(57)【要約】  指または親指が物理ゲームコントローラのボタンに近づいているという仮想環境内の視覚インジケーションを提供することなど、ゲームコントローラのような物理オブジェクトとの相互作用が仮想環境内の仮想ツールとの相互作用に変換され得るように、ユーザへの追加のフィードバックを可能にするために、コントローラに容量性タッチおよび近接センサを設けることによって、改善された機能性を有する仮想現実ゲームコントローラを提供するシステムおよび方法。
2019516153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想現実環境においてユーザにフィードバックを提供するための方法であって、
ユーザが見ることができる仮想環境を提供するステップと、
物理ゲームコントローラを提供するステップと、
物理ゲームコントローラを表すが仮想環境内にある仮想オブジェクトを提供するステップと、
物理ゲームコントローラ上に少なくとも１つの近接センサを配置するステップであって、少なくとも１つの近接センサが、少なくとも１つの近接センサに接近するオブジェクトを接触が行われる前に検出する、配置するステップと、
物理ゲームコントローラ上の少なくとも１つの近接センサに接近するオブジェクトを検出するステップと、
オブジェクトが物理ゲームコントローラに接近しているという視覚インジケータを仮想環境内に提供するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
オブジェクトが物理ゲームコントローラに接近しているという視覚インジケータを仮想オブジェクト上に提供するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
視覚インジケータを変更することによって、物理ゲームコントローラからオブジェクトの距離を示すステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
１）接触によってアクティブ化され、接触がなくなったときに非アクティブ化される第１の特徴を物理ゲームコントローラ上に生成するステップと、
２）少なくとも１つの近接センサを第１の特徴上に配置するステップと、
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ボタン、トリガ、キーボード、パッド、およびダイアルを含む複数の特徴から第１の特徴を選択するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
物理ゲームコントローラ上に複数の特徴を提供するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
照明された表面、表面上の照明リング、および表面上の複数の同心の照明リングを含む視覚インジケータのグループから視覚インジケータを選択するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
物理ゲームコントローラからオブジェクトの距離を示すために、視覚インジケータの照度を変更するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
物理ゲームコントローラからオブジェクトの距離を示すために、照明された同心の照明リングの数を変更するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
物理ゲームコントローラに対してオブジェクトに垂直な仮想オブジェクト上の位置を示すために視覚インジケータを使用して、物理ゲームコントローラに接近しているオブジェクトの位置を仮想オブジェクト上に提供するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
仮想現実環境においてユーザにフィードバックを提供するためのシステムであって、
ユーザが見ることができる仮想環境と、
物理ゲームコントローラと、
物理ゲームコントローラを表すが仮想環境内にある仮想オブジェクトと、
物理ゲームコントローラ上に配置された少なくとも１つの近接センサであって、少なくとも１つの近接センサに接近するオブジェクトを接触が行われる前に検出する、少なくとも１つの近接センサと、
オブジェクトが物理ゲームコントローラに接近していることを示す、仮想環境内の視覚インジケータと、
を含む、システム。
【請求項１２】
仮想オブジェクト上に配置された視覚インジケータをさらに含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
物理ゲームコントローラからオブジェクトの距離を示す視覚インジケータをさらに含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
物理ゲームコントローラ上に配置され、接触によってアクティブ化され、接触がなくなったときに非アクティブ化される第１の特徴をさらに含み、少なくとも１つの近接センサは、第１の特徴上に配置される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
ボタン、トリガ、キーボード、パッド、およびダイアルを含む複数の特徴から第１の特徴を選択することをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
物理ゲームコントローラ上に配置された複数の特徴をさらに含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
照明された表面、表面上の照明リング、および表面上の複数の同心の照明リングを含む視覚インジケータのグループから視覚インジケータを選択することをさらに含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
物理ゲームコントローラからオブジェクトの距離を示すために、照明の強度を変更する視覚インジケータをさらに含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
仮想現実環境においてユーザにフィードバックを提供するための方法であって、
ユーザが見ることができる仮想環境を提供するステップと、
物理ゲームコントローラを提供するステップと、
物理ゲームコントローラを表すが仮想環境内にある仮想オブジェクトを提供するステップと、
物理ゲームコントローラ上に少なくとも１つの近接センサを配置するステップであって、少なくとも１つの近接センサが、少なくとも１つの近接センサに接近するオブジェクトを接触が行われる前に検出する、配置するステップと、
物理ゲームコントローラ上の少なくとも１つの近接センサに接近するオブジェクトを検出するステップと、
オブジェクトが物理ゲームコントローラに接近しているという視覚インジケータを仮想環境内に提供するステップと、
視覚インジケータを変更することによって、物理ゲームコントローラからオブジェクトの距離を示すステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ゲームコントローラおよびタッチセンサに関する。具体的には、本発明は、仮想現実環境において特に有用なユーザへの追加のフィードバックを可能にするために、コントローラに容量性タッチおよび近接センサを設けることによって、改善された機能性を有する仮想現実ゲームコントローラを提供するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザへの追加のフィードバックを可能にするためにコントローラに容量性タッチセンサを提供するシステムおよび方法を利用し得る容量性感知式タッチセンサのためのいくつかの設計が存在する。容量性感知タッチパッドが本発明をどのように利用することができるかをより良く理解するために、タッチセンサの基礎技術を調べることは有用である。
【０００３】
ＣＩＲＱＵＥ社のタッチパッドは、相互容量性感知デバイスであり、一例が図１のブロック図に示されている。このタッチパッド１０では、タッチパッドのタッチ感知領域１８を画定するために、Ｘ（１２）およびＹ（１４）電極のグリッドおよび感知電極１６が使用される。典型的には、タッチパッド１０は、約１６×１２の電極、またはスペースの制約がある場合は８×６の電極の矩形のグリッドである。これらのＸ（１２）およびＹ（１４）（または行および列）電極とインターレースされるのは、単一の感知電極１６である。全ての位置測定は、感知電極１６を介して行われる。
【０００４】
ＣＩＲＱＵＥ社のタッチパッド１０は、感知ライン１６上の電荷の不均衡を測定する。ポインティングオブジェクトがタッチパッド１０の上または近くにないとき、タッチパッド回路２０は平衡状態にあり、感知ライン１６に電荷の不均衡はない。オブジェクトがタッチ面（タッチパッド１０の感知領域１８）に接近または接触したときに容量性結合のためにポインティングオブジェクトが不均衡を生じさせると、電極１２、１４に容量の変化が生じる。測定されるのは容量の変化であり、電極１２、１４上の絶対容量値ではない。タッチパッド１０は、感知ライン上の電荷のバランスを再設定または回復するために感知ライン１６上に注入されなければならない電荷の量を測定することによって容量の変化を決定する。
【０００５】
上記のシステムは、以下のように、タッチパッド１０の上または近傍の指の位置を決定するために利用される。この例では、行電極１２について説明し、列電極１４についても同様に繰り返される。行電極測定値および列電極測定値から得られた値は、タッチパッド１０上またはその近傍にあるポインティングオブジェクトの重心である交差点を決定する。
【０００６】
第１のステップでは、第１の組の行電極１２がＰ、Ｎ発生器２２からの第１の信号で駆動され、異なるが隣接する第２の組の行電極がＰ、Ｎ発生器からの第２の信号で駆動される。タッチパッド回路２０は、どの行電極がポインティングオブジェクトに最も近いかを示す相互容量測定デバイス２６を使用して感知ライン１６から値を得る。しかしながら、いくつかのマイクロコントローラ２８の制御下にあるタッチパッド回路２０は、行電極のどの側にポインティングオブジェクトが配置されているかを決定することができず、ポインティングオブジェクトが電極からどのぐらい遠くに位置するかをタッチパッド回路２０が決定することもできない。それゆえ、システムは、駆動される電極１２のグループを１つの電極だけシフトさせる。言い換えれば、グループの片側に電極が追加され、一方、グループの反対側の電極はもはや駆動されない。次いで、新しいグループは、Ｐ、Ｎ発生器２２によって駆動され、感知ライン１６の第２の測定が行われる。
【０００７】
これらの２つの測定値から、行電極のどの側にポインティングオブジェクトが位置しているか、どれくらい離れているかを決定することが可能である。次に、測定された２つの信号の大きさを比較する方程式を使用して、ポインティングオブジェクトの位置決定を実行する。
【０００８】
ＣＩＲＱＵＥ社のタッチパッドの感度または解像度は、行電極と列電極の１６×１２グリッドが示すものよりもはるかに高い。解像度は、通常、１インチあたり９６０カウントまたはそれ以上のオーダである。正確な解像度は、構成要素の感度、同じ行および列上の電極１２、１４間の間隔、ならびに本発明にとって重要でない他の要因によって決定される。上記のプロセスは、Ｐ、Ｎ発生器２４を使用してＹまたは列電極１４について繰り返される。
【０００９】
上述したＣＩＲＱＵＥのタッチパッドは、Ｘ電極１２およびＹ電極１４のグリッド、および別個の単一の感知電極１６を使用するが、感知電極は、実際には多重化を使用することによってＸ電極１２またはＹ電極１４とすることができる。
【００１０】
上述のようなタッチセンサが使用され得る環境は、仮想現実の成長領域にある。仮想現実環境は、ユニークなユーザ相互作用の状況を与える。例えば、ユーザは、目を覆い仮想現実環境を与えるユーザの頭に置かれたデバイスまたはヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を有し得る。また、ユーザは、オーディオを追加して仮想現実体験を向上させるためのヘッドホンも有し得る。しかしながら、視覚と聴覚を介してユーザが体験している仮想現実と、ユーザが位置する実際の物理領域との間には断絶が存在する可能性がある。仮想現実環境の目的は、実際には存在しないか、または少なくとも直接的物理環境に存在しないオブジェクトおよびサウンドをユーザに与えることである可能性があるため、この断絶はユーザにとって明らかになり得る。
【００１１】
ＨＭＤを着用する体験は、ユーザが自分の身体、腕、脚、足または手を通常見ることができないため、ユーザにとって非常に戸惑うことである可能性がある。ユーザ自身の身体または四肢の視覚フィードバックのこの欠如は、ユーザが物理オブジェクトからの触覚フィードバックのみを有することに限定され得るため、ユーザの体験に有害であり、仮想環境を損なう可能性がある。したがって、仮想環境において仮想ツールとして表現されている物理オブジェクトを操作する場合も、ユーザに追加のフィードバックを提供することが有利である。
【００１２】
物理環境からのこの断絶は、ユーザが自分の環境に関連している場所の慣習的な視覚的刺激またはフィードバックが失われていることが分かるまで、仮想現実環境を論じるときには明白ではないかもしれない。これらの手がかりには、ユーザが自分の身体または手で保持されているオブジェクトを見ることができることが含まれるが、これに限定されない。ユーザ自身の腕、手、脚および足の位置に対する視覚的手がかりがないことは、ユーザがオブジェクトを感じるためによろめくまたはぎこちなく手を伸ばす原因となる可能性がある。
【００１３】
したがって、物理環境内のいくつかの物理オブジェクトが仮想環境内の仮想オブジェクトとして表される場合、ユーザの仮想現実体験が強化され得る。例えば、仮想環境内で物理オブジェクトを表現することは既に可能である。そのようなオブジェクトは、手持ちのゲームコントローラ、または単にゲームコントローラであってもよい。しかしながら、それは物理オブジェクトが物理環境に存在するのとまったく同じに仮想オブジェクトが現れる必要があるということを意味しない。仮想オブジェクトは、仮想環境内では異なるように現れるが、依然としてユーザと相互作用することができるように、プログラミングによって操作され得る。したがって、ユーザと物理オブジェクトの少なくとも一部の表現である仮想オブジェクトとの間の相互作用を強化することができることは、先行技術よりも有利であり、逆もまた同様である。
【００１４】
ユーザと仮想オブジェクトとの間の相互作用は、ユーザが仮想環境内で見ることができるもので始まり得る。例えば、ユーザは、ゲームコントローラ上のボタンを押す、またはダイアルを押したいとする。物理環境では、ユーザは、ゲームコントローラに近づいて移動する親指または指を見ることができ、親指または指を所望の場所に視覚的に案内することができるので、タスクは単純である。しかしながら、仮想環境においてユーザの手および指を表現することは非常に困難な場合があるので、この視覚フィードバックは仮想環境において欠けている可能性がある。
【００１５】
したがって、仮想環境において身体部分がユーザには見えなくても、仮想環境において手、指、親指、腕、脚、または足などの身体部分を所望の位置に視覚的に案内してユーザを支援することができる視覚的手がかりを仮想環境においてユーザに提供することができることは、先行技術よりも優れている。
【００１６】
本明細書全体を通して用語「タッチセンサ」の使用は、「容量性タッチセンサ」、「容量性センサ」、「容量性タッチおよび近接センサ」、「近接センサ」、「タッチおよび近接センサ」、「タッチパネル」、「タッチパッド」および「タッチスクリーン」と互換的に使用することができる。さらに、用語「ゲームコントローラ」のいかなる使用も、用語「仮想現実ゲームコントローラ」と互換的に使用することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の実施形態では、本発明は、指または親指が物理ゲームコントローラのボタンに近づいているという仮想環境内の視覚インジケーションを提供することなど、ゲームコントローラのような物理オブジェクトとの相互作用が仮想環境内の仮想ツールとの相互作用に変換され得るように、ユーザへの追加のフィードバックを可能にするために、コントローラに容量性タッチおよび近接センサを設けることによって、改善された機能性を有する仮想現実ゲームコントローラを提供するシステムおよび方法である。
【００１８】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴、利点および代替の態様は、添付の図面と組み合わせて以下の詳細な説明を考慮することにより、当業者に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術において見出され、本発明での使用に適応可能なタッチパッドの動作のブロック図である。
【図２】本発明を含むように修正し得る２つの物理ゲームコントローラの立面図である。
【図３Ａ】物理ゲームコントローラ上のタッチセンサの上面図である。
【図３Ｂ】仮想ツール上のタッチセンサと同じ形状およびサイズおよび位置である仮想ツール上のキーパッドの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ここで、当業者が本発明を実施し使用することができるように本発明の様々な要素に符号が付され本発明が議論される図面を参照する。以下の説明は、本発明の原理の例示に過ぎず、以下の特許請求の範囲を限定するものと見なすべきではないことを理解されたい。
【００２１】
本発明の第１の実施形態は、ユーザと物理オブジェクトの少なくとも一部を表す仮想オブジェクトとの間の相互作用を強化する視覚的手がかりをユーザに提供することである。以下に示す例は手持ちオブジェクトに向けられているが、第１の実施形態は、このようなデバイスに限定されると見なされるべきではない。
【００２２】
また、仮想オブジェクトが議論されているときはいつでも、仮想オブジェクトは、ユーザが物理環境で触れることができる物理オブジェクトの全部または一部を表すことも理解されたい。物理オブジェクトは、仮想環境内で異なって現れることもあれば、同じように現れることもある。重要なのは、ユーザと物理環境内のオブジェクトとの間の相互作用が、何らかの形で表現されているか、仮想環境に変換されていることである。
【００２３】
例えば、ユーザは、仮想環境内で仮想ツールを使用したい場合がある。仮想ツールとの相互作用をより容易に実行するために、ユーザが物理オブジェクトと相互作用することが望ましい場合がある。換言すれば、物理オブジェクトは、仮想環境において表現されてもよく、物理オブジェクトの操作は、仮想環境における仮想ツールとの相互作用に変換されてもよい。
【００２４】
ユーザ自身の身体部分が仮想環境内に表されていないことの理解から始めて、第１の実施形態は、ユーザがどのように仮想オブジェクトと相互作用するかを示す視覚フィードバックをユーザに提供することに向けられている。
【００２５】
図２は、物理ゲームコントローラ３０の斜視図として提供される。ゲームコントローラ３０は、手持ちデバイスとして仮想環境内に表現されてもよい。しかしながら、ゲームコントローラ３０は、仮想環境内に異なるオブジェクトとして現れ得ることを理解されたい。この仮想オブジェクトは、物理ゲームコントローラ３０と比較して、形状、サイズ、色、テクスチャ、または他の任意の視覚属性が類似していても異なっていてもよい。仮想オブジェクトは、ユーザが実際にゲームコントローラ３０を保持するグリップまたは握りさえ示していなくてもよい。重要なことは、ユーザがゲームコントローラと相互作用することができ、ゲームコントローラが仮想環境内に表されることである。
【００２６】
第１の実施形態の第１の特徴は、オブジェクト、この例ではゲームコントローラ３０が、ゲームコントローラの表面内および／または表面上に配置された１つまたは複数のセンサを含み得ることである。第２の特徴は、ゲームコントローラ３０がまた、仮想環境内に仮想オブジェクトとして存在するようにセンサによって検出可能かつ追跡可能であることである。仮想オブジェクトは、仮想環境内で表現することができる任意のオブジェクトであってもよく、物理ゲームコントローラ３０のサイズ、形状または他の任意の視覚属性に限定されると見なされるべきではない。
【００２７】
物理ゲームコントローラ３０は、仮想環境内に任意のオブジェクトとして現れることがあるので、それらのオブジェクトが何であるかを理解することは有用である。例えば、ゲームコントローラ３０は、ユーザが相互作用することができる武器、ツールまたは任意のオブジェクトであってもよい。ゲームコントローラ３０の可動性のために、仮想オブジェクトも移動可能であることが理解できる。仮想オブジェクトのいくつかの良い例には、懐中電灯、ペイントブラシ、銃または他の任意の所望のオブジェクトが含まれるが、これに限定されると見なすべきではない。
【００２８】
物理ゲームコントローラ３０は、仮想環境において複製されてもよいし複製されなくてもよい物理特徴を有し得る。例えば、トリガ機構、ボタン、スイッチ、ジョイスティック、スティックパッド、または物理ゲームコントローラ３０上に存在し得る他の任意の物理特徴を考える。これらの物理特徴は、仮想環境への入力を提供するために使用され得る。例えば、トリガ機構は、武器のトリガとして、またはスプレー銃のトリガとして機能し得る。
【００２９】
明らかなことは、ユーザの指が物理環境でトリガに置かれることがあるため、トリガを置くことは困難ではないかもしれないが、ボタンまたはタッチパッドのような他の特徴は、ユーザが既にその特徴上に指または親指を置いていない可能性があるため、より困難であり得ることである。さらに、物理ゲームコントローラ上のトリガ機構が仮想ツール上のトリガとして機能するとしても、物理オブジェクトと仮想環境におけるその仮想表現との間に何らかの断絶が生じることがある。例えば、それらは正確に同じ場所にあるかもしれないし、そうでないかもしれない。
【００３０】
仮想環境には、一部のユーザが対処するのがより困難な多くのインタラクティブな体験がある。したがって、インタラクティブなプロセスを支援するために、より多くのフィードバックをユーザに提供することが望ましい場合がある。本発明の第１の実施形態では、ゲームコントローラ３０の容量感知を使用して、ユーザとゲームコントローラとの間の物理相互作用を表す仮想環境内の視覚フィードバックをユーザに提供することができる。
【００３１】
物理ゲームコントローラ３０は、第１のボタン３２、第２のボタン３４、およびパッドまたはダイアル３６を含むことができる。物理ゲームコントローラ３０は、図示の特定の数のボタンまたはパッド、または配置に限定されると見なすべきではなく、説明のためにのみ示されている。
【００３２】
第１の実施形態では、ゲームコントローラ３０は、物理ゲームコントローラ内または物理ゲームコントローラ上に配置された容量性センサに近づくにつれて、手、指または親指のようなユーザの検出可能な末端の近接検出が可能な１つまたは複数の容量性センサを使用することができる。近接検出を使用することによって、容量性センサは、ゲームコントローラ上の特徴のタッチだけでなく、より重要なことに、特徴に対する検出可能な末端の接近を検出することができる。次に、検出可能な末端の接近に関するこの情報を使用して、仮想環境内のユーザに所望の視覚フィードバックを提供することができる。
【００３３】
第１の実施形態では、視覚フィードバックは、ユーザがゲームコントローラ３０のボタンまたは他の特徴に実際に触れる前に、ユーザに「予兆」または「予告」を提供することができる。換言すれば、ユーザは指がボタンに近づくのを見ることによってボタンに向かって指を誘導することができるのと同じように、検出可能な末端が特徴に近づいていることをユーザに示す視覚的フィードバックをユーザに与えることができる。
【００３４】
特定のタイプの視覚フィードバックは、任意の視覚インジケータを含むことができる。例えば、視覚フィードバックは、仮想オブジェクト上の特徴の照明強度の変化であってもよい。図２に示すように、左側の物理ゲームコントローラ３０は、ボタン３２を有する。仮想環境において近くに検出可能なオブジェクトがない場合、ボタン３２は照明されない。しかしながら、ユーザの指または他の検出可能なオブジェクトが物理ゲームコントローラ３０上のボタン３２に近づくと、物理ゲームコントローラ上のボタンの周りの赤いリングによって仮想環境内でボタン３２が照らされ得る。
【００３５】
あるいは、ボタン３２全体が照明なしから変化し、物理ゲームコントローラ３０に接触するまで次第に明るくなるようにすることができる。したがって、光強度に関する任意の視覚インジケータを使用することができる。
【００３６】
別の視覚インジケータは、ボタン３２の周りの一連の同心リングであってもよい。ボタンが物理ゲームコントローラ３０上でタッチされたときに、同心リングが全て点灯するまで、ボタン３２の周囲を照らしている同心リングの数が増加し得る。
【００３７】
仮想コントローラのボタンまたは他の特徴を照らすために仮想環境で視覚インジケータを使用する利点の１つは、照明が仮想であるので、処理する必要のある物理的な制限がないということである。照明は、照明される特徴のプログラム可能な特徴のみであるので、照明の位置、大きさ、または強度に関して制限はない。したがって、照明は、近づいている特徴またはボタンを超えて広がり得る。例えば、仮想オブジェクト全体が輝くことがある。
【００３８】
覚えておくと役立つことは、仮想環境でユーザが見ることができるものは、仮想に表現されているゲームコントローラと同じではないが、いくつかの他のオブジェクトが物理ゲームコントローラ３０上のボタン３２と同じ場所にある仮想ツール上の相互作用特徴を有するということである。次に、ボタン３２または特徴は、ボタン３２に対するユーザの指の接近の視覚的表現が生じ、ユーザが仮想環境内の仮想オブジェクトを見ている場合にユーザに見えるように、何らかの方法で修正、強調または照らされる。
【００３９】
仮想環境内で仮想オブジェクトまたは仮想オブジェクトの一部に生じる可能性のあるいくつかの視覚インジケータまたは修正は、仮想オブジェクトのサイズの変化、着色の変化、照明の変化、仮想オブジェクトの動きまたは特徴の変化、および他の仮想オブジェクトの生成を含むが、ユーザに視覚的な手がかりを提供するために起こり得る様々な変化の全てを制限するものと見なすべきではない。これらの変化は、仮想オブジェクト上または仮想オブジェクトに隣接して行うことができ、仮想オブジェクト全体または仮想オブジェクトの一部のみを含み得る。
【００４０】
第１の実施形態は、仮想環境においてユーザが見ることができる視覚インジケータに向けられているが、本発明の第２の実施形態では、ユーザに与えられるフィードバックは、触覚フィードバックをも含み得る。例えば、物理ゲームコントローラ３０は、異なる速度で振動して、検出可能な末端がボタン３２にどれだけ近接しているかを示すことができる。
【００４１】
本発明の第３の実施形態では、仮想環境の変化を引き起こす可能性のある容量性センサへのオブジェクトの接近ではない場合がある。ユーザが物理ゲームコントローラ３０を用いて行うことができる他の動作は、物理ゲームコントローラに加えられる力の変化またはグリップの変化を含み得るが、これに限定されると見なすべきではない。したがって、物理ゲームコントローラ３０の選択された部分は、ゲームコントローラ全体の近接感知を含み得る。同様に、物理ゲームコントローラ３０の選択された部分は、ゲームコントローラ全体のタッチ感知を含み得る。
【００４２】
仮想環境内のより高度な位置情報のために、物理ゲームコントローラ３０にユーザの手の画像を提供することが可能であり得る。したがって、ゲームコントローラ３０上のどこに各指が置かれているかを決定することが可能であり得る。感知は、特定のゲームまたはアプリケーションのグリップ力感知を達成するようにさらに修正されてもよい。
【００４３】
本発明の全ての実施形態は、接触がなされたときに指が接触する場所を決定することが可能であり得るように、より大きな静電容量性センサ上にホバリングし得る指の検出を実行することを可能にし得ることを理解されたい。したがって、ユーザは、接触が実際に行われる前に、手または手の一部が物理ゲームコントローラ３０と接触する場所を知り得る。
【００４４】
本発明の少なくとも１つの実施形態において、図３Ａは、図２に示す第１のゲームコントローラ３０とは形状が異なる物理ゲームコントローラ４０に配置された矩形のタッチセンサ４２の上面図を示す。物理ゲームコントローラ４０の形状は、ゲームコントローラ４０が物理環境において典型的に使用されるオブジェクトの形状により密接に適合するように、必要に応じて変更することができる。例えば、武器のようにグリップされているゲームコントローラは、仮想オブジェクトが武器を表すときにはより有用であり得る一方、シリンダまたは細長いオブジェクトの形状のゲームコントローラは、ゲームコントローラがフラッシュライトまたは他の同様の長いオブジェクトを表すときにはより有用であり得る。
【００４５】
図３Ｂは、図３Ａに示すゲームコントローラ４０とは異なるゲームコントローラ５０の上面図を示すが、複数の個別キーを有する物理キーパッド４４を備え、キーパッドはゲームコントローラの上面に配置される。この例では、ゲームコントローラ４０の矩形のタッチセンサ４２とゲームコントローラ５０のキーパッド４４とは、物理ゲームコントローラ上のほぼ同じ位置に配置される。したがって、類似の全体形状を有するゲームコントローラは、異なるタイプの物理特徴を備え得る。
【００４６】
図３Ａはまた、ホバリングしているが、物理ゲームコントローラ４０上の矩形のタッチセンサ４２と物理的に接触していない指の位置４６を示す。位置４６は、矩形のタッチセンサ４２の平面に垂直な指先の位置である。同様に、図３Ｂは、指先がゲームコントローラ５０上でホバリングしているキーパッド４４上の位置４８を示す。
【００４７】
視覚インジケータは、物理キーボード４４に近づく指の位置を示すために、仮想キーボード上の仮想環境内に表示され得る。視覚インジケータは、仮想オブジェクトの大きさの変化、仮想オブジェクトの色の変化、仮想オブジェクトの照明の変化、仮想オブジェクトの動き、および他の仮想オブジェクトの作成などの前述のインジケータのいずれかであってもよく、または任意の他の視覚インジケータであってもよい。例えば、ある視覚インジケータは、指先がホバリングしているキーであってもよく、携帯電話などのポータブル電子機器の仮想キーボード上のキーと同じように、実際に大きくなり、仮想キーボードから伸びることができる。
【００４８】
矩形のタッチセンサ４２およびキーパッド４４の形状および寸法がほぼ同じであるため、ユーザは、タッチセンサ４２の代わりにキーパッドを有するかのようにゲームコントローラ４０を操作することができる。換言すれば、ゲームコントローラ５０上のキーパッド４４の物理キーを仮想キーで置き換えることができ、これによりキーパッドを有するかのようにゲームコントローラ４０を使用することができる。ユーザは、ユーザが仮想環境内で接触したい仮想キーパッド上の位置で指がホバリングするまで、指先を矩形のタッチセンサ４２上で移動させることができる。次に、ユーザは、指を下に動かして矩形のタッチセンサ４２と接触させ、仮想環境内で仮想キーパッド上の対応するキーに触れることができる。
【００４９】
矩形のタッチセンサ４２およびキーパッド４４のサイズおよび形状をほぼ同じにすることは有用であるが、物理ゲームコントローラ４０を用いた動作を仮想環境における動作に変換するために、この類似性を有する必要はない。この例は説明のためのものであって、上記のように変化し得る。
【００５０】
第１の実施形態を使用して仮想現実環境においてユーザにフィードバックを提供する方法は、以下の通りである。最初のステップは、ユーザに見える仮想環境、物理ゲームコントローラ、および物理ゲームコントローラを表すが仮想環境内の仮想オブジェクトを提供することである。
【００５１】
次のステップは、少なくとも１つの近接センサを物理ゲームコントローラ上に配置することであり、少なくとも１つの近接センサは、少なくとも１つの近接センサに接近するオブジェクトを接触が行われる前に検出する。次のステップは、物理ゲームコントローラ上の少なくとも１つの近接センサに接近するオブジェクトを実際に検出し、次に、オブジェクトが物理ゲームコントローラに接近しているという視覚的インジケータを仮想環境内に提供することである。第１の実施形態では、視覚インジケータは、オブジェクトが物理ゲームコントローラに接近している仮想オブジェクト自体に提供され得る。さらに、視覚インジケータを変更して、物理ゲームコントローラからのオブジェクトの距離を示すことができる。
【００５２】
特徴は、物理ゲームコントローラに配置され、接触によってアクティブ化され、接触がなくなったときに非アクティブ化され得る。特徴に近接センサを配置することによって、次に特徴は、いつオブジェクトが近づいているかを決定し、仮想環境内の何らかの視覚インジケータによってオブジェクトからユーザへの距離を示すことができる。
【００５３】
これらの特徴は、ボタン、トリガ、キーボード、パッド、およびダイアルから選択することができるが、これらに限定されると見なすべきではない。視覚インジケータは、照明された表面、表面上の照明リング、および仮想オブジェクトの表面上の複数の同心の照明リングを含む視覚インジケータのグループから選択することができるが、これらに限定されると見なすべきではない。
【００５４】
さらに、物理ゲームコントローラからオブジェクトの距離は、物理ゲームコントローラからオブジェクトの距離を示すために、視覚インジケータの照度を変更することによって示し得る。
【００５５】
以上のようにいくつかの例示的な実施形態のみを詳細に説明したが、本発明から実質的に逸脱することなく、例示的な実施形態例において多くの変更が可能であることを当業者は容易に理解するであろう。したがって、そのような変更の全ては、特許請求の範囲に規定される本開示の範囲内に含まれることが意図される。出願人は、特許請求の範囲において関連する機能と共に「する手段」という表現を明示的に使用する場合を除き、本明細書の請求項の全ての限定については、米国特許法第１１２条第６項を適用させないことを明示的に意図している。
【図１】
2019516153.tif 000003
【図２】
2019516153.tif 000004
【図３Ａ】
2019516153.tif 000005
【図３Ｂ】
2019516153.tif 000006
【国際調査報告】
2019516153.tif 000007