックボールは広く平らな表面に対するニーズを排除する一方、それらは通常キーボードまたは何らかの他のコンピュータシステム構成要素に取り付けられ、ユーザがトラックボールを活用できる場所も制限する傾向がある。加えて、前述したように、コンピュータマウスとトラックボールはともに高度なビデオゲームで使用可能な追加の機能及びオプションを活用するために必要とされる機能性に欠けており、したがって追加の制御装置または入力装置の使用を強制し、ビデオゲームのプレイを複雑化する。
【０００５】
ジョイスティックは特定のビデオゲームによりリアリスティックな効果を与える可能性がある。例えば、ジョイスティックは航空機内で使用されるコントロールスティックにデザインが類似しているため、フライトシミュレーションゲームでリアリズムを増大させる傾向がある。ただし、多くは多くの他のビデオゲームでリアリズムを増大しない。追加の制御入力を含み、したがって強化された機能性を提供するジョイスティックあるが、これらのジョイスティックでさえ高度なビデオゲームの要件を満たすほど十分な機能性を提供せず、通常はキーボードの同時発生的な使用を必要とする。
【０００６】
コンピュータシステムのディスプレイを制御するために自由空間で操作できる制御装置は、従来の制御装置の制限のいくつからユーザを解放するために開発されてきた。超音波位置決めを活用する制御装置もある。通常、装置内の超音波送信機はセンサのアレイにより監視される。画面上のカーソルの位置はセンサのアレイを基準にした装置内の超音波送信機の位置に相関している。したがって、これらの装置は、それらが受信機のアレイに依存し、レンジ限界があるという点で制限されている。加えてこれらの制御装置は今日の高度なビデオゲームをプレイするために十分な機能性も欠いている。
【０００７】
最近になって、ユーザが自由空間で制御装置を操作し、ディスプレイ上の所望される位置を装置で指すことによって、ディスプレイ上にカーソルを配置できるようにするためにジャイロスコープが制御装置に組み込まれた（例えば、Case,Jr.らに対する米国特許第５，８２５，３５０号を参照すること）。ジャイロスコープは慣性空間基準を提供するために、及び重力ベクトルを基準にしたピッチと横揺れを測定するために長く航空機で使用されてきた。ジャイロスコープを利用する制御装置では、自由空間での装置の動きは通常ディスプレイ上でのカーソルの動きに変換される。さらに具体的には、制御装置の垂直の傾きと水平の傾きがコンピュータシステムのディスプレイ上でのカーソルの所望される位置に変換される。これらの装置は、通常、従来のコンピュータマウスの様式と実質的に同様にコンピュータシステムに接続されてよいだけではなく、コンピュータマウスの機能も含む。これらの装置は装置を使用する点においてユーザにさらに多くの自由を与える一方、これらの装置は、従来のコンピュータのマウスに大きさと形状が実質的に類似し、したがって少ししかリアリズムを提供しない傾向があるため、ビデオゲームの経験をさらにリアリスティックにしない。さらにこれらの装置はコンピュータマウスに類似した様式で機能するため、今日の高度なビデオゲームの追加のオプションと機能を制御するには十分ではないことを意味する、同様に限られた機能性を有する。
【０００８】
さらに、ビデオゲームと使用するためにライトガンが開発されてきた。これらの装置は通常銃器のような形をし、光線を投射する。コンピュータシステムのディスプレイに配置される画面はこの光線を感知し、ユーザが照準を定めているディスプレイ上の位置を示すために使用される。これらの装置はもう少しリアリズムを提供するが、それらはビデオゲームの中のターゲティングのみに有効である。加えて、ユーザはそれを使用するためにディスプレイにライトガンを向けなければならず、ユーザがどこでビデオゲームをプレイできるのかを制限する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、今日のビデオゲームとともに使用するために機能性の強化も実現する一方で、形状がより現実的で動作がより直感的であるコンピュータシステム用の制御装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る、ビデオゲームとともに使用するためのコンピュータシステムのディスプレイを制御するためのユーザによる操作のための制御装置は、
ビデオゲームとともに使用するためのコンピュータシステムのディスプレイを制御するためのユーザによる操作のための制御装置であって、
ビデオゲームのユーザによって操作されるように適応された形状を有する装置本体と、
該装置本体内に設けられ、移動検出センサを有する座標コントロールユニットとを備え、前記装置本体は前記制御装置の垂直及び水平の傾きに関係する入力情報を生成するためにユーザによって操作されるように適応されており、
前記装置本体内に設けられ、ゲームプレイ入力情報を生成するためにユーザによって操作されるように適応されたゲームプレイコントロールユニットと、
ビデオゲーム環境内のユーザの視点情報を前記コンピュータシステムに提供するために前記座標コントロールユニットからの入力情報を処理するように適応されるとともに、ビデオゲーム環境内の空間でのキャラクタの少なくとも側面方向及び長手方向の位置の変化を表すゲームプレイ情報を前記コンピュータシステムに提供するために前記ゲームプレイコントロールユニットからの入力情報を処理するように適応されたコントローラとを備え、これにより、ビデオゲーム環境内のユーザの視点の変化の統合された表示を生成し、該統合された表示は、ユーザの制御装置を垂直及び水平方向に傾ける操作に応じたビデオゲーム環境内のユーザの視点の垂直方向及び水平方向の変化とユーザの制御装置のゲームプレイコントロールユニットの操作に応じてビデオゲーム環境内に表されたキャラクタの側面方向及び長手方向の位置の変化とを包含するものであり、
前記制御装置の装置本体は銃器に実質的に類似した形状を有し、該装置本体は、
中心体と、
該中心体の後部から下方に延在するハンドグリップと、
前記中心体から長手方向に前方に延在する胴体とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
前記装置は、ハンドグリップの前部に中心体から下方に延在する引き金を含む実質的に銃器に類似した形状を有してよい。
【００１２】
座標コントロールユニットは、垂直方向での制御装置の胴体の傾きに関する情報を入力するように適応されたｙ軸センサと、水平方向での制御装置の胴体の傾きに関する情報を入力するように適応されたｘ軸センサとを含んでよい。ｙ軸センサは、胴体が上方に及び下方に傾くにつれて回転するように胴体の側面に取り付けられた水平シャフトと、水平シャフトとともに回転するように水平シャフトに取り付けられた第１の光ディスクと、ビデオゲーム環境におけるユーザの所望される垂直視点またはディスプレイ上のカーソルの所望される垂直位置を示す情報を提供するために胴体の垂直傾きに、光ディスクの回転が相関するように適応された少なくとも１つの光エンコーダとを含んでよい。ｘ軸センサは、胴体が左右に傾くにつれて回転するようにｙ軸センサに接続された垂直シャフトと、垂直シャフトとともに回転するように垂直シャフトに取り付けられた第２の光ディスクと、ビデオゲーム環境におけるユーザの所望される水平視点を示す情報を提供するために胴体の水平の傾きに第２の光ディスクの回転が相関するように適応された少なくとも１つの第２の光エンコーダを含んでよい。
【００１３】
座標コントロールユニットは、ディスプレイのカーソルの所望される水平位置に関する情報を提供するために、ビデオゲームの中のユーザの所望される垂直及び水平の視点、及び制御装置の垂直傾きと水平傾きに関する情報を提供するように適応された少なくとも１つのジャイロスコープを含んでよい。
【００１４】
マウスコントロールユニットはディスプレイ上で表示を上下にスクロールするために情報を提供するように適応されたマウスホイールと、ユーザの選択に関する情報を提供するように適応された左マウスボタンと、ユーザの他の選択に関する情報を提供するように適応された右マウスボタンとを含んでよい。マウスホイール、左マウスボタン及び右マウスボタンは引き金に近接するユーザの指を位置決めすることによりマウスホイール、左マウスボタン及び右マウスボタンが操作されるように制御装置の中心体の側面に取り付けられてよい。
【００１５】
ゲームプレイコントロールユニットは空間内の長手方向の移動及び側面方向の移動に関する情報を入力するように適応された方向コントローラと、ディスプレイで実行される、走ること、しゃがむこと、ジャンプすること及び特殊アクションを含む複数のアクションに関する情報を提供するように適応された複数のボタンと、押されている間に座標コントロールユニットからの情報の入力を可能とするように適応された座標活性化ボタンとを含んでよい。複数のコントロールボタンは、ゲームプレイコントロールボタンがハンドグリップを握るユーザの親指によって操作可能であるように制御装置のハンドグリップに配置されてよい。
【００１６】
前方グリップは胴体から下方に延在し、方向コントローラは該前方グリップ上に配置されてよく、該前方グリップを掴むユーザの第２の手の親指と指によって操作可能であってよい。方向コントローラは制御装置の胴体の上に配置されてよい。
【００１７】
ゲームプレイコントロールユニットは制御装置の引き金の上に取り付けられたシュートボタンを含んでよい。
【００１８】
制御装置は、該制御装置の中心体の後方に延在し、ユーザの肩に載せて制御装置を固定させるように適応された取り外し自在の銃床を含んでよい。
【００１９】
制御装置は、制御装置のユーザに追加の画像情報を提供するために制御装置に取り付けられた表示装置を含んでよく、制御装置のユーザに触覚フィードバックを与えるように適応されたフィードバック装置を含んでよい。
【００２０】
本発明に係る、ビデオゲームのユーザによって操作されるように適応された形状を有する装置本体を備えた制御装置による、ユーザがコンピュータシステムのビデオゲームディスプレイを制御できるようにするための方法は、
前記装置本体内で、制御装置の座標コントロールユニットが、該座標コントロールユニット内に含まれている移動センサから、制御装置の垂直及び水平の傾きに関係し、かつ表示されたビデオゲーム環境内のユーザの視点情報を表す情報を生成するステップと、
前記装置本体内で、制御装置のゲームプレイコントロールユニットが、表示されたビデオゲーム環境内のキャラクタの少なくとも側面方向及び長手方向の位置の変化を表す情報を生成するステップと、
コントローラが、座標コントロールユニットにより生成された情報に基づいてコンピュータシステムのビデオゲーム環境のディスプレイを制御するためのゲーム情報を提供し、かつゲームプレイコントロールユニットにより生成された情報に基づいてコンピュータシステムのビデオゲーム環境のディスプレイを制御するためのゲーム情報を提供するステップとを含み、これにより、ビデオゲーム環境内のユーザの視点の変化の統合された表示を生成し、該統合された表示は、ユーザの制御装置を垂直及び水平方向に傾ける操作に応じたビデオゲーム環境内のユーザの視点の垂直方向及び水平方向の変化とユーザの制御装置のゲームプレイコントロールユニットの操作に応じてビデオゲーム環境内に表されたキャラクタの側面方向及び長手方向の位置の変化とを包含するものであり、
前記制御装置は実質的に銃器に類似した形状を有し、中心体と、該中心体の後部から下方に延在するハンドグリップと、前記中心体から長手方向に前方に延在する胴体と、前記ハンドグリップの前に前記中心体から下方に延在する前方グリップとを備え、
前記ハンドグリップ、前方グリップまたは胴体の１つに置かれた一方の手の指もしくは親指が、表示されたビデオゲーム環境内のキャラクタの長手方向及び側面方向の位置に関する入力情報を提供するように適応された１つまたは複数のボタンを操作し、また、前記ハンドグリップ、前方グリップまたは胴体の別の場所に置かれた他方の手の指もしくは親指が、表示されたビデオゲーム環境内でユーザによって実行される、走ること、しゃがむこと、ジャンプすること及び武器を選択することの１つまたは複数を含む、複数のアクションに関する入力情報を提供するように適応された１つまたは複数のボタンを操作するようになっており、前記の操作を提供することに加えて、両手が本物の銃器と類似した方法で前記制御装置を扱う際の疲労を軽減するだけではなく、前記制御装置の垂直及び水平の傾きに関して前記制御装置に安定性を付与するようになっていることを特徴とする。
【００２１】
前記装置は、ハンドグリップの前部に中心体から下方に延在する引き金を含む銃器に実質的に類似した形状を有してよい。
【００２２】
制御装置の垂直と水平の傾きに関係し、かつ表示されたビデオゲーム環境内のユーザの視点情報を表す情報を生成するステップは、ｙ軸センサから制御装置の中心とされる垂直位置を基準とした胴体の傾きに関係する情報を生成することと、ｘ軸センサから中心とされた水平位置を基準とした胴体の傾きに関する情報を生成することとを含んでよい。ｙ軸センサから情報を受信するステップは、胴体が上方に及び下方に傾くにつれて回転するように胴体の側面に水平シャフトを取り付けることと、水平シャフトとともに回転するように水平シャフトに取り付けられる第１の光ディスクを連結することと、ビデオゲームの中でのユーザの所望される垂直の視点を示す情報を提供するために胴体の垂直傾きに光ディスクの回転を相関付けるように適応された少なくとも１つの光エンコーダとを備えることを含んでよい。
【００２３】
ｘ軸センサから情報を受信するステップは、胴体が左右に傾くにつれて回転するようにｙ軸センサに垂直シャフトを連結することと、垂直シャフトとともに回転するように垂直シャフトに取り付けられる第２の光エンコーダディスクを接続することと、ビデオゲームの中のユーザの所望される水平の視点を示す情報を提供するために胴体の水平傾きに該第２の光ディスクの回転を相関付けるように適応された少なくとも１つの第２の光エンコーダを備えることとを含んでよい。
【００２４】
座標コントロールユニットから情報を受信するステップは、制御装置に少なくとも１つのジャイロスコープを取り付けることと、ビデオゲームの中のユーザの所望される垂直視点と水平視点に関する情報を提供するためにジャイロスコープから制御装置の垂直及び水平傾きに関する情報を受信することとを含んでよい。
【００２５】
マウス制御情報を受信するステップは、ディスプレイ上で表示を上下にスクロールすることと、左マウスボタンからユーザの選択に関する情報を受信することと、右マウスボタンからユーザの他の選択に関する情報を受信することとを含んでよい。マウスホイール、左マウスボタン及び右マウスボタンは、引き金に近接するユーザの指を位置決めすることがマウスホイール、左マウスボタン及び右マウスボタンを操作するように制御装置の中心体の側面に取り付けられてよい。
【００２６】
ゲームプレイコントロールユニットから情報を受信するステップは、方向コントロールユニットから空間内のディスプレイでキャラクタの長手方向及び側面方向の移動に関する入力情報を受信することと、複数のコントロールボタンからディスプレイ上でキャラクタによって実行される複数のアクションに関する情報を受信することと、座標コントロールユニットからの情報の入力を可能にするために座標活性化ボタンから活性化情報を受信することとを含んでよい。コントロールボタンは、コントロールボタンがハンドグリップを掴むユーザの親指によって操作可能であるように制御装置のハンドグリップ上に配置されてよい。方向コントロールユニットは前方グリップに配置され、制御装置の胴体から下方に延在し、前方グリップを掴むユーザの第２の手の親指と指によって操作可能であってもよい。複数のコントロールボタンは制御装置の引き金の上に取り付けられるシュートボタンを含んでよい。
【００２７】
制御装置は、さらに制御装置の中心体の後方に延在し、ユーザの肩に載せて制御装置を固定させるように適応された取り外し自在の銃床を含んでよい。
【００２８】
上述の方法は表示装置を介してユーザに表示される追加の画像情報を受信すること、および／またはフィードバック装置を介してユーザに触覚フィードバックを提供するためのフィードバック情報を受信することを含んでよい。
【００２９】
ビデオゲームとともに使用するためのコンピュータシステムのディスプレイを制御するための本発明の実施形態による制御装置は、制御装置の垂直と水平の傾きに関係する情報を入力するように適応された座標コントロールユニットと、コンピュータマウス入力情報を入力するように適応されたマウスコントロールユニットと、ゲームプレイ情報を入力するように適応されたゲームプレイコントロールユニットと、コンピュータシステムにゲーム情報を提供するために、座標コントロールユニット、マウスコントロールユニット、ゲームプレイコントロールユニットからの入力情報を処理するように適応されたコントローラとを含んでよい。制御装置は第１の開放端部と、第２の開放端部と、該第１の開放端部と該第２の開放端部を連結するための連結端部とを含む実質的にＵ字形であってよい。
【００３０】
座標コントロールユニットは、垂直方向での制御装置の傾きに関する情報を入力するように適応されたｙ軸センサと、水平方向での制御装置の傾きに関する情報を入力するように適応されたｘ軸センサとを含んでよい。ｙ軸センサは、制御装置が上方に及び下方に傾くにつれて回転する、制御装置の側面に取り付けられる水平シャフトと、水平シャフトとともに回転するように水平シャフトに取り付けられた第１の光ディスクと、ビデオゲームのユーザの所望される垂直の視点を示す情報を提供するために制御装置の垂直の傾きに該光ディスクの回転を相関付けるように適応された少なくとも１つの光エンコーダとを含んでよい。ｘ軸センサは、制御装置が左右に傾くにつれて回転するようにｙ軸センサに連結された垂直シャフトと、該垂直シャフトとともに回転するように垂直シャフトに取り付けられている第２の光ディスクと、ビデオゲームのユーザの所望される水平視点を示す情報を提供するために制御装置の水平傾きに第２の光ディスクの回転を相関付けるように適応された少なくとも１つの第２の光エンコーダとを含んでよい。
【００３１】
ｙ軸センサとｘ軸センサは、ｙ軸センサが基部から制御装置に前後に垂直に延在する連結部材の回転を検出し、制御装置の垂直傾きを決定し、ｘ軸センサが左右の連結部材の回転を検出し、制御装置の水平傾きを決定するように実質的にＵ字形のベースに配置されてよい。
【００３２】
座標コントロールユニットは、ビデオゲームの中のユーザの所望される垂直と水平の視点に関する情報を提供するために制御装置の垂直と水平の傾きに関する情報を提供するように適応された少なくとも１つのジャイロスコープを含んでよい。
【００３３】
マウスコントロールユニットは、ディスプレイ上で表示を上下にスクロールするために情報を提供するために適応されるマウスホイールと、ユーザの選択に関する情報を提供するように適応される左マウスボタンと、ユーザの他の選択に関する情報を提供するように適応された右マウスボタンとを含んでよい。マウスホイール、左マウスボタン、及び右マウスボタンは制御装置の連結端部の上面に実質的に中心に置かれる位置に取り付けられてよい。マウスホイール、左マウスボタン、及び右マウスボタンは制御装置の連結端部の上面の中心を外れた位置に取り付けられてよい。
【００３４】
ゲームプレイコントロールユニットは、方向コントローラがユーザの左親指によって容易に操作されるように連結端部の上面の左側に配置される空間の長手方向及び側面方向の移動に関する情報を入力するように適応される方向コントローラと、ディスプレイで実行される、走ることと、しゃがむことと、ジャンプすることと、特殊なアクションを含む複数のアクションに関する情報を提供するように適応され、制御装置の上面の右側に配置された複数のボタンと、押されている間に座標コントロールユニットから情報の入力を可能とするために適応され、制御装置の連結端部の前面に配置される座標活性化ボタンとを含んでよい。言うまでもなく、制御装置は、右側と左側が逆転されるように鏡フォーマットで構築されてよい。
【００３５】
制御装置は、制御装置のユーザに追加の画像情報を提供するために制御装置の上に取り付けられた表示装置と、制御装置の触覚フィードバックをユーザに提供するように適応されたフィードバック装置とを含んでよい。
なお、本願明細書において、用語「装置本体」は制御装置を構成する部材の集合体を指すものであり、また、用語「統合された表示」は、ビデオゲーム環境内のユーザの視点情報とビデオゲーム環境内のユーザの位置情報はまとめられてコントローラからコンピュータシステム提供されるので、これらのまとめられた情報の表示を指すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本願の制御装置１０は、「ファースト・パーソン・シューター」タイプのビデオゲームのプレーヤで使用するのに特に適している。このようなビデオゲームでは、プレーヤは通常ビデオゲームの中の環境のファースト・パーソンの視野を提示され、多様なターゲットに照準を定め、シュートするように要求される。ユーザは、一般的には通常ディスプレイの中心にある十字または他のターゲット記号表示を与えられる。ゲームの中のユーザの視点は、通常、ユーザがビデオゲームの中の多様なターゲットに照準を定めることができるようにするために、コンピュータのマウス、キーボード等からの入力に基づいて上下左右等に移動する。標的化または照準設定は通常所望される位置に十字を位置決めし、通常はビデオゲームでのユーザの視点を変更したり、あるいはビデオゲームの中のディスプレイに十字を配置するためのコンピュータのマウスまたはキーボードを使用することによって達成される。ターゲットをシュートすることは、通常専用のシュートボタンを押すことにより達成される。該専用のシュートボタンは、通常、マウスボタンまたはキーボード上のキーの１つである。同様に、ジョイスティックがゲームでのユーザの視点を変更するために使用されてもよく、シューティングは通常ジョイスティックの上部で、またはジョイスティックの基部でシュートボタンを押すことによって達成される。単に制御装置を移動することによってユーザの視点を迅速に変更できる制御装置は、ビデオゲームとのより直感的且つリアリスティックな対話を提供する。本願開示の制御装置１０はこのようなビデオゲームで使用するのに特によく適しているが、制御装置は好ましくは任意のビデオゲームで動作可能であり、従来のコンピュータアプリケーションでもマウスとして使用されてよい。加えて、本願開示の制御装置は、好ましくはソニーコンピュータエンターテインメント社 (Sony Computer Entertainment, Inc．)の登録商標であるソニープレーステーション２（登録商標）(SONY PLAYSTATION 2、登録商標）等のビデオゲームシステムと互換性がある。同様に制御装置は、教材等として法執行機関及び軍機関によって一般的に使用されるもの等の他のコンピュータシミュレーション及びバーチャルリアリティシステムと活用されてよい。
【００３７】
本発明の第１の実施形態による制御装置１０を図１に関して説明する。座標コントロールユニット１２は、ビデオゲームの中のユーザの所望される水平及び垂直の視点に関する情報を入力するために使用される。さらに具体的には、座標コントロールユニット１２は、コンピュータシステムのディスプレイの所望される水平と垂直の視点を示すために制御装置１０のピッチ、つまり垂直傾き及びヨー、つまり水平の傾きを提供するために使用されてよい。マウスコントロールユニット１４は従来のコンピュータマウス入力情報を提供する。ゲームプレイコントロールユニット１６は追加の従来のゲームプレイ入力情報を提供する。コントローラ１８は、座標コントロールユニット１２、マウスコントロールユニット１４及びゲームプレイコントロールユニット１６から情報を受信し、コンピュータシステムにゲームプレイ情報を提供する。このようにして、本願発明の制御装置は今日の高度なビデオゲームをプレイするために必要とされる機能性の実質的にすべてを含む。
【００３８】
制御装置の好ましい形状はさらに図２に関して説明されている。制御装置１０は好ましくは銃器のような形をしている。つまり、制御装置１０は、中心体２２の後部の下に配置されるハンドグリップ２０を含む。引き金２４は、ハンドグリップ２０の前で中心体２２から下方に延在する。胴体２６は中心体２２から前方に延在している。調節自在の前方グリップ２８は引き金の前で胴体２６から下方に延在させてよい。リアリティを増すために、制御装置１０は、ユーザの肩に載せて制御装置１０を固定させるために使用できる取り外し自在の銃床２９を含んでよい。これにより制御装置１０の安定性は高まる。制御装置１０は、ピストル、別の銃器、ポインタ等として構成されてもよい。銃器は制御装置の所望される形状であるが、他の形状も使用されてよく、本発明はその形状に限定されていない。
【００３９】
制御装置１０は、例えば図２Ａに描かれているようなゲームパッドとして形作られてよい。このようなゲームパッドは通常実質的にはＵ字形である。ユーザはＵ字形の自由端部２００、２００ａによって装置を掴み、通常はユーザの指が自由端部の回りに巻き付くように手でそれぞれの端部を把持する。自由端部２００、２００ａはわずかに下方を向く角度を有してよい。Ｕ字形の連結端部２０１は通常、視野、長手方向と側面方向の移動、及び多様なゲームプレイボタンのためのコントロールボタンを含む。
【００４０】
一実施形態では、座標コントロールユニット１２は制御装置１０の胴体２６に取り付けられている二脚の台２５または三脚（図示せず）と一体化されている。代替実施形態では、前述したジャイロスコープ制御装置の中で利用されているジャイロスコープに類似するジャイロスコープ装置４０（図５を参照すること）が制御装置１０に取り付けられている。いずれの実施形態でも、ユーザはディスプレイに制御装置を向けることなくビデオゲームをプレイすることができ、ゲームプレイ中にマウスパッドまたはセンサアレイの領域に制限されない。
【００４１】
座標コントロールユニット１２の１つの実施形態は図３に関してさらに詳細に説明する。前述したように、座標コントロールユニット１２は制御装置１０の胴体２６に取り付けられる二脚の台２５の中に組み込まれてよい。本実施形態を利用するとき、ユーザは好ましくは、制御装置を安定化するためにテーブルのような表面上に二脚の台２５を取り付ける。
【００４２】
座標コントロールユニット１２は、ｙ方向の胴体の移動、つまりピッチ及びｘ方向の胴体の移動、ヨーをそれぞれ検出するｙ軸センサ３０とｘ軸センサ３１を含んでよい。さらに詳細には、ｙ軸センサ３０とｘ軸センサ３１は、ｙ方向とｘ方向それぞれの胴体２６の傾きを決定する。水平シャフト３２の第１の端部は胴体２６に取り付けられてよい。水平シャフト３２の第２の端部は光符号化ディスク３３に連結されてよい。胴体２６が上下に傾くにつれて、水平シャフト３２は回転し、光符号化ディスク３３は水平シャフト３２とともに回転する。光エンコーダ３５はｙ軸センサ３０の本体の中のプリント基板上に取り付けられてよい。光エンコーダ３５は、光符号化ディスク３３の回転時にｙ方向、つまり上下の胴体２６の傾きを決定する。胴体２６の垂直の傾きに基づいて、ビデオゲームの中のユーザの所望される垂直の視点が決定される。同様に、ディスプレイ上のカーソルの所望される垂直位置は胴体２６の垂直の傾きに基づいて決定されてよい。
【００４３】
ｙ軸センサ３０は、好ましくは垂直支柱３６の上端部に取り付けられる。垂直支柱３６の底部はｘ軸センサ３１に連結されてよい。さらに具体的には、垂直支柱３６の底端部は垂直シャフト３７に連結されてよい。垂直シャフト３７は第２の光符号化ディスク３８に連結されてよい。胴体２６が水平に移動または傾くにつれて、垂直シャフト３７は回転し、次いで第２の光符号化ディスク３８を回転する。光エンコーダ３９の第２のセットはビデオゲームの中のユーザの所望される水平の視点を決定するためにｘ軸センサ３１の本体のプリント基板に取り付けられてよい。ｘ軸センサは、コンピュータシステムのディスプレイ上のカーソルの所望される水平位置を決定するために使用されてよい。このようにして、座標コントロールユニット１２は、コンピュータシステムのディスプレイ上でユーザの所望される視点を決定するために利用される胴体のピッチとヨーに関する情報を提供する。
【００４４】
制御装置がゲームパッドの形をしている場合、前述したように二脚の台として座標コントロールユニットを実現する必要はない。前述したようにｘ軸センサ３１とｙ軸センサ３０を組み込んだ単純なスタンドは、座標コントロールユニットとして働く一方で同時に制御装置１０がその上に載る安定したプラットホームを提供する。この実施形態では、水平シャフト３２は好ましくは、連結端部２０１の側面または底面で、またはゲームパッドの自由端部２００、２００ａの１つで制御装置１０に連結される。該台は図３に描かれている台に構造が類似してよい。
【００４５】
該台の代替実施形態を図３Ａに関して説明する。Ｕ字形の基部３００はｙ軸センサ３０とｘ軸センサ３１を収容する。連結支柱３０１は基部３００にその底端部で連結される。制御装置１０は好ましくは連結支柱３０１の上端部に切り離し自在に連結される。制御装置１０が上下に傾くにつれて、連結支柱３０１は後方にまたは前方に回転する。ｙ軸センサ３０は前述した方法に類似する方法でこの回転に基づいた制御装置の垂直傾きを決定する。制御装置１０が左右に回転するにつれ、ｘ軸センサ３１は前述した方法と同様に制御装置の水平傾きを決定する。基部３００は、所望される場合その安定性を改善するためにクリップまたはクランプ（図示せず）を使用して表面に固定されてよい。図３は制御装置１０の銃器形式とともに使用される台を描き、図３Ａは該制御装置のゲームパッド形式とともに使用される台を描いているが、制御装置の銃器形状とゲームパッド形状の両方とも図３及び図３Ａに描かれている台のどちらかと使用されてよいことが注記される。代わりに、連結支柱３０１は基部３００から水平に伸び出させてもよい。
【００４６】
また、座標コントロールユニット１２は前述したジャイロスコープ入力装置で提案されたジャイロスコープに類似したジャイロスコープ４０（図５を参照すること）を使用して実現してもよい。同様に、ジャイロスコープ２１０は、例えば図２Ａに描かれているようなゲームパッドとして構成される制御装置１０の中に組み込んでもよい。ジャイロスコープが使用される場合、二脚の台２５または台は必要ではない。一実施形態では、プリント基板に取り付けられたソリッドステートジャイロスコープ等のジャイロスコープ４０、２１０は制御装置に取り付けられてよい。前述したように、ジャイロスコープは航空機のピッチとヨーを決定するために航空機産業で長年にわたって使用されてきた。前述したジャイロスコープのようなソリッドステートジャイロスコープは本願の制御装置１０のピッチとヨーを決定するために利用されてよい。ジャイロスコープの動作は当業者に周知であるため、ここに詳細に説明されない。しかしながら、ジャイロスコープの動作の簡略な説明は本発明を理解する上で有効であろう。
【００４７】
通常、ジャイロスコープは、回転軸の回りを回転する回転ディスクを含み、該回転ディスクはディスクの回転軸に垂直な１つまたは２つの軸の上で回転自在のフレームに取り付けられている。旋回するディスクは回転電気モータであってよい。モータの回転軸は通常重力ベクトルと整列している。モータの回転軸に沿って力がかけられると、力は旋回するディスクの一定の角運動量のために抵抗を受ける。その結果として、フレームはモータの回転軸に垂直な軸に沿って回転するであろう。フレームの回転は監視できる。このようにして、例えば前方に傾く力がジャイロスコープにかかると、前方向きの力はモータの回転軸の上部にかけられ、後方向きの力はモータの回転軸の底部にかけられる。旋回するモータの一定の角運動量はこれらの力に反し、モータのシャフトはかけられる力に垂直な方向で回転する。フレームはモータの回転軸に垂直な軸に沿って自由に回転できるため、フレームは回転する。この回転の方向は旋回するモータの回転軸に依存する。フレームの回転はフレームの前方への傾きに比例する。したがって、フレームの回転に基づいて、ジャイロスコープの傾きを決定できる。フレームがモータの回転軸に垂直な２つの軸の回りで自由に回転する場合、上下左右に傾くことはどちらかの軸の回りでのフレームの回転に相関できる。代わりにモータの回転軸に垂直な別の方向で自由に回転するフレームに取り付けられる第２のジャイロスコープを水平方向での傾きを決定するために組み込んでもよい。本願では、前述したようなモータを通常利用しないが、ピッチおよび／またはヨー情報を提供するために同じ原理で動作するソリッドステートジャイロスコープが好ましくは使用される。
【００４８】
ソリッドステートジャイロスコープを、例えば制御装置１０の上に取り付けて使用すると、制御装置の垂直及び水平の傾きを決定できる。このようにして、ビデオゲームでのユーザの所望される視点またはコンピュータシステムのディスプレイでのカーソルの所望される位置を決定できる。前述したように、装置のピッチとヨーを決定するためにジャイロスコープを利用した現在使用可能な制御装置がある。このような装置で使用されるジャイロスコープは、本発明のジャイロスコープとして使用されてよい。ジャイロスコープ２１０は、制御装置が前述したようにゲームパッドである制御装置１０に同様に取り付けることができる。この場合、ジャイロスコープは好ましくは連結端部２０１に取り付けられる。
【００４９】
ジャイロスコープ２１０を備えると、前述したような二脚の台または台に対するニーズが排除される。しかしながら、ユーザのための安定性を助長するためには台を使用することが好ましい場合がある。加えて、台を使用することによりユーザはビデオゲームの中でユーザの視点を変えることなく制御装置１０から手を離すことができる。このようにして、ユーザはゲームでの自分の視点を変えることなくゲームプレイを一休みできる。
【００５０】
マウスコントロールユニット１２は、好ましくは従来のコンピュータマウスによって一般的に提供される機能を提供し、図４に関して説明する。好適実施形態では、マウスホイール４１は制御装置１０の中心体２２に、好ましくは引き金２４の上方の中心体２２の側面に取り付けられている。マウスホイールは、一般的に、ユーザがディスプレイで表示を上下に、あるいはディスプレイに表示されるメニューを容易にスクロールできるようにするために従来のコンピュータのマウスの中に組み込まれている。同様に、本願開示のマウスホイール４１は、ビデオゲームまたは任意の他のコンピュータアプリケーションの中のメニューをユーザがスクロールできるようにするために使用してよい。２つのボタン４２、４３はマウスホイール４１の下に取り付けられてよい。これらのボタンは、メニューで選択するため、テキストを選択するため、メニューを呼び出す等のために、一般的にはコンピュータマウスの中に組み込まれる左マウスボタン４２及び右マウスボタン４３として機能してよい。好適実施形態では、マウスホイール４１、左マウスボタン４２及び右マウスボタン４３は、それらが、制御装置１０の１つまたは複数の引き金２４を引くためにも使用されるユーザの指によって容易に届き、操作できるように引き金２４の上方に配置される。制御装置１０の垂直傾きと水平傾きに関係する情報は、制御装置がコンピュータのマウスのすべての同じ機能を実行できるように、ディスプレイ上のカーソルの垂直及び水平の位置に関する情報を提供するために利用してもよい。
【００５１】
マウスコントロールユニット１４は、所望される場合ゲームパッド実施形態に同様に組み込んでもよい。好ましくは、マウスコントロールユニット１４はゲームパッドの連結端部２０１の上に取り付けられ、上面の実質的に中心に置かれている。この実施形態では、左マウスボタン４２と右マウスボタン４３は、好ましくは図２Ａに見られるようにマウスホイール４１のわずかに前方に配置される。代わりに、マウスコントロールユニット１４は、マウスコントロールユニット１４がユーザの親指で容易に操作されるようにわずかに中心を外れた制御パッドの連結端部２０１の上面に配置してもよい。すなわち、左マウスボタン４２、右マウスボタン４３、マウスホイール４１は、例えばゲームプレイコントロールボタン５２、５３、５４、５５（後述される）の上方に配置されてよく、ゲームプレイコントロールボタンを活性化するためにユーザによって同じ親指を使用して容易に活性化されてよい。
【００５２】
ゲームプレイコントロールユニット１６は好ましくはゲームプレイコントロールボタンを含み、図５に描かれている。ゲームプレイコントロールボタンは、長手方向及び側面方向の移動とも呼ばれる、例えばビデオゲームの中の空間内でのキャラクタの移動等のビデオゲームの他の態様に関係する情報を入力するためのコントロールボタンを含む。ハットスイッチ５０および／または方向スイッチ５１はゲームの中のキャラクタの側面方向と長手方向の移動を制御するために使用される。ハットスイッチ５０と方向スイッチ５１は側面方向移動を制御するためにともに使用されてよいが、それらはわずかに別の方法で機能する。ハットスイッチ５０は、通常、パッドがそれらの上に取り付けられた状態での４つの瞬間コンタクトスイッチを含む。各瞬間コンタクトスイッチは、ユーザがそれぞれの瞬間コンタクトスイッチ上にあるパッドの部分を押し下げると活性化される。通常、一度にただ１つの瞬間コンタクトスイッチのみが活性化される。すなわち複数の瞬間コンタクトスイッチからの入力は通常無視される。しかしながら、方向スイッチ５１は、通常、同時に２つの方向で運動に関する入力を可能にする。方向スイッチ５１は、好ましくは、概して菱形の形状に配置した４つの独立したコンタクトスイッチ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを含む。独立したコンタクトスイッチ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄのそれぞれが通常、ビデオゲームで特定の方向の移動のために使用される。ハットスイッチ５０とは異なり、ユーザは概して同時にコンタクトスイッチの複数を活性化できる。さらに具体的には、大部分のビデオゲームは、例えば、同時に右方向と前方方向の移動を可能にする。結果はビデオゲームの斜めの移動である。例えば、従来のビデオゲームでは、キーボードが制御装置として使用されるときにこのような移動を可能にする。方向スイッチ５１の独立したコンタクトスイッチ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄは、キーボードからのこのような制御を模倣してよい。これによりビデオゲームのユーザは、ビデオゲーム環境内の空間で前方に、後方に、左右に及び斜めにキャラクタを移動できるようにする。加えて、ユーザがビデオゲームでの長手方向と側面方向の移動のためにハットスイッチ５０を使用する場合、例えば、方向スイッチ５１は制御装置１０の柔軟性を高める他の機能のために使用されてよい。代わりに、方向スイッチ５１が、例えばビデオゲームの長手方向及び側面方向の移動に使用される場合、ハットスイッチ５０は他の機能に使用してよい。
【００５３】
加えて、ゲームプレイコントロールボタンは、ジャンプボタン５２、走行ボタン５３、しゃがむボタン５４及び特殊動作ボタン５５を含んでよい。これらのゲームプレイコントロールボタンは、ハンドグリップの回りに巻き付けられたユーザの親指によって容易に操作されるように、制御装置１０のハンドグリップ２０の側面に配置してよい（図５Ａを参照すること）。シュートボタン５６もゲームプレイコントロールボタンとみなされてよく、以下に詳細に説明する。当然、さまざまなゲームはさまざまなゲームプレイオプションを有してよく、したがって、すべての考えられるゲームプレイコントロールボタンを一覧表示することは不可能であるが、本発明の制御装置は大部分のビデオゲームと互換性があることを目的としている。
【００５４】
座標活性化ボタン５７は、好ましくはゲームプレイコントロールユニット１６に含まれる。活性化ボタン５７は押されている間に座標コントロールユニット１２から情報の入力を活性化する。つまり、通常は、座標コントロールユニットからの情報はコンピュータシステムのディスプレイを制御するために使用されない。このように、ユーザが制御装置１０を不注意に押して動かしたり、移動させたりすることは、ビデオゲームの中のユーザの視点またはディスプレイのカーソルの位置を変えるために使用されない。ユーザは視点またはカーソルの位置を変更することを希望するときに活性化ボタン５７を押す。一般的に、この動作は、ユーザが、自分がコンピュータシステムのディスプレイを変更するときにボタンを押し、それ以外の場合は、不注意な制御装置の移動はコンピュータ画面のディスプレイに影響を及ぼさないという点でユーザにとって直感的である。このように、ユーザは、コンピュータゲームの中のユーザの視点またはディスプレイ上のカーソルの位置を変更せずに快適さという点において制御装置を配置し直すことができる。代わりに、活性化ボタン５７は中止ボタンとして使用してもよい。つまり、座標コントロールユニット１２からの情報は、中止ボタンが押されない限り、ディスプレイを正常に制御するために利用されてよい。これはユーザにとってわずかに直感的ではないが、必要なときにコンピュータシステムの表示に影響を及ぼさずにユーザが自分の位置またはグリップを調整する方法となる。加えて、活性化ボタン５７はハンドグリップ２０の後部または前部に配置されるレバータイプのスイッチであってもよい。
【００５５】
ゲームプレイコントロールユニット１６はユーザが掴むことができる制御装置１０のオプションの前方グリップ２８に取り付けてもよい。これらのコントロールボタンは、好ましくはそれらが前方グリップを掴むユーザの指の下になるように前方グリップ２８上に配置される。さらに具体的には、ハットスイッチ５０または方向スイッチ５１の一方はユーザの親指の下または親指の隣に配置し、方向スイッチ５１またはハットスイッチ５０の他方はハンドグリップ２０のユーザの他の指先の下にまたは隣接して配置してよい。前方グリップ２８は好ましくは、それがユーザの好みに従って胴体上で前方にまたは後方に移動できるように、制御装置１０の胴体２６に調節自在に取り付け自在である。活性化ボタン５７は前方グリップの上に配置してもよい（図５を参照すること）。
【００５６】
代わりに、ゲームプレイコントロールユニット１６は制御装置の胴体２６に配置してよい。好ましくは、方向スイッチ５１は、コンタクトスイッチ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄが、ユーザが胴体を台に載せるときに指で容易に活性化されるように胴体の一側面に配置される（図７を参照すること）。ハットスイッチ５０は、それがユーザの親指によって容易に活性化されるように反対側の面に配置されてよい（図７Ａを参照すること）。
【００５７】
前述したように、シュートボタン５６は概してゲームプレイコントロールボタンと見なしてよいが、本願発明の好適実施形態では、シュートボタンは制御装置１０の引き金２４に配置されている。制御装置１０のリアリズムを高めるために、引き金２４の中にシュートボタン５６を取り付けることが好ましい。第２のシュートボタン５６ａも、引き金２４の中に配置されてよい。このような第２のシュートボタンは、例えば、ビデオゲームがユーザに２つの武器を与える場合に有効である場合がある。代わりに引き金２４自体がシュートボタン５６または引き金を引き戻すことがビデオゲームの一次および／または二次の武器を発射することに相当するボタンとして使用されてよい。加えて、前述したように、第２の独立した引き金が第２のシュートボタン５６ａとして備えられ、使用されてよい。
【００５８】
ゲームプレイコントロールユニット１６は、コントロールボタンがハンドグリップを握るユーザによって容易に操作されるように、制御装置１０のハンドグリップ２０上に配置されてよい（図５Ａを参照すること）。コントロールボタンは、ボタン５２、５３、５４、及び５５がユーザの親指で容易に操作されるように、好ましくはハンドグリップ２０上に配置される。このような実施形態は、制御装置１０の形状がピストルであり、前方グリップを都合よく使用できない場合に特に有効である。
【００５９】
前述したように、制御装置１０がゲームパッドの形をしている場合、ゲームプレイコントロールユニット１６は好ましくはゲームパッドの連結端部２０１の上面に取り付けられ、「ショルダー」ボタンと一般的には呼ばれている追加のゲームプレイコントロールボタンは連結端部の前面に取り付けられてよい。好適実施形態では、ハットスイッチ５０または方向スイッチ５１はユーザの左親指が容易に届く範囲内で連結端部２０１の左側に配置されてよい。他のゲームプレイコントロールボタン５２、５３、５４及び５５は好ましくはユーザの右親指が容易に届く範囲内で連結端部２０１の右側に配置される。追加のゲームプレイコントロールボタンはゲームパッドの連結端部２０１の前面に配置されてよい。好適実施形態では、これらのゲームプレイコントロールボタンは、それらがユーザの右人差し指によって押すことができるように連結端部２０１の右前面に配置されてよいシュートボタン５６と座標活性化ボタン５７を含む多様な活動ボタンを含む。同様に、追加のゲームプレイコントロールボタン２０２、２０３は、連結端部の左前表面に配置されてよい。さらに、ゲームパッドが、それぞれユーザの左親指と右親指による容易な操作のために配置される２つの小さなアナログまたはデジタルジョイスティックを含むことは普通である。通常、これらのジョイスティック２０４、２０５またはハットスイッチまたは方向ボタン５０、５１のどれかはビデオゲームの中の視点を変更するために活用されるが、その機能は座標コントロールユニット１２によって提供されるピッチとヨー情報に基づいて実行されるため、別の機能を従来使用されるコントロールボタンに割り当てることができる。代わりに、最近のビデオゲームを制御するために多くのゲームコントロールボタンを備えることは有利であるが、これらのコントロールボタンの１つが排除できる。
【００６０】
銃器実施形態または制御パッド実施形態のいずれでも、圧力がかけられているときに入力を提供するために、レバー型ボタン５８が含まれてよい。銃器実施形態では、レバー型ボタン５８は、それがハンドグリップ２０を掴むユーザの手によって容易に活性化できるようにハンドグリップ２０の後部に配置されてよい。レバータイプボタン５８は、引き金２４より下位の下部のハンドグリップ２０の前側に配置されてもよい。ゲームパッド実施形態では、レバー型ボタン５８は好ましくはその上面または下面のどちらかのゲームパッドの自由端部２００、２００ａの一方に配置される。該レバー型ボタン５８は、座標活性化ボタン５７として好ましくは使用される。この場合、前述したボタン５７は別の機能を制御するために使用してよい。
【００６１】
コントローラ１８は、コンピュータシステムに情報を提供するために、座標コントロールユニット１２、マウスコントロールユニット１４、及びゲームプレイコントロールユニット１６によって提供される情報を処理する。好適実施形態では、コントローラ１８はマイクロプロセッサまたはマイクロチップである。コントローラ１８は従来のジョイスティックで活用されるマイクロチップに類似するマイクロチップであってよい。座標コントロールユニット１２により提供されるデータは、ユーザの所望される視点にまたはディスプレイ上のカーソルの所望される垂直位置及び水平位置に関係するコンピュータシステムに情報を提供するために利用される。マウスコントロールユニット１４によって提供される情報は、ディスプレイをスクロールし、ディスプレイに表示される情報を選択する等の従来のマウス機能に関係する情報を提供するために利用される。ゲームプレイコントロールユニット１６によって提供される情報は、追加のゲームプレイオプションまたはアクションに関係する情報を提供するために利用される。このようなコントローラ１８を使用すると、制御装置１０は、従来のジョイスティックにとって普通であるように、ＵＳＢポートを介してコンピュータシステムに接続できる。本願の制御装置１０は大部分の市販されているジョイスティックマイクロチップと互換性がある。代わりに、カスタム設計されたマイクロチップをコントローラ１８として利用してもよい。
【００６２】
本願の制御装置１０は、従来のジョイスティックまたはゲームパッドマイクロチップと互換性があってよいため、コンピュータシステムとの操作のために任意の特殊なソフトウェアを必要としない可能性がある。すなわち、制御装置を制御システムと統合するために特殊なドライバは必要ではない可能性がある。同様に、本願開示の制御装置は好ましくは従来のコンピュータシステムが一般的に備えるデフォルトソフトウェアと互換性がある。いうまでもなく、ソフトウェアはすべてのボタンを可能にするために本願開示の制御装置１０用に特に作成できるであろう。つまりユーザは装置制御のゲームプレイコントロールボタンのそれぞれがどの機能を制御するのかを選択してよい。ソフトウェアは好ましくは、例えば、マイクロソフト社(Microsoft Corporation)の登録商標Windowsによる検出のために、コンピュータシステムのオペレーティングシステムによる装置の検出を可能にするためにドライバソフトウェアを含む。加えて、ソフトウェアは好ましくは、ユーザが個々のコントロールボタンをプログラミングし、例えば個々のゲームのためにカスタムファイルを作成できるようにするためのプログラミングソフトウェアを含む。
【００６３】
本願は多様なゲームプレイコントロールボタンの特定の位置を開示するが、ゲームプレイコントロールボタンがユーザの希望に応じてあらゆる方法で構成できる。
【００６４】
制御装置１０は、前述したようにコンピュータシステムのＵＳＢポートにＵＳＢケーブルを介して接続されてよく、あるいは無線リンクまたは光リンクを介して接続されてよい。コンピュータシステムのための無線リンクと光リンクの両方とも現在利用できる。この実施形態では、制御装置１０に電力を供給するために電池を備えてもよく、その結果制御装置は完全に無線となることができる。
【００６５】
制御装置はフィードバック装置１９も含んでよい（図１Ａを参照すること）。フィードバック装置は、ユーザに触覚フィードバックを提供することにより、追加のリアリティの要素を提供する。例えば、フィードバック装置は、銃器の跳ね返りをシミュレーションするために、発射ボタン５６が押されると制御装置１０内で振動を引き起こすために活用されてよい。同様に制御装置はビデオゲームのキャラクタの負傷をシミュレーションするために振動されてよい。このようなフィードバックは一般的には従来の制御装置で利用できる。
【００６６】
制御装置１０は、コンピュータシステムのディスプレイで提供される情報を複製するまたは増大する小型表示装置２７（図２を参照すること）も含んでよい。例えば、該表示装置は、コンピュータシステムのディスプレイ上でよりも表示装置でさらに容易に可視であるユーザに特定の情報を提供するためにヘッドアップ表示装置つまりＨＵＤとして働いてよい。表示装置は、ユーザがゲームをプレイするためにコンピュータ画面のディスプレイの前に必ずしも座る必要がないように、コンピュータ画面のディスプレイ上で画像を作成し直すためにも使用されてよい。
【００６７】
本願開示の実施形態によるビデオゲームとともに使用するためのコンピュータシステムのディスプレイを制御するための方法は、図６に関して説明する。ステップＳ６０で、制御装置の垂直及び水平の傾きに関係する情報が受信される。マウス入力情報はステップＳ６２で受信される。ゲームプレイ情報はステップＳ６４で受信される。ステップＳ６６では、制御装置の垂直及び水平傾きに関係する入力情報、マウス入力情報及びゲームプレイ情報が処理され、ゲーム情報がコンピュータシステムに提供される。座標情報は、ビデオゲームの中のユーザの所望される垂直及び水平の視点に関係する情報を提供するために、あるいはコンピュータシステムのディスプレイ上にカーソルの所望される垂直及び水平位置を示すために利用することができる。
【００６８】
図６の方法は、前述した制御装置１０によって実質的に実現され、ここではさらに詳しく説明しない。
【００６９】
本願はコンピュータシステムのディスプレイを制御するための方法及び制御装置の特殊な実施形態を開示するが、多くの変形が可能であることが理解されるべきである。本願は、ここに添付されている請求の範囲のもとで許容されるすべてのこのような変形に及ぶことを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態による制御装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による特定の形式の制御装置を示した図である。
【図２Ａ】本発明の別の実施形態による特定の形式の該制御装置を示した図である。
【図３】本願の実施形態による制御装置の座標コントロールユニットを示した図である。
【図３Ａ】本願の別の実施形態による制御装置の座標コントロールユニットを示した図である。
【図４】本願の実施形態による制御装置のマウスコントロールユニットを示した図である。
【図５】本願の実施形態によるゲームプレイコントロールユニットを含む制御装置を示した図である。
【図５Ａ】本願の実施形態によるゲームプレイコントロールユニットを含む制御装置を示した図である。
【図６】本願の実施形態によるコンピュータシステムのディスプレイ上にカーソルを位置きめする方法を図解したフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態によるゲームプレイコントロールユニットを含む制御装置を示した図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態によるゲームプレイコントロールユニットを含む制御装置を示した図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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