(57)【要約】      （修正有）【課題】性能を高め、簡単、便利に使用できる手持型ビデオゲームコントローラを提供する。【解決手段】コンピュータゲーム装置との相互作用を行う手持型ビデオゲームコントローラは、中央コントロール部を定義する中空のケースと、コントロール部から延びる左と右の把持部を備える。中央コントロール部は、ユーザーがデータと制御信号を入力するときに用いられる複数のスイッチを備える。これらのスイッチは、ユーザーの片手または両手の親指で個々に操作される。ビデオゲームコントローラは、ケースのコントロール部に一体的に設置され、ユーザーにより操作され、ケースに対して直交する方向のトラックボールの回転移動の量と方向を示すゲーム入力信号を生成する少なくとも１つのトラックボール入力装置を有する。ゲームコントローラは、ケースのコントロール部に一体的に設置され、ユーザーにより操作される少なくとも１つのジョイスティックを更に備える。【選択図】図１Ａ
2006110328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータゲーム機との相互作用を行う手持型ビデオゲームコントローラであって、
手持型ケースと、
前記ケース内に設けられ、ユーザーにより操作されて複数のゲーム制御信号を生成する複数の操作部材とを備え、
前記複数の操作部材の一つは、少なくとも１つのトラックボール入力装置を前記ケース内に一体的に備える手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置の感度を選択的に制御する少なくとも１つの感度スイッチを更に備える請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの感度スイッチは、前記ケース内に内蔵されている請求項２記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの感度スイッチは、前記少なくとも１つのトラックボール入力装置と前記ビデオゲームコントローラの電子制御装置間の電流を選択的に可変することにより、前記少なくとも１つのトラックボール制御装置の感度を制御する請求項２記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの感度スイッチは、前記少なくとも１つのトラックボール入力装置と前記ビデオゲームコントローラの電子制御装置間の電流を選択的に可変する可変抵抗器を有する請求項２記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項６】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置は、前記手持型ケースの上面の凹部に設置される請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項７】
前記手持型ケースはコントロール部を定義し、前記複数の操作部材が前記手持型ケースの前記コントロール部に設置させる請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項８】
前記少なくとも１つのトラックボール制御装置は、前記手持型ケースのコントロール部に設置されるボールホルダーと、前記手持型ケースに対して何れの方向にも回転可能に前記ボールホルダー内に設けられる略球形のトラックボールと、前記手持型ケースに対しての直行する方向の前記トラックボールの回転移動の量と方向を感知する機構とを有し、前記トラックボール入力装置は、前記手持型ケースに対しての直行する方向の前記トラックボールの回転移動の量と方向を示す信号を生成する請求項７記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項９】
前記複数の操作部材は、ユーザーの右手または左手で操作する少なくとも１つの方向制御装置を更に備える請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置を選択的に無効にして前記少なくとも１つの方向制御装置に変えるトラックボールモードスイッチを更に備える請求項９記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの方向制御装置は方向パッドを含む請求項９記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの方向制御装置はジョイスティック入力装置を含む請求項９記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置と前記少なくとも１つの方向制御装置により生成される制御パラメータを切り替えるスイッチを更に備える請求項９記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの方向制御装置は、ユーザーの右手で操作される少なくとも１つの第1の操作部材と、ユーザーの左で操作される少なくとも１つの第2の操作部材を備える請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置を無効にし、前記第1の操作部材と前記第２の操作部材のどちらかに変えるトラックボールモードスイッチを更に備える請求項１４記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１６】
前記トラックボールモードスイッチは、前記トラックボール入力装置を方向パッドと前記少なくとも１つの第１の操作部材と前記少なくとも１つの第２の操作部材のいずれか１つとして操作させる請求項１５記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの第１の操作部材は、第１のジョイスティック入力装置を含み、前記少なくとも１つの第２の操作部材は第２のジョイスティック入力装置を含む請求項１５記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１８】
前記トラックボールモードスイッチは、前記少なくとも１つのトラックボール入力装置を選択的に無効にし、前記第１のジョイスティックと前記第２のジョイスティックのいずれかに変える請求項１７記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの第２の操作部材は方向パッドを更に含む請求項１７記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２０】
前記トラックボールモードスイッチは、前記少なくとも１つのトラックボール入力装置を選択的に無効にし、前記方向パッドと前記第１のジョイスティックと前記第２のジョイスティックのいずれかに変える請求項１９記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置は、第１のトラックボール入力装置と第２のトラックボール入力装置を有する請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２２】
前記第１のトラックボール入力装置はユーザーの左手で操作されるように設けられ、前記第２のトラックボール入力装置はユーザーの右手で操作されるように設けられる請求項２１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２３】
前記第１のトラックボール入力装置の感度を選択的に制御する第１の感度スイッチと、前記第２のトラックボール入力装置の感度を選択的に制御する第２の感度スイッチとを更に備える請求項２１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２４】
前記第１の感度スイッチと前記第２の感度スイッチは前記手持型ケース内に内蔵されている請求項２３記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置と前記少なくとも１つの第１の操作部材と前記少なくとも１つの第２の操作部材により生成される制御パラメータを切り替えるスイッチを更に備える請求項１４記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２６】
前記手持型ケースに操作的に接続され、ユーザーによる前記複数のボタンと前記少なくとも１つのトラックボール入力装置の操作に応答して、ゲーム入力制御信号をコンピュータゲーム機に送信する少なくとも１つのコミュニケーションケーブルを更に備える請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２７】
前記手持型ケースに設置され、ユーザーにより操作され、前記ゲーム制御信号を生成するジョイスティック入力装置を更に備える請求項２１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２８】
前記第２のトラックボール入力装置と前記ジョイスティック入力装置により生成される制御パラメータを切り替えるスイッチを更に備える請求項２７記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項２９】
前記手持型ケースに設置され、ユーザーにより操作され前記ゲーム入力信号を生成する第１のジョイスティック入力装置と第２のジョイスティック入力装置と方向パッドを更に備える請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置を前記方向パッドと前記第１のジョイスティック入力装置と前記第２のジョイスティック入力装置のいずれか１つに代えるトラックボールモードスイッチを更に備える請求項２９記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置はユーザーの左手により操作されるように設けられている請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項３２】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置はユーザーの右手により操作されるように設けられている請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【請求項３３】
前記少なくとも１つのトラックボール入力装置はユーザーの左手と右手のどちらでも操作されるように設けられている請求項１記載の手持型ビデオゲームコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に手持型ビデオゲームコントローラに関し、特に選択的にプログラム可能な機能を有するトラックボール型コントロール部材を内蔵する手持型ビデオゲームコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータビデオゲームは当該分野ではよく知られていて、小型の手持型オールインワン装置からより大型の独立したコントローラとの対話式独立型装置がある。より高度なプレイのために、独立型コンピュータ装置は膨大な処理能力があり、手持型装置でよりドラマチックにゲームをプレイヤーに体験させるように、リモートコントローラやテレビジョン表示装置などの周辺機器と作動する。独立した操作卓はコンピュータゲームを作動するために必要な処理を行う主要な部品を全て備えている。コントローラが接続され、ユーザーの作動制御命令を伝達する。前述したように、この従来の構成はよく知られている。
【０００３】
独立型コンピュータゲームシステムの多大な商業的成功に伴い、周辺装置の市場は、最新式ビデオコントローラ、ジョイスティック入力装置、レーシングゲーム用ハンドル装置、マルチタップコントローラ、ビデオスタンド、オーディオ等に広がっている。また、ユーザーが異なる操作モードをプログラムして、コントロールボタンの操作をカスタマイズできるプログラム可能なコントローラがある。
【０００４】
トラックボールは、ラップトップコンピュータ等の機器に採用されている。ラップトップ等のような機器において、コントロールボールは、操作卓の表面に回転可能に設けられ、光センサーがボールの動きを認識する。このような従来技術の装置は、ラップトップの表示画面のカーソルの単純な動きをコントロールするために用いられてきた。しかしながら、従来技術では、トラックボール制御部材を組み入れた手持型コントロール装置やパーソナルビデオゲームプラットフォームへのトラックボールコントロール部材の使用を実現できない。本願発明には、手持型コントローラのビデオゲームを制御するトラックボールの複数の実施の形態がある。
【０００５】
図１Ａと図１Ｂは、方向パッドと一対のスティック制御部材と４つの制御ボタンを有する従来の手持型コントローラを示している。方向パッドは、４方向の制御とする。詳述すると、従来技術のビデオゲームコントローラ１０は、複数のボタン１４と、Dパッド（directional pad）として知られている多方向スイッチ１６と、ジョイスティック入力装置１８ａ，１８ｂと、トリガー（ショルダーボタン）２０を有している。Ｄパッドは従来のゲームコントローラではよく知られていて、ユーザーが操作ボタンに力をいれると、特定の接触結論を与える。ユーザーがＤパッドの最上部（北方向）の位置を押し下げることは、スタンダードキーボードのキーを押し下げることと同一である。ユーザーがＤパッドの右部（東方向）を押し下げることは、スタンダードキーボードの異なるキーが押し下げられたことと同一である。同様に、南方向と西方向の位置を押し下げて、異なるキーストロークの入力を行う。また、本発明の範囲を逸脱することなく、東西南北の位置のそれぞれの中間の位置のＤパッドを押し下げて、他のキーストロークの入力を行うことができる。
【０００６】
ビデオゲームコントローラ１０は、複数のボタンを有していて、複数の操作モードを提供する。ビデオゲームコントローラ１０とコンピュータゲーム装置は、ビデオゲームコントローラ１０を介してユーザーが入力したコンピュータゲーム装置へのコマンドを実施する回路とドライバーを有する。例えば、コンピュータゲーム装置をオンにしたとき、スタートボタン２４を用いて、ビデオゲームを開始する。通常、オペレータへの開始画面が表示装置に現れる。所定の機能のボタンの他の例としては、セレクトボタン２８がある。
【０００７】
各ボタン１４、ジョイスティック入力装置１８ａ、１８ｂ、トリガー（ショルダーボタン）２０は、実施する所定のコマンドがある。例えば、ユーザーがコンピュータゲーム装置に取り込んだホッケーゲームをプレイする場合、Ｄパッド１６はビデオゲームコントローラ１０の制御下でプレイヤーの動きを制御する。他のプレイヤーは、コンピュータゲーム装置自体または他のユーザーにより他のビデオゲームコントローラを介して制御される。ユーザーが四角のボタン１４を押すと、表示画面のプレイヤーが他のプレイヤーにホッケーパックをパスする。ユーザーが三角のボタン１４を押すと、プレイヤーがゴールにパックをシュートする。同様に、右のトリガーは、ビデオゲーム装置の制御にてプレイヤーにスクリーンの他のプレイヤーをチェックまたはヒットさせることができる。丸印のボタン１４はプレイヤーの動きを通常より早めることができる。よって、各ボタン１４、トリガーボタン２０、パッド１６、ジョイスティック入力装置１８ａ、１８ｂは指定された固有の機能を有している。
【０００８】
多くのゲームは、ユーザーに所定の機能の「ターボ」モードを選択させている。表示装置のアクションの速度を速める所定の機能やパワーブースターを有することが望ましい。ユーザーが「ターボ」ボタン３０を実行して、「ターボ」またはプログラムモードを実行する。例えば、ホッケープレイヤーがスケートをし、ユーザーが「ターボ」機能を実行する場合、「ターボ」ボタン３０を押しながら同時に丸印のボタン１４を押し下げる。これにより、丸印ボタン１４が「ターボ」またはプログラムモードになる。丸印のボタン１４が「ターボ」モードの場合、プレイヤーは「ターボ」モードまたはプログラムモードでない場合の丸印ボタン１４が押されたときより早くスケートすることができる。従って、特定のボタンをノーマルモードまたは「ターボ」モードに選択的にプログラムすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
公知の手持型ビデオゲームコントローラは上述したものに限定されず、その性能を高め、簡単、便利に使用できるように進歩させることができる。これを考慮して、手持型ビデオゲームコントローラを進歩させる必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のコンピュータゲームコントローラは、手持型ケースと、このケース内に設けられ、ユーザーにより操作されて複数のゲーム制御信号を生成する複数の操作部材とを備え、複数の操作部材の一つは、少なくとも１つのトラックボール入力装置を前記ケース内に一体的に備える。コミュニケーションケーブルは独立型コンピュータゲーム装置のコントローラに接続される。ケーブルはコマンド信号の送信を行うコミュニケーションリンクである。本発明のビデオゲームコントローラは、独立型コンピュータ装置との２方向対話通信を提供する。
【００１１】
本発明のビデオゲームコントローラの第1の実施形態は、第1のトラックボール制御装置と第２のトラックボール制御装置の２つのトラックボール制御装置とジョイスティック入力装置を内蔵している。ビデオゲームコントローラは、ケース内に設置され、第1と第2のトラックボール制御装置の感度を選択的に制御する第1と第2の感度スイッチを更に備える。
【００１２】
本発明のビデオゲームコントローラの第２の実施形態は、トラックボール制御装置と右と左のジョイスティック入力装置とを備える。ビデオゲームコントローラは、ケース内に設置され、トラックボール制御装置の感度を選択的に制御する感度スイッチと、トラックボール入力装置を方向パッドと右ジョイスティック入力装置と左ジョイスティック入力装置のいずれか１つとして機能させるトラックボールモードスイッチを更に備える。
【００１３】
本発明のビデオゲームコントローラの第３の実施形態は、トラックボール制御装置と方向パッド（Dパッド）と右と左のジョイスティック入力装置とを備える。ビデオゲームコントローラは、ケース内に設置され、トラックボール制御装置の感度を選択的に制御する感度スイッチと、トラックボール入力装置を方向パッドと右ジョイスティック入力装置と左ジョイスティック入力装置のいずれか１つとして機能させるトラックボールモードスイッチを更に備える。
【００１４】
本発明に係る手持型ビデオゲームコントローラは、アプリケーションの変数を制御する手持型ゲームコントローラ内にトラックボール制御装置を内蔵する新規の構成を提供する。トラックボール入力装置の感度は、どの従来の入力部材をトラックボール入力装置に置き換えるかを選択することにより制御することができる。トラックボール入力装置が内蔵されたビデオゲームコントローラは、アプリケーションの制御に優れ、必要とされる制御と操作をユーザーによりカスタマイズすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る手持型ビデオゲームコントローラは、トラックボール入力装置が内蔵されるので、その性能を高め、簡単、便利に使用できるようになり、アプリケーションの制御に優れ、必要とされる制御と操作をユーザーによりカスタマイズすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照して説明する。説明する上で、便宜上以下の説明中に特定の用語を用いるが、これに限定されるものではない。「右」「左」「下」「上」の単語は、参照図面の方向を示している。「内側」「外側」の単語は、指定された部品の本発明の幾何学上の中心から内向きの方向と外向きの方向を示す。しかしながら、本発明は特に限定がない限り、様々に変形することができる。用語は、上述した単語と、関連単語、類似単語を含む。
【００１７】
添付図面と以下の明細書に示すものは、本発明の概念を例示したものである。ここに開示する実施の形態に関する詳細な大きさや物理的な特性は、特に記述がある場合を除き、限定されていないものとする。
【００１８】
図２A、２B、２C、３、４A、４B、５A、５Bは、本発明の第１の実施の形態に係る手持型ゲームコントローラ１１０を示す。ビデオゲームコントローラ１１０は、ユーザーの手で握られるように人間工学的に形成されている。ビデオゲームコントローラ１１０は、ゲームプレイとの相互作用を行うユーザーの手で操作する複数の操作部材を有する。コントローラは、プログラム可能な型でもよく、ゲーム性を高めるために振動部材や光るボタンを用いてもよい。コミュニケーションケーブル１１１は、ユーザーによる操作部材の操作に応答して、独立型コンピュータゲーム装置またはゲーム操作卓（図示せず）へ操作コマンドを送信する。コミュニケーションケーブル１１１の端部にはプラグ１１１ａがある。プラグ１１１ａは、コミュニケーションケーブル１１１をコンピュータゲーム装置に接続するために用いられる。プラグ１１１ａは、コンピュータゲーム装置のソケットに接続される電気的接続のシリーズである。また、ビデオゲームコントローラ１１０は、ゲーム操作卓に制御信号を送る無線または赤外線通信機等のワイヤレスコントローラでもよい。
【００１９】
コンピュータゲーム装置は、一般的に、ビデオゲームプログラムが記録されたコンパクトディスク等のディスク用のディスクドライブ機構と、ディスクに記録されたビデオゲームプログラムを実行する従来の回路を有する。例えば、ゲーム装置は、プロセッサと、メモリと、ゲーム装置の動作を制御する記録されたシステムプログラムと、コントローラインターフェイス回路と、音声・画像生成出力回路を有している。適したコンピュータ装置の一例として、NINTENDO Ｎ６４（商標）、セガGenesis、Ｘ−Ｂｏｘ、ゲームキューブ（Gamecube）、ソニープレイステーションゲームシステムなどがある。本発明の本実施の形態の手持型ビデオゲームコントローラ１０は、ゲーム装置にコミュニケーションケーブル１１１で直接ワイヤ接続される。また、ワイヤレスコントロール装置は、ゲーム装置に例えば、直接ワイヤ接続またはコネクタ接続してもよい。
【００２０】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃに示すように、ゲームコントローラ１１０は、中央コントロール部１１４を限定する中空のケース１１２と、コントロール部１１４から延出する左右把持部１１６ａ、１１６ｂを有している。従って、ゲームコントローラ１１０はユーザーの両手で使用できる。ユーザーがそれぞれの手で左と右の把持部１１６ａ、１１６ｂを握り、親指を中央コントロール部１１４に伸ばす。一般的に、プレイヤーは左右把持部１１６ａ、１１６ｂをプレイ中に握り、コントロールスイッチを操作する。
【００２１】
コントロール部１１４は、ユーザーがデータや制御信号を入力するために用いる複数の操作部材を有している。操作部材は、コントロール部１１４上に設けられ、ユーザーの片方または両方の親指で個々に操作されるようになっている。
【００２２】
ボタンパッド１１８は、複数のユーザー起動ボタン（またはスイッチ）が、ケース１１２の外周面から届きやすいように、ケース１１２の操作コントロール部１１４に設けられている。また、ゲームコントローラ１１０はコントローラの内部部品に電力を供給するバッテリ（図示せず）を有している。
【００２３】
更に、ゲームコントローラ１１０は、ケース１１２のコントロール部１１４の左側にジョイスティック入力装置１２２と、トリガースイッチ（ショルダーボタン）１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂを備えている。ジョイスティック入力装置１２２は、方向を制御する装置であり、ゲームコントローラ１１０により制御される対象の２または３方向の移動に用いられる入力装置である。トリガースイッチ１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂは、対象に関連する少なくとも１つの制御機能を行う。例えば、トリガースイッチは、ゲーム中武器を撃つことに用いる。
【００２４】
ビデオゲームコントローラは、ゲームコントローラ１１０に複数の操作モードを構築させる様々なボタンを有している。ビデオゲームコントローラ１１０とコンピュータゲーム装置は、ユーザーがビデオゲームコントローラ１１０を介してコンピュータゲーム装置に入力したコマンドを実行する回路とドライバーを備えている。例えば、「スタート」ボタン１２８は、コンピュータゲーム装置がオンされた後にビデオゲームを開始するのに用いられる。通常、オペレータに対して開始画面が表示装置に現れる。所定の機能のボタンの他の例としては、セレクトボタン１３０がある。セレクトボタン１３０は、コンピュータゲーム装置により示される様々なオプションをユーザーがスクロールすることができる。「ターボ」ボタン１３２は、ユーザーに所定の機能の「ターボ」モードを選択させることができる。表示装置のアクションの速度を速める所定の機能やパワーブースターを有することが望ましい。また、ユーザーが「プログラム」ボタン１３４を起動して、プログラムモードを実行する。
【００２５】
また、ビデオゲームコントローラ１１０は、当該技術分野において公知の従来の振動装置の形式である周波数応答装置を備えている。このような装置は、回転偏心重量を作動するが、これは当該技術分野において公知である。本発明のビデオゲームコントローラ１１０は、３位置振動スイッチ１３１を有し、振動部材のオフ、低振動モードと高振動モードを切替える。
【００２６】
更に、本発明の第1の実施の形態に係るゲームコントローラ１１０は、第1のトラックボール制御装置１４０と第２のトラックボール制御装置１５０の２つの一体化したトラックボール装置を有する。図２Aと図１を比較すると、従来のビデオゲームコントローラ１０のDパッド１６の替わりに第1のトラックボール制御装置１４０が用いられ、従来のゲームコントローラのジョイスティック入力装置１８ｂの替わりに第２のトラックボール制御装置１５０が用いられる。好ましくは、第１と第２のトラックボール制御装置１４０、１５０が略同一であり、当該技術分野の技術者に公知のオフザシェルフ（off-the-shelf）トラックボール機構の形状を有している。例えば、トラックボール制御装置１４０、１５０は、米国特許第５，４１０，３３２号、第５，１７１，９７８号、第５，１６２，７８０号、第５，０７８，０１９号、第４，９３３，６７０号、第４，５７５，０８６号、４，５０５，１６５号、第４，４０４，８６５号に開示されている機構を有するトラックボール機構に類似していてもよい。また、本発明によれば、第１と第２のトラックボール制御装置１４０、１５０は、米国特許第６，５８６，７２０号、第６，５５２，７１６号，第６，１２４，５８７号，第６，０８４，５７４号，５，８５４，４８２号，５，６８０，１５７号に示されている当該技術分野で公知であるトラックボールと関連する光学部品を有する光型トラックボールであることが好ましい。光型トラックボール装置は、当該技術分野で広く知られており、ラップトップのカーソルコントロール用やマウスなどの幅広い用途に用いられている。
【００２７】
従来、トラックボール装置は、コンピュータ等の情報処理装置のディスプレイのスクリーンのカーソルを移動する位置情報を入力する位置情報入力装置（ポインティング装置）として用いられている。トラックボール装置は、作業スペースを不要にするために、外周部の一部が外部に露出するようにボールホルダーに回転可能に支持されるボールなどの球体と、この球体の回転量を電気信号に変換する回路を備えている。トラックボールはボールホルダーに対して自由に何れの方向にも回転可能である。ユーザーが指で球体の露出部を回転したときに得られる回転量は、電気信号に変換される。この信号に応答して、位置情報がコンピュータ等の情報処理装置の制御部に入力される。
【００２８】
図２A、図２B、図２C、図３を参照する。第１のトラックボール制御装置１４０は光型トラックボール装置であり、ケース１１２に対して直交する軸の周りを回転するように第１のボールホルダー１４４内に設けられた第１のトラックボール１４２と、第１のトラックボール回転位置センサー１４６と、第１のトラックボール１４２が押されたとき作動する第１の選択スイッチ１４８（図３と図４B参照）を備える。第１のトラックボール１４２の詳細な実施例は、外面が略滑らかな球状のボールである。図２A、図２B、図２Cに示すように、第１のボールホルダー１４４は、第１のトラックボール１４２が部分的に外部に延出するようにケース１１２のコントロール部１１４の凹部に設置されている。
【００２９】
図３に本発明の第１の実施の形態に係るビデオゲームコントローラ１１０の電子回路１６０を示す。この実施の形態では、第1のトラックボール制御装置１４０は直交するように位置する２つの回転位置センサー１４６を形成する第1の光学（光感知）素子１４７のアレイを形成する。しかしながら、他の実施例として、２つ以上または以下の回転位置センサーを設けてもよく、互いに適切な位置に設置される。光学素子１４６は、電子回路１６０のマイクロプロセッサなどの電子制御装置（ECU）１６２に電気的に接続されている。
【００３０】
従って、第１のトラックボール制御装置１４０は、ケース１１２に対して直交する方向の第１のトラックボール１４２の回転移動量と回転方向を示す信号を生成する。
【００３１】
第２のトラックボール制御装置１５０は、通常、上述したように第１のトラックボール制御装置１４０と同一であり、ケース１１２に対して、直交する軸の周りを回転するように第２のボールホルダー１５４内に設けられた第２のトラックボール１５２と、第２のトラックボール回転位置センサー１５６と、第２のトラックボール１５２が押されたとき作動する第２の選択スイッチ１５８（図３参照）を備える。図２A、図２B、図２Cに示すように、第２のボールホルダー１５４は、第２のトラックボール１２５が部分的に外部に延出するようにケース１１２のコントロール部１１４の凹部に設置されている。また、図３に示すように、第２のトラックボール制御装置１５０は、互いに直交する２つの回転位置センサー１５６を形成する第２の光学素子（感光性）１５７のアレイを有する。
【００３２】
第２のトラックボール制御装置１５０は、第１のトラックボール制御装置１４０より小さいほうが好ましい。また、第１のトラックボール１４２が直径２２ｍｍで、第２のトラックボール１５２が直径２０ｍｍであることが更に好ましい。第１のトラックボール制御装置１４０と同様に、第２のトラックボール制御装置１５０は、光型トラックボール装置であることが好ましく、互いに直交する２つの回転位置センサーを形成する第２の光学素子（感光性）１５６のアレイを有する。光学素子１５６は、電子回路１６０の電子制御装置（ECU）１６２に電気的に接続されている。従って、第２のトラックボール制御装置１５０は、互いに直交する方向のケース１１２に対する第１のトラックボール１５２の回転移動量と回転方向を示す信号を生成する。
【００３３】
図４A、図４B、図５A、図５Bは、図２A、図２B、図２C、図３の第１の実施の形態の一部露出した側面図である。この実施の形態では、第１と第２のトラックボール制御装置１４０、１５０は、それぞれトラックボール制御装置の操作性を高めるマイクロスイッチの形式である選択スイッチ１４８、１５８を備える。図４B、図５Bに示すように、トラックボール１４２、１５２はそれぞればね式支持部材のハウジングにとどまっている。トラックボールを押し下げると、トラックボールが動く。第１の選択スイッチ１４８と第２の選択スイッチ１５８のマイクロスイッチは、接触型スイッチ（make/break contact switch）式であり、トラックボールの下に位置している。トラックボールがばねに対抗して強く押し下げられると、接触する。選択が行われると、マイクロコントローラは、コントローラが感知した最後の方向と速度を用いて、ゲーム装置への制御指示信号の送信を続ける。従って、ユーザーはトラックボール制御装置を用いて、銃器装置などを続けて発射してもよく、レースカーや移動対象物の動きを制御してもよい。例えば、ユーザーがゲーム対象を所定の方向に移動し続ける場合、ユーザーは単に、対象が所望の速度で所望の方向に移動するまで、トラックボールを動かせばよい。そして、所望の速度と方向になったとき、ユーザーはトラックボールを押し下げるだけである。マイクロコントローラは、方向と速度制御を維持することを示す指示信号を感知し続ける。方向または速度を変更したいとき、ユーザーはただトラックボールを放すだけである。
【００３４】
ビデオゲームコントローラ１０は、更に、図２Ａに示すようにオン・オフスイッチ１３３を備える。スイッチ１３３がオフ状態のとき、左のジョイスティック入力装置１２２と右の第２のトラックボール制御装置１５０は、本来の機能通り機能する。しかしながら、スイッチ１３３がオン状態のとき、左のジョイスティック入力装置１２２と右のトラックボール制御装置１５０が入れ替わる。換言すれば、左のジョイスティック入力装置１２２は、右のトラックボール制御装置１５０が通常（スイッチ１３３がオフ）生成する制御信号を生成する。また、右のトラックボール制御装置１５０は、左のジョイスティック入力装置１２２が通常生成する制御信号を生成する。
【００３５】
トラックボール制御装置１４０、１５０を手持型ビデオゲームコントローラ１１０に設けると、様々な信号の制御が高まり、特に、狙い（方向性）を定めたり、発射を制御するものに適している。例えば、プレイステーションIIのTiger  Woods  ゴルフなどのゴルフゲームである。
【００３６】
ラップトップのカーソル制御やマウスに見られるようなオフザシェルフ（off-the-shelf）トラックボール制御装置は、制御が困難な制御信号を生成する。また、応用が異なれば、様々な信号を制御する感度を異なるものにする必要があるかもしれない。更に、ユーザーの個人的な好みと技術レベルを考えれば、特定のユーザーに対して最適な制御となるように異なる感度が必要となる。
【００３７】
従って、トラックボール制御装置１４０，１５０の感度を選択制御する機構を手持型ビデオゲームコントローラ１１０に内蔵する。図２Aに示すように、ビデオゲームコントローラ１１０は、更に、第１のトラックボール制御装置１４０と第２のトラックボール制御装置１５０の感度を選択制御する第１の感度スイッチ１７０と第２の感度スイッチ１７２をケース１１２内に備える。
【００３８】
感度スイッチ１７０、１７２は、ビデオゲームの精細な移動制御するトラックボール制御装置１４０、１５０の出力の感度である少なくとも３つの位置、H−高、M−中、L−低、の間をスライドする。図３の電子回路１６２の回路図に示すように、感度スイッチ１７０，１７２は単に複数の異なる位置、連続可変または別々の位置の間を移動するだけである。感度スイッチ１７０，１７２は、異なる方法で接触・非接触させて、感度スイッチ１７０，１７２とECU１６２間の抵抗を可変させる。そして、可変抵抗の電圧降下が変化し、電流が生成される。ECU１６２は、異なる状態を感知し、内部ソフトウェアは、感度スイッチ１７０、１７２の選択位置に従ってトラックボール制御装置１４０，１５０からの入力（制御）信号を処理するようにプログラムされている。異なる感度状態（感度スイッチの位置）に対応してトラックボール制御装置１４０，１５０を選択的に制御する特定のアルゴリズムは、本発明の主要なものではなく、当該技術分野の通常の技術を有する者であれば作成できる。
【００３９】
図６A、図６B、図６Cは、本発明に係る手持型ビデオゲームコントローラの第２の実施の形態を示す。ここで、図２A、図２B、図２C、図３に示す第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００４０】
第２の実施の形態の手持型ビデオゲームコントローラ２１０は、中央コントロール部２１４を限定する中空のケース２１２と、コントロール部２１４から延出する左右把持部２１６ａ、２１６ｂを有している。ボタンパッド１１８は、複数のユーザー起動ボタン（またはスイッチ）が、ケース２１２の外周面から届きやすいように、ケース２１２の操作コントロール部２１４に設けられている。
【００４１】
更に、ゲームコントローラ２１０は、右（第1）と左（第２）のジョイスティック入力装置２２２ａ、２２２ｂと、トリガースイッチ（ショルダーボタン）１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂを備えている。右と左のジョイスティック入力装置２２２ａ、２２２ｂは、方向を制御する装置であり、ゲームコントローラ２１０により制御される対象の２または３方向の移動に用いられる入力装置である。トリガースイッチ１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂは、対象に関連する少なくとも１つの制御機能を行う。例えば、トリガースイッチは、ゲーム中武器を撃つことに用いる。
【００４２】
また、本発明の第２の実施の形態にかかるゲームコントローラ２１０は、図１に示す従来のビデオゲームコントローラ１０のDパッド１６に替わりに第1のトラックボール制御装置２４０が用いられる。トラックボール入力装置２４０は、本発明の第１の実施の形態のトラックボール入力装置１４０，１５０と略同一である。図６Ａに示すように、ビデオゲームコントローラ２１０は、ケース２１２内に設けられ、トラックボール入力装置２４０の感度を選択的に制御する感度スイッチ１７０を更に備える。
【００４３】
また、ゲームコントローラ２１０は、従来の制御部材（例えば、図１ＡのＤパッド１６、右と左ジョイスティック入力装置１８ａ、１８ｂ）に替わるトラックボール入力装置２４０を選択的に制御する能力をゲームコントローラ２１０に与えるトラックボールモードスイッチ２７２を備える。トラックボールモードスイッチ２７２は、少なくとも３つの異なる位置、Ｄ−ＤパッドとＬ−左ジョイスティック入力装置とＲ−右ジョイスティック入力装置の間をスライド可能である。換言すれば、トラックボール入力装置２４０において、トラックボールモードスイッチ２７２は、位置Ｄのときに、公知のＤパッドの代わりになるものである。位置Ｌのとき、トラックボール入力装置２４０は第1（左）のジョイスティック入力装置２２２ｂに関連する操作の変数を制御し、位置Ｒのとき、第２（右）のジョイスティック入力装置２２２ａに関連する操作の変数を制御する。ここで、スイッチ２７２は、選択的に位置を変えることによりゲームコントローラ２１０のＥＣＵとスイッチ間の抵抗を変化させる。ＥＣＵはどの操作モードが選択されたか認識しやすく、トラックボールの入力信号を用いて、操作を制御する。プログラム性を高めることにより、ユーザーの個人的好みに応じて、ゲーム変数の制御をカスタム化することができる。
【００４４】
多くのソフトウェアアプリケーションは、図１Ａに示す従来のゲームコントローラ１０用に開発されてきた。例えば、あるゲームでは、Ｄパッド１６、左ジョイスティック入力装置１８ｂまたは右ジョイスティック入力装置１８ａの特定の制御変数に関連している。従って、本発明のゲームコントローラ２１０では、ユーザーが従来の入力装置に代わるトラックボール入力装置２４０を選択的に制御することができる。
【００４５】
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、本発明の第３の実施の形態に係る手持型ビデオゲームコントローラを示す。ここで、図２A、図２B、図２C、図３、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃに示す第１と第２の実施の形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００４６】
第３の実施の形態の手持型ビデオゲームコントローラ３１０は、中央コントロール部３１４を限定する中空のケース３１２と、コントロール部３１４から延出する左右把持部３１６ａ、３１６ｂを有している。ボタンパッド１１８は、複数のユーザー起動ボタン（またはスイッチ）が、ケース３１２の外周面から届きやすいように、ケース３１２の操作コントロール部３１４に設けられている。更に、ゲームコントローラ３１０は、右）と左のジョイスティック入力装置２２２ａ、２２２ｂと、方向制御装置としてのＤパッド３５０と、トリガースイッチ（ショルダーボタン）１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂを備えている。右と左のジョイスティック入力装置２２２ａ、２２２ｂは、方向を制御する装置であり、ゲームコントローラ３１０により制御される対象の２または３方向の移動に用いられる入力装置である。トリガースイッチ１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂは、対象に関連する少なくとも１つの制御機能を行う。例えば、トリガースイッチは、ゲーム中武器を撃つことに用いる。
【００４７】
更に、本発明の第３の実施の形態に係るゲームコントローラ３１０は、ケース３１２のコントロール部３１４に中心にトラックボール入力装置３４０を備えている。トラックボール入力装置３４０は、ユーザーの右手または左手の親指により操作されることがある。トラックボール入力装置３４０は本発明の第２の実施の形態に係るトラックボール入力装置２４０と略同一である。
【００４８】
図７Ａに示すように、ビデオゲームコントローラ３１０は、トラックボール入力装置３４０の感度を選択的に制御する感度スイッチ１０をケース３１２内に更に備えている。ゲームコントローラ３１０は、制御部材（Ｄパッド３５０、右と左ジョイスティック入力装置２２２ａ、２２２ｂ）の制御を選択的に行う能力をゲームコントローラ３１０に与えるトラックボールモードスイッチ３７２を備える。トラックボールモードスイッチ３７２は、少なくとも３つの異なる位置、Ｄ−ＤパッドとＬ−左ジョイスティック入力装置とＲ−右ジョイスティック入力装置の間をスライド可能である。位置Ｄのとき、トラックボール入力装置３４０が無効になり、Ｄパッド３５０に替わる。
【００４９】
従って、本発明に係る手持型ビデオゲームコントローラでは、アプリケーションの変数を制御する手持型ゲームコントローラにトラックボールを内蔵する新規のビデオゲームゲームコントローラを提供することができる。トラックボール入力装置の感度は、選択するトラックボール入力装置により制御することができる。トラックボール入力装置を内蔵したビデオゲームコントローラは、アプリケーションの制御に優れ、必要とされる制御と操作をユーザーによりカスタマイズすることが可能となる。
【００５０】
本発明の実施の形態を説明してきたが、発明を例示しているにすぎず、これに限定されるものではない。上記の実施の形態は、本発明の原理を例示するために選択したものであり、当該技術分野の通常の知識を有する者であれば様々に変形可能である。本願は、本発明の原理を用いる様々な変形、使用、適用を含めるものである。また、本願は、当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本願の開示を逸脱することなく行われる変更を含むものである。従って、上述の発明は、本願の発明の範囲を逸脱することなく様々に変更可能である。また、本願の発明の範囲は、特許請求の範囲により限定される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１Ａ】従来のビデオゲームコントローラを示す上面図である。
【図１Ｂ】従来のビデオゲームコントローラを示す底面図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す上面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す正面図である。
【図２Ｃ】本発明の第１の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す左側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るビデオゲームコントローラの電子回路を示す配線図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す一部が露出した上面図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す一部が露出した底面図である。
【図５Ａ】図４Aの線Aで示した平面から見た側面図である。
【図５Ｂ】図４Aの線Bで示した平面から見た側面図である。
【図６Ａ】本発明の第２の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す上面図である。
【図６Ｂ】本発明の第２の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す正面図である。
【図６Ｃ】本発明の第２の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す左側面図である。
【図７Ａ】本発明の第３の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す上面図である。
【図７Ｂ】本発明の第３の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す正面図である。
【図７Ｃ】本発明の第３の実施の形態に係るビデオゲームコントローラを示す左側面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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