(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性パッドと、前記可撓性パッドをビデオゲーム装置の操作者に付着させる装帯又はベストとを備え、
前記可撓性パッドは、複数のアクチュエータを前記可撓性パッド中の異なる箇所に備えると共に、前記ビデオゲーム装置とのインターフェース回路を備え、
前記インターフェース回路は、前記ビデオゲーム装置から受信したコマンドに基づいて、各前記アクチュエータに対する駆動信号を各前記アクチュエータに伝達し、
各前記アクチュエータは、前記駆動信号に応じて作動する電気モータと、前記電気モータの軸に取り付けられ、前記電気モータが作動したときに振動を生み出す偏心重りとを備え、
前記インターフェース回路は、前記ビデオゲーム装置からのコマンドに基づいて、複数の前記アクチュエータのうち、前記ビデオゲーム装置の表示画面中において前記操作者により操作されているキャラクターが受けた衝撃を擬似する局所的な触感を前記操作者に与えるために適当な前記アクチュエータを選択して作動させる
ことを特徴とする触感発生器。
【請求項２】
前記可撓性パッドは、複数の開口部を含んでおり、それぞれの開口部はその中に位置するアクチュエータを有し、各アクチュエータの可動部分が前記開口部から伸びている
ことを特徴とする請求項１に記載の触感発生器。
【請求項３】
前記アクチュエータを封入しているハウジングの表面に広がり、前記アクチュエータが発生させた振動を伝える伝達ブロックを備える請求項１又は２に記載の触感発生器。
【請求項４】
前記インターフェース回路が、前記ビデオゲーム装置から受信したコマンドに基づいて、前記操作者に前記衝撃を体感させるために適当なシーケンスで複数の前記アクチュエータを作動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の触感発生器。
【請求項５】
前記インターフェース回路が、前記アクチュエータの動作を制御する前記ビデオゲーム装置中のコンピュータからのコマンドを翻訳処理することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の触感発生器。
【請求項６】
前記コマンドは、前記コンピュータのパラレルポートから前記インターフェース回路に供給される請求項５に記載の触感発生器。
【請求項７】
前記可撓性パッドは、中央の矩形部分をさらに備え、この矩形部分は前記矩形部分の左側から延びている左耳部と前記矩形部分の右側から延びている右耳部とを有している請求項１に記載の触感発生器。
【請求項８】
前記可撓性パッドは、前記矩形部分にその中にそれぞれ１個のアクチュエータを有する複数の開口部と、それぞれの耳部にその中にそれぞれ１個のアクチュエータを有する２個の開口部と、をさらに備える請求項７記載の触感発生器。
【請求項９】
前記可撓性パッドは、可撓性胸パッドである請求項１に記載の触感発生器。
【請求項１０】
可撓性胸パッドと、前記可撓性胸パッドをビデオゲーム装置の操作者の胸に付着させる装帯又はベストとを備え、
前記可撓性胸パッドは、複数のアクチュエータを前記可撓性胸パッド中の異なる箇所に備えると共に、前記ビデオゲーム装置とのインターフェース回路を備え、
前記インターフェース回路は、前記ビデオゲーム装置から受信したコマンドに基づいて、各前記アクチュエータに対する駆動信号を各前記アクチュエータに伝達し、
各前記アクチュエータは、前記駆動信号に応じて作動する電気モータと、前記電気モータの軸に取り付けられ、前記電気モータが作動したときに振動を生み出す偏心重りとを備え、
前記インターフェース回路は、前記ビデオゲーム装置からのコマンドに基づいて、複数の前記アクチュエータのうち、前記ビデオゲーム装置の表示画面中において前記操作者により操作されているキャラクターが受けた衝撃を擬似する局所的な触感を前記操作者に与えるために適当な前記アクチュエータを選択して作動させる
ことを特徴とする触感発生器。
【請求項１１】
前記ビデオゲーム装置が、ビデオゲームを実行するコンピュータシステムであることを特徴とする請求項10に記載の触感発生器。
【請求項１２】
前記可撓性胸パッドは、それぞれその中に配置された対応する１個のアクチュエータを有する複数の開口部を含む請求項10又は11に記載の触感発生器。
【請求項１３】
前記アクチュエータを封入しているハウジングの表面に広がり、前記アクチュエータが発生させた振動を伝える伝達ブロックを備える請求項10ないし12のいずれか１項に記載の触感発生器。
【請求項１４】
前記インターフェース回路が、前記アクチュエータの動作を制御する前記ビデオゲーム装置中のコンピュータからのコマンドを翻訳処理することを特徴とする請求項10ないし13のいずれか１項に記載の触感発生器。
【請求項１５】
前記コマンドは、前記コンピュータシステムのパラレルポートから前記インターフェース回路に供給される請求項14記載の触感発生器。
【請求項１６】
前記可撓性胸パッドは、中央の矩形部分をさらに備え、この矩形部分は前記矩形部分の左側から延びている左耳部と前記矩形部分の右側から延びている右耳部とを有している請求項10ないし15のいずれか１項に記載の触感発生器。
【請求項１７】
前記可撓性胸パッドは、前記矩形部分にその中にそれぞれ１個のアクチュエータを有する複数の開口部と、それぞれの耳部にその中にそれぞれ１個のアクチュエータを有する２個の開口部と、をさらに備える請求項16に記載の触感発生器。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
1.発明の属する技術分野
本発明は、バーチャル・リアリティ（仮想現実）・コンピューターシステム、とりわけ、バーチャル・リアリティ・コンピューターシステムの触感発生器に関する。
2.従来技術の説明
ビデオゲームは、一般的に専用のゲームコンソールあるいはコンピュータ内のマイクロプロセッサによって実行されているので、プレーヤーはキーボード、マウス、ジョイスティックあるいはその他のコマンド入力機器を用いてビデオモニターやテレビに表示されるビデオゲームのシーンを対話的に操作する。ビデオ出力に加えて、ほとんどのゲーム機はまた、モニター上に現在表示されているシーンに対応するオーディオ出力を生成する。このようにして、プレーヤーはゲーム機からの聴覚と視覚の両方の感覚刺激にさらされる。
現在のオーディオ−ビジュアル・ゲームの体験は刺激的だとはいえ、その刺激は表示されているシーンに対応する何らかの触感をゲームが生成できないことによって制限されている。概して、触感、例えば拳や銃弾が当たるときのような振動、はうまく模擬されていなかった。実用的な触感発生器の一つにおいては、改良されたスピーカーが、この改良されたスピーカーに加えられた低周波の音が座席を振動させるようにプレーヤーの座席の下に設置されている。このようなシステムでは、振動感を得るためには、音量をかなり大きくしなくてはならない。
それゆえに、ゲーム機によるコンピュータモニター上に表示された動きに対応して触感発生器が触感を生成するようなビデオゲームから供給されたコントロール信号を処理することができる触感発生器技術に対する需要が存在する。
発明の概要
本発明は、ゲーム機によって表示された動きに対応してビデオゲームのプレーヤーに対して触感を生成することができる触感発生器を提供することにより従来技術のこの欠点を克服したものである。特に、本発明は、ビデオゲームのプログラムを実行するコンピュータあるいはビデオゲームコンソールによって生成された制御コマンドに反応するインターフェース回路を含む。このインターフェイス回路は、この制御コマンドを翻訳処理し、触感発生器を動作させる。この触感発生器は、可撓性パッドをプレーヤーの身体に近接させておくためのベストあるいは装帯を含む。このパッドは一つ又はそれ以上のパッド内に埋めこまれたアクチュエータ、例えば、ソレノイドあるいは振動アクチュエータを含む。それぞれのアクチュエータは、ビデオゲームのプレーヤーの体に対しては、例えば、衝撃や振動といった局所的な触感を発生させるよう独立して動作させられる。この感覚はコンピュータシステムによって表示されたプレーヤーのビデオゲームのキャラクターに対する衝撃と同時に起こる。
【図面の簡単な説明】
本発明の開示内容は、以下の詳細な説明を添付図面とともに解釈することにより容易に理解できる。ここで図面は、
図１は、バーチャル・リアリティ・コンピュータシステムの高レベルブロックを示す図であり、
図２は、触感発生器の前面斜視図であり、
図３は、図２の３−３線に沿った触感発生器の断面図である。
理解を容易にするため、各図面間で同一の要素に対しては、可能な限り、同一の参照番号を付してある。
詳細な説明
図１は、コンピュータシステム102、インターフェース回路104と触感発生器106を含むバーチャル・リアリティ・コンピュータシステム100の高レベルブロック図である。コンピュータシステム102は、様々なコンピュータゲームプログラムを実行できる在来型パソコン（home computer）である。代わりとして、専用のビデオゲームコンソールでこのコンピュータシステムを置き換えることができる。様々なイベントで、ゲームプログラムは、触感発生器106で在来型のコンピュータモニターあるいはテレビ（特に図示されていないが、コンピュータシステムの要素としてよく知られている）に表示された現在のシーンに対応する触感として処理される制御コマンドを生成する。典型的な例は、これらの感覚は、銃弾を受けたり、体にパンチを受けたり、ナイフできられたりといったようなものを模擬する。制御コマンドを処理するため、インターフェース104がコンピュータシステム102の出力信号ポート、例えばパラレルポートに接続されている。インターフェース回路104はこのコマンドを翻訳処理して、適切な駆動信号を触感発生器106内のアクチュエータに対して送出するので、コンピュータモニター上に現在表示された動きに対応する適切な触感が生成される。
図２は、触感発生器106の前面斜視図である。図３は、図２の３−３線に沿った触感発生器の断面図である。本発明の最適な理解のためには、読者は、図２と図３の両方を同時に参照すべきである。通常、コンピュータが生成したコマンドに対応して、触感発生器106は、この発生器を装着した人に対して触感を起こさせる。
具体的には、この発生器106は、実質的に単一の可撓性パッド200を含んでおり、このパッド200は、矩形部201の右側と左側にはみ出している右耳部202と左耳部204を有する。この可撓性パッドは、典型的な例としては、約４分の３インチ厚さのフォームシートで製作されている。可撓性パッド200には、多数のアクチュエータ208がそれに埋めこまれるかその表面に取り付けられている。それぞれのアクチュエータで生成した触感を身体に確実に伝えるために、装帯あるいはベスト210が着用者にパッド200を付着させる。この装帯210は、２本の肩ひも212と装着者の背中を回って延びている一本のベルト214を含む。この肩ひもとベルトを適切に調整することにより、矩形部200は装着者の胸にぴったりと合い、耳部202と204は、装着者の脇に適合する。代わりに、ベストを布あるいはその他の可撓性の素材で製作して、そこに縫製あるいは接着剤により取り付けられたパッドを有しても良い。
パッド上の様々な位置に、発生器106は、パッドの内側表面に付着あるいは埋設された局所的な触感を生成するためのアクチュエータ208を有する。これらのアクチュエータには、ソレノイド、圧電アクチュエータ、電気機械式ブザー、振動モータ等を用いることができる。ソレノイドを用いる場合は、開口部をパッドを貫いて設けておくことで、ソレノイドの可動部が着用者に衝撃を与えることができ、ソレノイドをパッドの外側表面に装備することができる。例示のため、本開示の残りの部分では、一つあるいはそれ以上の電気モータをアクチュエータとして使用した例について説明する。当業者はこの開示内容から他の様々な形式のアクチュエータの触感発生器の要素としての使用が企図されることを理解するだろう。アクチュエータに対する制御信号は、ケーブル216を介して発生器に送られる。
それぞれのアクチュエータ208は、典型的な例ではアルミニウムあるいは硬質プラスチック製のハウジング304に封入されている。振動伝達ブロック302は、通常硬質プラスチックあるいは木で製作されており、その末端が装着者の体に突き当たるようにハウジング304から突き出している。ブロック302は、このハウジングにエポキシのような接着剤によって取り付けられている。そのようなアクチュエータの一例は、その軸に取り付けられた偏心重りを有する電気モータ306である。電圧が加えられると、偏心重りを有する電気モータ306は、振動して、この結果触感が与えられる。
布、ビニール、又はその他の被覆素材310が接着剤により、パッドの表面に取り付けられている。被覆素材310は、アクチュエータ306をパッド200上の正しい位置に保つ。複数のアクチュエータ208、例えば９個、のそれぞれがパッドにこのようにして取り付けられている。９個のアクチュエータは、５個のアクチュエータが矩形部201に配置され、２個のアクチュエータが端部202と204のそれぞれに配置され、アクチュエータ配列を形成する。
作動時は、それぞれの振動アクチュエータ306に電圧が加えられたときに、それが振動する。この振動は、伝達ブロック302を介して装着者の身体に伝えられる。コンピュータからの様々なコマンドはコンピュータモニター上に表示されたゲームの動きを模擬するためにどのアクチュエータに電圧をかけるかを特定する。このようにして、装着者はビデオゲームに表示された様々な体への打撃を模擬する触感を体験する。
コンピュータからのこの制御コマンドはインターフェース回路104により翻訳処理されて、選択されたアクチュエータを動作させる電流に変換される。コマンド構造の一実施例では、コンピュータシステムのパラレルポートがコマンドの送信源として用いられる。代わりに、シリアルポートを用いることもできるし、コンピュータシステム内のパラレルバスに接続するために回路カード上にインターフェース回路を装備することもできる。
コンピュータシステム上で実行されるようなゲームプログラムは、当然適切な時点で適切なコマンドを生成すると想定される。本発明の一実施例では、触感発生器106は４つのゾーンに分割される。すなわち、これらのゾーンは正面、右、左、背中である。正面のゾーンは、矩形部201の５つのアクチュエータを含んでいる。右のゾーンは、矩形部201の最も右側の２つのアクチュエータと右耳部202の２つのアクチュエータを含んでいる。左のゾーンは、矩形部201の最も左側の２つのアクチュエータと左耳部204の２つのアクチュエータを含んでいる。最後に、背中のゾーンは、パッドの左耳部及び右耳部202と204に配置されたアクチュエータを含んでいる。
パラレルポートは、それぞれのゾーン内で動作させるアクチュエータを示す８ビット（ビット０から７）の信号を同時に送ることができる。この実施例では、ビット０と１が、動作させるゾーン、例えば、背中、正面、右あるいは左、を定義するのに用いられる。さらに、ビット２、３と４は、選択したゾーン内で同時に動作させるアクチュエータの数、例えば、１〜５又は９つ全部のアクチュエータ、を定義するのに用いられる。もし、ビット２、３と４がすべて１であれば、これはビデオゲームで特殊武器が用いられたことを示す。剣のような特殊武器は通常、多数のアクチュエータを順次動作させる必要がある。ビット５、６と７は、特殊武器の特性、例えば、水平、斜め方向などの打撃方向、を定義するのに用いられる。このようにして、斜めの軌跡に沿って剣を切り付けたような武器の打撃は３つの選択された正面ゾーンのアクチュエータを順番に動作させる。
動作時には、ビデオゲーム上のプレーヤーのキャラクターに加えられた打撃又は接触のそれぞれに対して、コンピュータシステムは前述したような８ビットワードを生成する。このワードは、パラレルポートあるいはパラレルバスに送られてインターフェース回路がこのワードを読み取る。インターフェース回路はこのワードを翻訳処理して、プレーヤーの画面上のキャラクターに加えられた接触を模擬するため触感発生器中の適切なアクチュエータを作動させる。結果として、プレーヤーは、コンピューターゲームを実行している間、バーチャル・リアリティ攻撃を体験する。
本発明の内容を具体化する様々な実施形態についてここに詳細に図解し説明してきたが、当業者はこれらの技術をなお具体化する多くの他の様々な実施形態を容易に案出することができる。
【図１】
0003588122.tif 000002
【図２】
0003588122.tif 000003
【図３】
0003588122.tif 000004