(57)【要約】一つの態様において、入力デバイスが提供される。この入力デバイスは、本体部を含む。応答及び通信システムが、入力デバイスに含まれる。この応答及び通信システムは、入力デバイスとコンピュータデバイス間の通信を可能にする。本体部から伸長している少なくとも１つの突設部が含まれる。本体部と１つの突起部は、ユーザの手の動きをキャプチャるために構成される。入力デバイスは、ユーザによって把持されるようにに構成される。外部の入力デバイスからコマンドをコンピュータシステムコンピュータシステムに伝達するための入力検出プログラム、コンピュータシステム、コンピュータプログラム命令、及び方法が与えられる。
2005537596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
前記入力デバイスとコンピュータデバイス間の通信を可能にするとともに前記本体部に組み込まれる応答及び通信システムと、
前記本体部から伸長している複数の突設部と、を有し、
前記本体部と前記複数の突設部は、ユーザの手の動きをキャプチャするように構成される、入力デバイス。
【請求項２】
前記複数の突設部と前記本体部は、ユーザに把持されるように構成される、
請求項１記載の入力デバイス。
【請求項３】
前記本体部と、前記複数の突設部の各々は、触感フィードバックをユーザに与えるために構成されるバイブレータを含む、
請求項１記載の入力デバイス。
【請求項４】
前記バイブレータによって生成された振動の強さ及び振動パターンがコントロールされる、
請求項３記載の入力デバイス。
【請求項５】
前記応答及び通信システムは、コントロールされる信号をデバイスに伝送し、前記信号は、前記ユーザの手の動きによって定義される、
請求項１記載の入力デバイス。
【請求項６】
コンピュータデバイスにおいて実行される入力検出プログラムであって、
前記入力検出プログラムは、プログラムの入力コマンドのトリガーとユーザによって把持されるように構成される外部入力デバイスへの触感フィードバック応答のトリガーを行うときを判断するためのプログラム命令を有し、
ユーザによって把持される前記外部の入力デバイスから信号を検出するためのプログラム命令を含み、前記信号は、前記外部入力デバイスに対する物理的変化を検出することによって生成され、かつ、
コンピュータデバイス上で駆動するプログラムに対して、入力コマンドをトリガーするためのプログラム命令を含み、前記トリガーする過程は、前記外部入力オブジェクトの前記検出された信号の検出結果から生じる、
プログラム。
【請求項７】
更に、前記検出された信号に応じて、触感フィードバック信号を前記外部の入力デバイスに伝送するためのプログラム命令を含む、
請求項６記載の入力検出プログラム。
【請求項８】
前記検出された信号に応じて前記外部の入力デバイスにて触感フィードバックを生成するための前記プログラム命令は、前記外部の入力デバイスに埋め込まれるバイブレータの振動の強さ及び振動パターンをコントロールするためのプログラム命令を含む、
請求項７記載の入力検出プログラム。
【請求項９】
前記外部の入力デバイスは、ユーザに把持されるように構成される、
請求項６記載の入力検出プログラム。
【請求項１０】
前記コンピュータデバイスは、ゲームコンソールとサーバで構成される、グループから選択される、
請求項６記載の入力検出プログラム。
【請求項１１】
ユーザに触感フィードバックを与えることを可能にするコンピュータシステムであって、
コマンドを受信して伝送するよう構成された回路を備えたコンピュータユニットと、
前記コンピュータユニットと通信を行うディスプレイモニタと、
ユーザに把持されるように構成される入力デバイスとを有し、前記入力デバイスは、前記ユーザの手の動きに応じて触感フィードバックをユーザに与えることが可能である、コンピュータシステム。
【請求項１２】
前記コンピュータユニットは、ゲームコンソールである、
請求項１１記載のコンピュータシステム。
【請求項１３】
前記入力デバイスは、本体部と、前記本体部から伸長する複数の突設部を含む、
請求項１１記載のコンピュータシステム。
【請求項１４】
前記触感フィードバックは、バイブレータによって生成される振動フィードバックである、
請求項１１記載のコンピュータシステム。
【請求項１５】
前記振動フィードバックの強さ及びパターンがコントロールされる、
請求項１４記載のコンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、コンピュータシステムの入力デバイスに関し、より具体的には、ユーザにより把持される入力デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンピュータシステムが、仕事環境からエンタテインメント環境に移行する傾向がある。この傾向の一部として、従来入力デバイスに代る新たな入力デバイスが評価されている。この新たな入力デバイスは、“リビングルームインターフェース”を対象として、仕事環境というよりむしろエンタテインメント環境に焦点を合わせられている。例えば、手の動きをキャプチャするグローブが、バーチャルリアリティ、テレロボティックス、医学、ビデオゲーム、ミュージックジェネレーション等のアプリケーション用に評価されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
製造者がこのグローブの難点の１つとして考えていることは、消費者がエンタテインメントアプリケーション用のグローブを装着したがらないことである。このグローブは、ユーザにグローブを常にはめたり外したりして着脱することを求め、特にユーザが複数のアプリケーションを切り替える際に、このような着脱を求めるのである。例えば、ユーザとして、タイピングを実行しなければならない場合、又は手のフィーリング感覚が求められる他の幾つかの機能を実行しなければならない場合、消費者は、グローブをはずす傾向がある。加えて、データグローブは、手の動きを妨げるし、相当な重量を有する。それ故、グローブは、ユーザにより、エンタテインメントアプリケーション用にユーザが積極的に利用することはなかった。
【０００４】
他の入力デバイスとして提示された、もう１つの解決方法は、コンピュータビジョンシステムである。しかし、コンピュータビジョンシステムは、エンタテインメント環境用アプリケーションにおいては制限される。コンピュータビジョンシステムは、触感フィードバックを与えないし、又、照明条件によって制限される。更に、コンピュータビジョンシステムは、“アドレス”問題、即ち、コンピュータがジェスチャを視野に入れているかどうかという問題を有する。また、パラメータが推定されるため、場合によっては不精密になる。加えて、入力デバイスは、カメラ視界内になければならない。コンピュータビジョンシステムのもう１つの欠点は、幾つかのジェスチャが死角に入ることがあり、解釈することが困難なことである。
【０００５】
それ故、従来技術のこの課題を解決するために、触感／触覚（tactile/haptic）フィードバックを与え、ユーザにより装着せずに用いられるように、ユーザにとって利便性がある入力デバイスを提供する需要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概して、本発明は、ユーザによって把持されるように構成された入力デバイスを提供することによって、これらの需要を満たす。本発明は、装置、方法、プロセス、システム、プログラム命令又はデバイスを含む、多くの方法で実装可能であることが理解されなくてはならない。本発明の幾つかの有利な実施形態は、以下に記載される。
【０００７】
一実施形態において、入力デバイスが提供される。入力デバイスは、本体部を含む。応答及び通信システムは、この本体部に組み込まれる。応答及び通信システムは、入力デバイスとコンピュータデバイス間の通信を可能にする。本体部から伸長している複数の突設部が含まれる。本体部と複数の突設部は、ユーザの手の動きをキャプチャするために構成される。この入力デバイスは、ユーザによって把持されるように構成される。
【０００８】
他の実施形態において、コンピュータデバイスにおいて実行される入力検出プログラム命令が、提供される。この入力検出プログラムは、メインプログラムの入力コマンドをいつトリガーするか、又、ユーザによって把持されるように構成された外部の入力デバイスに、いつ触感フィードバック応答をトリガーするかを判断するためのプログラム命令を含む。この入力検出プログラムは、外部の入力デバイスからの信号を検出するためのプログラム命令を含む。この信号は、外部の入力デバイスに物理的変化を引き起こすことによって生じる。コンピュータデバイス上で駆動する、このプログラムにおいて入力コマンドをトリガーするためのプログラム命令が与えられる。このトリガーは、外部の入力オブジェクトの検出された信号から結果として生じる。一実施形態において、外部の入力デバイスでの触感フィードバック信号を生成するためのプログラム命令が、検出された信号に応じて与えられる。
【０００９】
他の実施形態において、ユーザへの触感フィードバックが可能であるコンピュータシステムが提供される。このコンピュータシステムは、コンピュータユニットを含む。このコンピュータユニットは、コマンドを送受信するために構成される回路を含む。コンピュータユニットと通信を行うためのディスプレイモニタが含まれている。ユーザに把持されるように構成された入力デバイスが含まれる。この入力デバイスは、ユーザの手の動きに応じて、触感フィードバックをユーザに与えることが可能である。
【００１０】
他の実施形態において、コンピュータシステムが提供される。このコンピュータシステムは、コンピュータユニットを含む。コンピュータユニットは、コマンドを送受信するために構成される回路を含む。コンピュータユニットと通信を行うための表示モニタが含まれる。把持式入力デバイスが提供される。この入力デバイスは、ディスプレイモニタ上で表示されるオブジェクトの操作が可能である。
【００１１】
他の実施形態において、ユーザに振動フィードバックを与えることが可能なコンピュータシステムが提供される。このコンピュータシステムは、ユーザによって把持されるように構成された外部の入力デバイスを通じて、ユーザの手の動きをキャプチャするための手段を含む。ユーザの伝送された手の動きに応じて、キャプチャされた手の動きをコンピュータデバイスに伝送するための手段と、コマンドを外部の入力デバイスに伝送するための手段が、含まれている。外部の入力デバイスに伝送されたコマンドに応じて、ユーザ触感フィードバックを与える手段が提供される。外部の入力デバイスから受信したコマンドと関連付けられる画像イメージを表示するための手段が含まれる。
【００１２】
他の実施形態において、外部の入力デバイスからコンピュータシステムにコマンドを伝達するための方法が与えられる。この方法は、ユーザによって把持されるように構成される外部の入力デバイスと通信を行うために構成されるレシーバを与えることで、始まる。その後、ユーザの手の動きは、外部の入力デバイスのデフォメーションを通じてキャプチャされる。次に、この手の動きは、レシーバにおいて入力コントロールを生じさせるためにレシーバに伝達されるためのコマンドに変換される。
【００１３】
他の実施形態において、把持式入力デバイスからコンピュータシステムにコマンドを伝達するための方法が提供される。この方法は、把持式入力デバイスと通信を行うために構成されたレシーバを有する、ゲームコンソールを与えることで始まる。その後、ユーザの手の動きは、入力デバイスのデフォメーションを通じて、ユーザの手によってキャプチャされる。次に、レシーバに伝達されたコマンドに応じて、入力デバイスを通じて与えられた触感フィードバックでユーザの手を刺激する。ユーザの手は、ユーザの手により実行された振動強さとパターンを、コントロールすることによって刺激される。
【００１４】
他の実施形態において、コンピュータ入力コマンドを管理するためのコンピュータプログラム命令が提供される。このコンピュータプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能メディアにおいて実施される。コンピュータプログラム命令は、ワイヤレスの把持式入力デバイスに実行された手の動きをキャプチャするためのプログラム命令を含む。このキャプチャされた手の動きと関連づけられる固有のコマンドを受信するためのプログラム命令が含まれる。把持式入力デバイスによって指示されたプログラムに、固有のコマンドを与えるためのプログラム命令も実行される。
【００１５】
他の実施形態において、ある入力デバイスが提供される。この入力デバイスは、本体部を含み、この本体部から伸長している少なくとも１つの突設部を含む。この本体部と少なくとも１つの突設部は、ユーザの指の動きをキャプチャするために構成される。応答及び通信システムは、入力デバイス内に配置される。
【００１６】
他の実施形態において、入力デバイスが提供される。この入力デバイスは、本体部を含む。本体部から伸長している少なくとも１つの突設部が含まれている。この本体部と少なくとも１つの突設部は、入力デバイスとコンピュータデバイス間の通信を可能にする。コンピュータシステムは、入力デバイスとコンピュータデバイス間の通信を可能にする本体部に組み込まれている。
【００１７】
本発明の他の態様と有利性は、添付した図面を参照しながら、本発明の要旨の実施例を説明目的のために、以下に記載された詳細な本文を読むことで明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の更なる有利性は、添付した図面と、以下の説明を参照することによって、明りょうとなろう。
ユーザによって把持される入力デバイスであり、手を基礎としたアクティビティを誘発するために、ユーザに触感フィードバックを与える発明が、開示される。以下の本文において、本発明の完全な理解を提供するためにかなりの詳細が記載されている。しかし、当業者であれば、これらの詳細の若干又は全てを読むことなしに、実施し得ることが明らかであろう。その他、周知のプロセスステップは、本発明を必ずしも曖昧にしないよう、詳細には記載されていない。
【００１９】
本発明の実施形態は、グローブのような、手にはめて使用するものとは異なり、ユーザによって把持されるユーザ入力デバイスを提供する。開示されたデバイスは、ユーザの手の動きに関するデータをキャプチャするために設計されている。本文に記載されたように、手の動きは、指の動き、例えば、５本の指の曲げ、屈曲等を含む。手の動きは、又、腕による手全体の動きも含む。それ故、この入力デバイスは、５本の指の動きをキャプチャするために用いられ得る。同時に、コンピュータデバイスは、以下に詳細が記載されるように、クリックとドラッグのオペレーションを入力デバイスで完了し得るように空間を通じて手の動きの追跡が可能である。前述のキャプチャされたデータは、デジタルデータの形式であり、コンピュータプログラムで入力デバイスをインタラクティブデバイスとして、用いることを可能にする。それ故、この入力デバイスの特定的な突設部に特定の指の動きが伝えられる。これらの動きは、コンピュータシステムに伝送され、インタラクティブのビデオゲーム等におけるコマンドの開始、クエリーへの応答、コマンド指令、オブジェクトの操作等がなされる。加えて、この入力デバイスは、コンピュータシステムに伝送されたコマンドと関連づけられたタッチ感覚を、ユーザが体感可能であるように、ユーザに振動フィードバックを与える。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に従ったレシーバに入力を与えるために、ユーザによって把持されるように構成される、外部の入力デバイスの概略図である。外部の入力デバイス１００は、ユーザの手１０２の掌内に把持されるように構成される。ユーザが入力デバイス１００の突設部を強く握ったり、緩めたりすることでユーザの５本の指によって与えられる圧力を通じて、入力デバイスに埋め込まれた電子機器が、突設部の位置における変化を感知し、レシーバ１０６に伝送されるコマンドを生成する。レシーバ１０６は、入力デバイス１００からレシーバに伝送された信号によってコントロールされるデバイス１０８と通信を行う。一実施形態において、デバイス１０８は、何れの会社によっても製造可能な、コンピュータ、又はゲームコンソールであり得る。一例として、このゲームコンソールは、ＰＬＡＹＳＴＡＴＩＯＮゲームコンソールＴＭであり得る。当業者にとって、埋め込まれた電子機器が、短距離無線信号を生成し得ることが明らかになるだろう。これらの信号は、公的な又は私有のプロセス回路、及び／又はソフトウェアに従ってプロセス可能である。実施例として、無線信号の通信は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ、又は（例、ＩＥＥＥ８０２．１１のような）他の適切なワイヤレステクノロジーのような基準を用いて行われ得る。見通し線（あるいは通信路上に遮へい物のない状態）を確保する必要のないテクノロジーを実施する方が望ましいが、本文に記載された実施形態は、赤外線信号のように、見通し線を要するテクノロジーも実施可能である。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に従ったディスプレイモニタとの通信において、コンピュータデバイスと通信を行うために構成された、一対の入力デバイスの簡潔化された概略図である。外部の入力デバイス１００は、ユーザの各手１０２の掌の中にフィットするように構成される。各入力デバイス１００は、図示されるように、レシーバ１０６を通じてコンピュータデバイス１０８と通信を行うことが可能である。レシーバ１０６は、コンピュータデバイス１０８のフレーム外に示されているが、本発明の一実施形態において、コンピュータデバイスに組み込まれ得ることが理解されなければならない。一実施形態において、入力デバイス１００は、入力デバイスに組み込まれている、応答及び通信システムを通じて信号を伝送し、受信する。コンピュータデバイス１０８は、ディスプレイモニタ１１０と通信を行う。コンピュータデバイス１０８は、デジタルデータが視覚可能であるようにデジタルデータをディスプレイモニタ１１０に伝送する。ディスプレイモニタ１１０は、テキスト１１０a、メニュ１１０ｂ及び／又は画像（グラフィックス）１１０ｃを表示し得る。一実施形態において、コンピュータデバイス１０８がゲームコンソールである場合、ディスプレイモニタ１１０は、プレイされているゲームと関連付けられる画像（グラフィックス）、又はユーザインターフェースを表示する。
【００２２】
図２に示す各入力デバイス１００は、ユーザの手の動きに応じてコマンド１０４を生成するために構成される。コマンド１０４は、レシーバ１０６を通じてコンピュータデバイス１０８によってキャプチャされる。このキャプチャされたデータは、デジタル形式であり、入力デバイス１００がコンピュータプログラムとのインタラクティブデバイスとして用いられることを可能にする。従って、特定の一つ又は複数の指の動きが、入力デバイス１００の特定の突設部に伝送される。上述したように、これらの動きは、インタラクティブビデオゲームにおけるコマンドを開始し、クエリーに応答し、オブジェクトを操作すること等を行うためにコンピュータデバイス１０８に伝送される。入力デバイス１００は、ユーザの手の中に心地よくフィットするように構成されることが理解されなくてはならない。それ故、ユーザの年齢、性別等に基づき、異なるサイズを用意することも可能である。加えて、ユーザが手をタイピング状態で保持していても、入力デバイス１００が、ユーザの手に収まっているように構成される。即ち、入力デバイスがユーザの手から落下することを回避するために、ユーザの指の自然な曲げが、入力デバイスを支持あるいはサポートするのである。当然、本発明の一実施形態において、ＶＥＬＣＲＯストラップのような指ストラップが、入力デバイスをユーザの手に安定させるために組み込まれてもよい。突設部の材料は、ユーザが入力デバイスを把持しながら、指から滑り落ち易くならないような材料が選択される。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態に従って埋め込まれた電子機器を示す、外部の入力デバイスの背面図である。外部入力デバイス１００は、本体部１１６と突設部１１２ａ〜１１２ｅで構成されている。突設部１１２ａ〜１１２ｅは、又、脚と称される場合がある。突設部１１２ａ〜１１２ｅの各々は、ユーザの手の親指、人差し指、中指、薬指及び小指それぞれに用いられてよい。突設部１１２ａ〜１１２ｅは、５本の指それぞれの何れかの曲げに従って曲がるように構成されている。即ち、一実施形態において、外部の入力デバイス１００の構成は、突設部１１２ａ〜１１２ｅが脚である、スパイダー（蜘蛛）に類似している。本体部１１６は、ユーザの手のひらに収まるように構成されている。加えて、本体部１１６は、５本の指の動きを変換するために構成された電子機器を含み、突設部１１２ａ〜１１２ｅのそれぞれにアンカーピンを与える。当然、５本の指の動きを変換するための電子機器は、入力デバイス１００内の箇所の何れに配置されてよいし、入力デバイスに装着されてもよい。一実施形態において、トランスミッタ／レシーバ１１８は、図２に示すデバイスようなコンピュータデバイスに信号を伝送するための回路を含む。トランスミッタ／レシーバ１１８は、図２に示すコンピュータデバイス１０８のような外部のデバイスの信号を受信するための回路も含む。
【００２４】
図３に示す外部の入力デバイスは、外部の入力デバイス内に配置されたバイブレータ１２０ａ〜１２０ｇを通じて、低レイテンシ触感／触覚フィードバックをユーザの５本の指、及び手のひらに与え得る。一実施形態において、触感／触覚フィードバックは、アクチュエータとコントロールユニットで構成される、ＴＯＵＣＨＥＮＧＩＮＥＴＭ触感／触覚インターフェースコンポーネントを通じて与えられる。当然、本実施形態用に特別に製造されたにせよ、又は外部の製造業者によって製造され得たハードウェア及び／又はソフトウェアにせよ、何れの触感／触覚インターフェースコンポーネントが、用いられてよい。もう１つの実施形態において、突設部１１２ａ〜１１２ｅの各々と本体部１１６は、低レイテンシ触感／触覚フィードバックを与えるために、少なくとも１つのバイブレータを含む。各突設部は、（ａ）指先における圧力を測定し、（ｂ）指の屈曲を計算し、（ｃ）パターン化された振動で指を誘発可能である。一実施形態において、ユーザの手に接触する突設部の表面は、ユーザに安定した、心地よいグリップを与えるためにゴムとされる。もう１つの実施形態において、突設部の数を変えることもでき、例えば、親指、人差し指、中指のみの動きを感知し、ユーザが残りの２本の指で入力デバイスの下部分をグリップし得るようにしてもよい。手が表現能力の大部分を形成するので、コンピュータデバイスに情報を伝達するためにかなり適していることが理解されなければならない。突設部は、デフォーム可能であり、一旦、デフォーメーション（変形）を生じさせた力が解き放された後で、本来の状態に戻り得る、全ての適切な材料で構成されてよいことが理解されなければならない。本文に記載されたように、触感（tactile）及び触覚(haptic)という用語は、双方の用語がタッチ感覚のことを意味するので互いに置き換え可能である。
【００２５】
ライン１１４ａ〜１１４ｅは、ゆびの屈曲又は曲げ量を感知するように構成されている。一実施形態において、この屈曲又は曲げ量は、トランスミッタ／レシーバ１１８に伝達され、信号は、コンピュータデバイスに続いて伝送されるコマンドに変換される。当然、この信号は変換されずにトランスミッタ／レシーバ１１８に直接伝達されてよい。例えば、本体部１１６は、上述した電子機器を保持可能であり、突設部１１２ａ〜１１２ｅのアンカーとして動作可能な、ポリスチレン、スポンジゴム又は幾つかの適切な軽重量の材料で構成される。突設部１１２ａ〜１１２ｅは、ユーザの手によってグリップ可能な材料によって構成される。一実施形態において、突設部１１２ａ〜１１２ｅの材料は、入力デバイス１００がユーザの手の中に収まっているときに心地よく、難なくグリップ可能であるように十分な抵抗感を与える。上述したように、この材料は、図５Ｂに示すように、閉じた状態で突設部１１２ａ〜１１２ｅをグリップすることが可能であり、一旦、入力デバイス１００を閉じることを生じさせた力が解放されると、開いた状態に戻ることを可能する。レシーバ／トランスミッタ１１８、ライン１１４ａ〜１１４ｃ、及びバイブレータ１２０ａ〜１２０ｇのような電子機器は、本体部１１６と突設部１１２ａ〜１１２ｅ内に埋め込まれる。一実施形態において、圧力センサーが、指先の圧力を監視するため、突設部１１２ａ〜１１２ｅの指先の位置に含まれる。上述した電子機器は、入力デバイス１００の応答及び通信システムに含まれるが、通信システムとも称される。もう１つの実施形態において、電源は、本体部１１６内に配置されているバッテリを通じて、応答及び通信システムに埋め込まれた電子機器に供給される。
【００２６】
図４は、本発明の一実施形態に従った、開いた状態の入力デバイス１００の裏面の斜視図である。本体部１１６は、ユーザの手のひらの内部ににフィットするように構成され、突設部１１２ａ〜１１２ｅは、ユーザの５本の指にそれぞれ適合するように構成される。この入力デバイスは、ユーザに自由な動きを極力可能にする軽重量構造で構成されている。一実施形態において、本体部１１６に埋め込まれた電子機器が、見通し線を要さないので、オペレーションの間、入力デバイスの配置が制限されないようにできる。即ち、赤外線信号よりも、むしろ、短距離無線テクノロジーが、入力デバイスとコンピュータデバイスを介して伝達されるために用いられる。もう１つの実施形態において、突設部１１２ａ〜１１２ｅのそれぞれは、ユーザの指先により与えられた圧力を検出するために構成されたセンサを含む。
【００２７】
図５Ａは、本発明の一実施形態に従った、入力デバイスが開いた状態でありながら、ユーザによって把持されている入力デバイスの概略図である。入力デバイス１００の本体部１１６は、ユーザの手１０２のひらの中にフィットする。突設部１１２ａ〜１１２ｅのそれぞれは、ユーザの手１０２の５本の指それぞれの何れかを収めるために構成される。図５Ｂは、本発明の一実施形態に従った、この入力デバイスが閉じた状態でありながら、ユーザによって把持されている入力デバイスの概略図である。ここで、ユーザが、手１０２に入力デバイスを把持しながら突設部１１２ａ〜１１２ｅをグリップすると、入力デバイス１００は閉じた状態になる。入力デバイス１００は閉じた状態でありながら、ユーザの手のひらに押し当てた状態になる。一実施形態において、ラッチング機構を用いることで、ユーザが、入力デバイス１００を閉じた状態でラッチできるようになる。ラッチされた状態では、、突設部１１２ａ〜１１２ｅが、本体部１１６の周りを実質的に取り囲んで円筒状の形状となる。それ故、入力デバイス１００は、ポケット内にフィットし易くなり得るし、記録機器のエリアがラッチされた状態で小さくされた状態となるので、ユーザにより都合良く格納され得る。ボタンを押し下げたり、移動したりすること、入力デバイスが開く、即ち、突設部がラッチされた状態から解き放され、“開いて広がる”ようにすることもできる。
【００２８】
入力デバイス１００は、多くの入力機能に用いることができる。幾つかの例示的な機能が、以下に記載される。一実施形態において、この入力デバイスは、バーチャルキーボードとして動作し得る。ここで、１つのバーチャルキーから他のキーに移動するとき、触感“クリック”を与えるために“ＴＯＵＣＨＲＮＧＩＮＥＴＭ”バイブレータのような低レイテンシバイブレータが、各指に備えられる。（指先上の圧力センサを通じて）いつキーが押し下げられるかを示すたように、異なるクリックを利用することができ、指が“ホーム”列以外にあるときは常に、振動が連続して利用され得る。手の左／右の位置を追跡することで、例えば、片方の手のみが用いられたとき、バーチャルキーボードのゾーンのスイッチングを行うことができる。このようなバーチャルキーボードは、何れの向きにおいてもいずれの面においてもタイピングを行うことができる。例えば、ユーザは立った状態で、両足のそれぞれの側面でタイピングを行うことができる。
【００２９】
もう１つの実施形態において、この入力デバイスは、上述したキーボードの実施形態と同様のフィードバックでバーチャルピアノでとして動作可能である。例えば、ユーザに向けられたカメラにより、ユーザに、ユーザの手に応じた３次元のコンピュータグラフィックのピアノを組み合わせてライブビデオを提供することができる。
【００３０】
一実施形態において、この入力デバイスは、ゲームのコントローラとして、動作可能である。例えば、ユーザがパイロットであるゲームに関して、コックピットの制御板をシミュレートするために１枚の折り曲げられたプラスティックシートを利用することができ、（例えば計器盤がプラスティック又は他の材料にプリントされ得る）、ユーザは、飛行機、他の乗り物、又はデバイスの操縦を可能にするために、入力デバイスをそれぞれの手に装着し得る。コンピュータ、またはゲームユニットに接続されたディスプレイモニタにより、ユーザにインタラクションを視覚化することを可能にする。まず最初に、ユーザは、位置の追跡をキャリブレートする、シートの４コーナーに触れ得る。例えば、シートの４コーナーは、触れるべきエリアを示すために赤い十字でマーク可能である。指先の圧力、位置の追跡、及び触感フィードバックは、ゲームとインタラクトするために利用可能である。このゲームは、又、電子機器を含まず、ユーザの手を抑制し、又は固定するためのみに作用する、プラスティックヨーク又はジョイスティックを含んでよい。ゲームは、指先の圧力と指の屈曲の情報の組み合わせにより、ユーザがコントロールを把握していることを検出し、その後、物理的なコントロールの操作を解釈するために手の動き及び／又は方向を追跡する。プラスティックヨークは、入力デバイスの形状を念頭において、設計されてよいし、例えば、入力デバイス１００の本体部にフィットする圧力を含む。もう１つの実施形態において、ユーザがこれらの指を一緒に強く握るとき、実行された圧力の度合いは、モニタに表示されたビデオゲームアプリケーションにおけるオブジェクトに実行されたグリップの緊張度に関連している。
【００３１】
本文に記載された実施例は、カメラとコンピュータビジョン技術を加えることを通じ、ユーザのライブビデオに画像表示を付加することで向上され得ることが、当業者にとって明りょうになる。５本の指で一緒に触れることによって選択される、各指上の指先メニューも、入力デバイスを通じて組み込まれてよい。ここで、この入力デバイスも、マウスと同様にクリックとドラッグオペレーションを実行するために利用されてよい。
【００３２】
図６は、本発明の一実施形態に従った入力デバイス表面の斜視図である。入力デバイス１００は、本体部１１６と突設部１１２ａ〜１１２ｅで構成されている。図３を参照して記載したように本体部１１６は、ゲームコンソールのようなコンピュータデバイスの信号を送受信するために埋め込まれた電子機器を含む。突設部１１２ａ〜１１２ｅは、ユーザの指の曲げ量を判断するためのラインを含む。圧力センサも、指先の圧力を入手するために与えられてよい。振動のフィードバックは、突設部１１２ａ〜１１２ｅと本体部１１６に配置されているバイブレータを介してユーザに与えられる。一実施形態において、バイブレータは、触感フィードバックをユーザに与えるために、振動の強さ及びパターンをコントロールするために構成される。振動の強さ及びパターンを変化させることにより、ユーザによって認識される感覚は、異なり得ることが理解されなければならない。例えば、ユーザは、車のハンドルをグリップする、タイプする、ピアノキーを叩く等の感覚が与えられ得る。
【００３３】
図７は、図４の入力デバイスのたの実施形態の背面斜視図である。入力デバイス１００は、本体部１１６と突設部１１２ａ、１１２ｂ、及び１１２cを含む。それ故、この実施形態において、ユーザの親指、人差し指、及び中指は、突設部１１２ａ、１１２ｂ、及び１１２cにそれぞれ収められる。本体部１１６の裏面にあるボタン１３０は、突設部１１２ａ、１１２ｂ、及び１１２cを閉じられた状態から解放する。即ち、押しボタン１３０は、突設部１１２ａ、１１２ｂ、及び１１２cを把持するラッチング機構を、閉じた状態から、解放する。当然、ボタン１３０は、各指の突設部を有する入力デバイスの実施形態に組み込まれてよい。このラッチング機構は、ボタン１３０の押し下げにより開いた状態へと解放するためにアクティベイトされるバネであり得る。もう１つの実施形態において、入力デバイス１００は、１つの突設部を有するように構成されてよい。例えば、本体部１１６から伸長している人差し指の１つの突設部が与えられてよい。この場合、単一の突設部が５本の指の何れかを収めてよいが、人差し指の動きは、キャプチャされる。バイブレータも、又、本体部と同様に、ユーザの手の指とひらを通じて触感フィードバックをユーザの手に与えるために配置されてよい。
【００３４】
図８は、本発明の一実施形態に従った外部の入力デバイスからコンピュータシステムにコマンドを伝達するための方法の方法オペレーションのフローチャートである。この方法は、オペレーション１５０で開始し、レシーバが与えられる。このレシーバは、ユーザの手のひらの中に把持されるように構成された外部の入力デバイスと通信を行うために構成される。一実施形態において、このレシーバは、ゲームコンソールのようなコンピュータデバイスに組み込まれる。例示的な入力デバイスが、図３〜図７を参照しながら、示される。この方法は、ユーザの手の動きが、入力デバイスのデフォメーションを通じてキャプチャされるオペレーション１５２に進む。この場合、ユーザは、入力デバイスに圧力を与え、解放する。入力デバイスに組み込まれる電子機器は、突設部の状態の変化をキャプチャして、指先の圧力と同様に指の屈曲の度合いにより情報を生成する。
【００３５】
図８の方法は、その後、オペレーション１５４に進み、キャプチャされた手の動きが、レシーバに伝達されるようにコマンドに変換される。一実施形態において、この動きは、コマンドを開始し、クエリーに応答し、インタラクティブビデオにおけるオブジェクトを操作すること等のために変換され、コンピュータシステムに伝送される。この方法は、その後、入力デバイスを通じて触感フィードバックで、ユーザの手が誘発されるオペレーション１５６に進む。ここで、図３に表された低レイテンシバイブレータが、触感フィードバックを与える。一実施形態において、振動の強さとパターンは、ユーザにある感覚を与えるためにコントロールされる。即ち、振動のフィードバックの形式は、実行中のアプリケーションに左右される。
【００３６】
一実施形態において、本発明は、各構成要素の機能に従って定義された様々な構成要素で構成され、ユーザに振動のフィードバックを与えることが可能である、コンピュータシステムであり得る。例えば、このコンピュータシステムは、手の動きをキャプチャする手段を含み得る。ユーザの手の動きをキャプチャするための手段は、図３〜図７に示される把持式の入力デバイスのような、ユーザによって把持されるように構成された外部の入力デバイスを通じて実行される。キャプチャされた手の動きを伝送するための手段が含まれる。キャプチャされた手の動きをコンピュータデバイスに伝送するための手段は、図３を参照して上述された、組み込まれた電子機器であってよい。伝送されたユーザの手の動きに応じて、外部の入力デバイスにコマンドを伝送するための手段が与えられる。ここで、コンピュータデバイスと関連づけられたトランスミッタは、コマンドを外部の入力デバイスに伝送する。外部の入力デバイスに伝送されたコマンドに応じて、触感フィードバックを与えるための手段は、図３に描かれたバイブレータによって与えられる。外部の入力デバイスから受信したコマンドと関連づけられる画像イメージを表示するための手段は、コンピュータデバイスとの通信においてディスプレイモニタによって、与えられる。
【００３７】
概して、把持式の入力デバイスが提供される。把持式の入力デバイスは、なんらかの面と関連がないように構成される。即ち、入力デバイスは、マウスに求められるように面に従って機能する動きを要さない。一実施形態において、ユーザの指の動きは、生成された信号を受信するコンピュータユニットと関連づけられたモニタに表示されたオブジェクトをコントロールするための信号を生成する。例えば、このオブジェクトは、コンピュータユニットがビデオゲームコンソールである、ビデオゲームアプリケーションと関連付けられてよい。上述した実施形態は、ユーザがサーバから提供されるビデオゲームにアクセスするオンラインビデオゲームと同様に、ビデオゲームを駆動するゲームコンソールに実施可能であることが当業者であれば、理解するだろう。それ故、コンピュータユニットは、ゲームコンソール、又は、インターネットのような配信されたネットワークを介してアクセスされたサーバであってよい。
【００３８】
本発明は、コンピュータシステムに記録されたデータを含む、コンピュータに実装された様々な動作を実行し得る。これらの動作は、物理量の物理的な操作を要するものである。通常、必ずしもというわけではないが、これらの量は、記録され、伝送され、組み合わされ、比較され、又は、操作されることが可能である、電気的又は磁気的な信号の形式を取る。更に、実行される操作は、頻繁に製造し、識別し、判断し、又は比較するという用語で称される。
【００３９】
本文に記載された、本発明の一部を形成する全てのオペレーションは、有用なマシンオペレーションである。本発明は、又、これらのオペレーションを実行するためのデバイス、装置に関する。この装置は、特別に求められた目的のために構成されていてもよいし、コンピュータに記録されたコンピュータプログラムによって選択的にアクティベイトされ、又は構成される多目的のコンピュータであってよい。具体的には、本文に記載された教示に従って、様々な多目的のマシンが利用され得るし、又は求められたオペレーションを実行するためにより特定された機器を構成する方が、より利便性があり得る。
【００４０】
本発明は、又、コンピュータ読み取り可能媒体のコンピュータ読み取り可能コードとして、実施可能である。コンピュータ読み取り可能媒体は、後でコンピュータシステムによって読み取り可能なデータを記録し得る、全てのデータ記録装置である。コンピュータ読み取り可能媒体の実施例は、ハードドライブ、ネットワークに付随した記録媒体（ＮＡＳ：Network Attached Storage）、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、又、他の視覚的及び非視覚的データ記録デバイスを含む。コンピュータ読み取り可能媒体は、又、コンピュータ読み取りコードが配信される方法で記録され、実行されるように、コンピュータシステムに結合されるネットワークを介して、配信され得る。
【００４１】
上述した発明は、説明目的のために詳細に記載されたが、ある種の変更又は修正が実行され得ることを明らかである。従って、本発明の実施形態は説明目的のためであって、限定されないものと考えられなければならないし、本発明は、本文に記載された詳細に制限されるものではなく、本明細書の趣旨と均等物の範囲であれば、改変可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に従って、レシーバに入力を与えるためにユーザによって把持されるよう構成された外部の入力デバイスの簡略化された概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に従って、ディスプレイモニタとの通信においてコンピュータデバイスと通信を行うために構成された一対の入力デバイスの概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に従って、組み込まれた電子機器を示す外部の入力デバイスの背面図である。
【図４】本発明の一実施形態に従って、開いた状態における入力デバイスの背面斜視図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に従って、入力デバイスが開いた状態にあるとき、ユーザによって把持される入力デバイスの概略図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に従って、入力デバイスが閉じた状態にあるとき、ユーザによって把持される入力デバイスの概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に従った、入力デバイスの斜視図である。
【図７】図４の入力デバイス他の替実施形態の背面斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に従った、外部の入力デバイスからコマンドをコンピュータシステムに伝達するための方法のための方法オペレーションのフローチャートである。
【図１】
2005537596.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年10月21日(2004.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの手のひらの中に収まるように構成される本体部１１６と、
前記入力デバイス１００とコンピュータデバイス１０８間の通信を可能にするとともに前記本体部１１６に組み込まれる応答及び通信システムと、
前記本体部１１６から伸長している複数の突設部１１２a〜１１２eと、を有し、
前記本体部１１６と前記複数の突設部１１２a〜１１２eは、前記ユーザの手のひら面側に収まるように構築され、前記複数の突設部１１２a〜１１２eの各々は、前記ユーザの手の指先に伸長し、前記本体部１１６と前記複数の突設部１１２a〜１１２eは、ユーザの手の動きをキャプチャするよう構成される、
入力デバイス。
【請求項２】
前記本体部１１６に組み込まれるラッチング機構を含み、前記ラッチング機構は、閉じた状態で複数の突設部を保持するよう構成される、
請求項１記載の入力デバイス。
【請求項３】
前記本体部１１６と複数突設部１１２a〜１１２eの各々は、触感フィードバックをユーザに与えるよう構成されるバイブレータ１２０a〜１２０ｇを含む、
請求項２記載の入力デバイス。
【請求項４】
前記バイブレータ１２０a〜１２０ｇによって生成された振動の強度及びパターンが、コントロールされる、
請求項３記載の入力デバイス。
【請求項５】
前記応答及び通信システムは、コントロールされる信号をデバイスに伝送し、前記信号は、前記ユーザの手の動きによって定義される、
請求項１記載の入力デバイス。
【請求項６】
前記ラッチング機構は、前記本体部の端に動作的に接続されたボタン１３０によってアクティベイトされるバネである、
請求項２記載の入力デバイス。
【請求項７】
コンピュータデバイス１０８において実行される入力検出プログラムであって、前記入力検出プログラムは、プログラムの入力コマンドのトリガー及びユーザの手のひら面側に把持されるように構成された外部の入力デバイス１００への触感フィードバック応答のトリガーを行うときを判断するためのプログラム命令を有し、
ユーザの指による外部の入力デバイス１００に実行される力から、指先の圧力における変化を検出するためのプログラム命令を有し、前記信号は、前記外部の入力デバイス１００の突設部の端領域への物理的変化を検出することによって生成され、
前記検出された変化をから、信号を生成するためのプログラム命令を有し、かつ、
コンピュータデバイス１０８上で駆動するプログラム対して入力コマンドをトリガーするためのプログラム命令を有し、前記トリガーする過程は、前記外部の入力デバイス１００の前記検出された信号の検出結果から生じる、
プログラム。
【請求項８】
更に、前記検出された信号に応じて、前記外部の入力デバイス１００に触感フィードバック信号を伝送するためのプログラム命令を含む、
請求項７記載の入力検出プログラム。
【請求項９】
前記検出された信号に応じて、前記外部の入力デバイスにて触感フィードバック信号を生成するための前記プログラム命令は、
前記外部の入力デバイスに埋め込まれたバイブレータの振動強度及び振動パターンをコントロールするためのプログラム命令を含む、
請求項８記載の入力検出プログラム。
【請求項１０】
前記外部の入力デバイス１００は、ユーザに把持されるように構成される、
請求項７記載の入力検出プログラム。
【請求項１１】
前記コンピュータデバイス１０８は、ゲームコンソール及びサーバのいずれかから選択される、
請求項７記載の入力検出プログラム。
【請求項１２】
ユーザに触感フィードバックを与えることを可能にするコンピュータシステムであって、
コマンドを受信し、伝送するよう構成される回路を備えたコンピュータユニット１０８と、
コンピュータユニット１０８と通信を行うためのディスプレイモニタ１１０と、
前記ユーザの手のひら面側に把持されるように構成されるとともに前記ユーザの手の動きに応じて触感フィードバックをユーザに与えることを可能にする入力デバイス１００と、を有し、
前記入力デバイスは、本体部１１６から伸長する複数の突設部１１２a〜１１２eを含み、前記本体部１１６と前記複数の突設部１１２a〜１１２eは、前記ユーザの手のひら面側に収まるように構成され、前記複数の突設部１１２a〜１１２eの各々は、前記ユーザの手の指先に伸長し、前記本体部１１６と前記複数の突設部１１２a〜１１２eは、ユーザの手の動きをキャプチャするよう構成される、
ユーザに触感フィードバックを可能にするコンピュータシステム。
【請求項１３】
前記コンピュータユニット１０８は、ゲームコンソールである、
請求項１２記載のコンピュータシステム。
【請求項１４】
前記入力デバイス１００は、本体部１１６に組み込まれ、前記入力デバイス１００と前記コンピュータデバイス１０８間の通信を可能にする応答及び通信システムを含む、
請求項１２記載のコンピュータシステム。
【請求項１５】
前記触感フィードバックは、バイブレータ１２０a〜１２０ｇによって生成される振動フィードバックである、
請求項１２記載のコンピュータシステム。
【請求項１６】
前記振動フィードバックの強度及びパターンがコントロールされる、
請求項１５記載のコンピュータシステム。
【請求項１７】
前記入力デバイス１００は、前記本体部１１６に組み込まれるとともに閉じた状態で前記複数の突設部を保持するように構成されたラッチング機構を含む、
請求項１２記載のコンピュータシステム。
【国際調査報告】
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