(57)【要約】【課題】傾きベース入力に応じてフィードバックとして触覚効果を提供するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】傾きベース入力は、プロセッサに傾き入力信号を送信することができる傾き入力センサーによって検出することができる。プロセッサは、傾きベース入力の特性を判定することができ、傾きベース入力の判定された特性に応じて、プロセッサは、触覚効果特性を判定することができる。触覚効果特性に従って、プロセッサは、触覚アクチュエーターを選択しかつ作動させて、傾きベース入力に従ってフィードバックとして触覚効果を出力することができる。【選択図】図１
2019096321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾きベース入力に応じて触覚フィードバックを判定するシステムであって、
触覚アクチュエーターと、
傾きベース入力を受け取りかつ傾き入力信号を出力するように構成された少なくとも１つの傾きベース入力デバイスと、
少なくとも１つのプロセッサであって、
前記少なくとも１つの傾きベース入力デバイスから前記傾き入力信号を受信し、
前記傾き入力信号に基づいて触覚効果の特性を判定し、
前記触覚効果をもたらすように構成された触覚出力コマンドを生成し、
前記触覚出力コマンドを前記触覚アクチュエーターに提供し、それにより、該触覚アクチュエーターは、前記傾きベース入力に応じて触覚フィードバックとして前記触覚効果をもたらすように作動される、
コンピューター命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの傾きベース入力デバイスは、前記触覚アクチュエーターを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記触覚アクチュエーターを含む触覚対応デバイスを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記傾きベース入力は、ピッチ軸、ロール軸及びヨー軸を含む少なくとも１つの傾斜軸のまわりの傾斜度を示す、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの傾きベース入力デバイスは、第１の基準点を有する第１の傾きベース入力デバイスと、第２の基準点を有する第２の傾きベース入力デバイスとを含み、
前記傾き入力信号は、前記第１の基準点と前記第２の基準点との間の相対的な位置決めに従って判定される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記触覚効果の前記特性は、大きさ特性、位置特性及び方向特性のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記傾きベース入力に関連するフィードバック情報を提供するように前記特性を判定するコンピューター命令を実行するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、システムアプリケーションコンテンツに関連するコンテキスト情報を提供するために前記特性を判定するコンピューター命令を実行するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、仮想現実コンテンツ、拡張現実コンテンツ及び複合現実コンテンツのうちの少なくとも１つに関連する前記コンテキスト情報を提供するコンピューター命令を実行するように更に構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
追加の触覚アクチュエーターを更に備え、
前記追加の触覚アクチュエーター及び前記触覚アクチュエーターは、複数の触覚アクチュエーターを構成し、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数の触覚アクチュエーターから、前記触覚効果の前記特性に従って作動される触覚アクチュエーターを選択するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
傾きベース入力に応じて触覚フィードバックを判定する方法であって、該方法は、コンピューター命令を実行する少なくとも１つのプロセッサによって実行される方法であり、
該方法は、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、少なくとも１つの傾きベース入力デバイスから傾き入力信号を受信するステップと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記傾きベース入力に基づいて触覚効果の特性を判定するステップと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記触覚効果をもたらすように構成された触覚出力コマンドを生成するステップと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記触覚出力コマンドを触覚アクチュエーターに提供するステップであって、それにより、該触覚アクチュエーターは、前記傾きベース入力に応じて触覚フィードバックとして前記触覚効果をもたらすように作動される、提供するステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの傾きベース入力デバイスは、前記触覚アクチュエーターを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記傾きベース入力は、ピッチ軸、ロール軸及びヨー軸を含む少なくとも１つの傾斜軸のまわりの傾斜度を示す、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記傾き入力信号は、第１の基準点を有する第１の傾きベース入力デバイスと、第２の基準点を有する第２の傾きベース入力デバイスから受信され、
前記傾き入力信号は、前記第１の基準点と前記第２の基準点との間の相対的な位置決めに従って判定される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記触覚効果の前記特性は、大きさ特性、位置特性及び方向特性のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記特性は、前記傾きベース入力に関連するフィードバック情報を提供するように判定される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記特性は、ユーザーに提供されるコンテンツに関連するコンテンツ情報を提供するように判定される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記特性は、仮想現実コンテンツ、拡張現実コンテンツ及び複合現実コンテンツのうちの少なくとも１つに関連するコンテキスト情報を提供するように判定される、請求項１８に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのプロセッサにより、複数の触覚アクチュエーターの間で、前記触覚効果の前記特性に従って作動される触覚アクチュエーターを選択するステップを更に含み、前記複数の触覚アクチュエーターは、前記触覚アクチュエーター及び追加の触覚アクチュエーターを含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾きベース入力に従って触覚フィードバックを提供するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオゲーム及び仮想現実システムは、カジュアルゲーマーに対するマーケティング及びその結果のカジュアルゲーマーの関与によって更に一層一般的になってきた。典型的な実装態様では、コンピューターシステムは、ユーザーに対して、ディスプレイデバイス上に視覚又はグラフィック環境を表示する。ユーザーは、コントローラー又は周辺デバイスからコマンド又はデータを入力することによって表示された環境とインタラクトし得る。コンピューターは、ジョイスティックハンドル等の移動式マニピュランダム(manipulandum)のユーザーの操縦に応答して環境を更新し、ディスプレイデバイスを使用して、ユーザーに視覚フィードバックを提供する。
【０００３】
従来のビデオゲームデバイス又はコントローラーは、ユーザーにフィードバックを提供するために視覚及び聴覚キューを使用する。一部のコントローラー又は周辺デバイスでは、運動感覚フィードバック（アクティブでかつ抵抗性の触覚フィードバック等）及び／又は触知性フィードバック（振動、触感、及び熱等）もまたユーザーに提供され、より一般的に「触覚フィードバック（haptic feedback）」又は「触覚効果（haptic effect）」として総称的に知られている。触覚フィードバックは、コントローラー又は周辺デバイスの使用を向上させ簡略化するキューを提供し得る。例えば、振動効果又は振動触知性触覚効果は、特定のイベントに対してユーザーに注意を促すために電子デバイスのユーザーにキューを提供するときに有用である場合がある、又は、シミュレートされた環境又は仮想環境内でより大きな没入感を生成するためにリアルなフィードバックを提供することができる。ゲーミングデバイス及び他のデバイス用の従来の触覚フィードバックシステムは、一般に、コントローラー／周辺デバイスのハウジングに取り付けることができる、触覚フィードバックを生成するためのアクチュエーターを含む。より詳細には、コントローラー又は周辺デバイスのモーター又は他のアクチュエーターは、コントローラー又は周辺デバイス内に収容され、制御用コンピューターシステムに接続され得る。コンピューターシステムは、コントローラー又は周辺デバイスからセンサー信号を受信し、適切な触覚フィードバック制御信号をアクチュエーターに送出する。アクチュエーターは、その後、触覚フィードバックをコントローラーに提供する。コンピューターシステムは、こうして、他の視覚及び聴覚フィードバックと連携してユーザーに物理感覚を伝達し得る。
【０００４】
多くのシステムは傾きベース制御装置を使用する。傾きベース制御装置は、幾つかの理由で特に価値がある可能性がある。こうした制御装置により、ユーザーの指は、他のシステム機構を自由に行うことができる。したがって、傾きベース制御装置は、ユーザーが即座に利用可能な入力オプションの範囲を広げることができる。さらに、傾きベース制御装置により、広範囲の大きさにわたる入力が可能になり、ユーザーは、傾きベース入力の大きさを正確に制御することができる。傾きベース制御装置により、ユーザーは、他の入力デバイス（トリガー、ボタン、ジョイスティック）を使用する間に、或るレベルの傾きベース入力を維持することもできる。傾きベース制御装置は、仮想現実システムにおいて、特にアバターの移動制御に頻繁に使用される。傾きベース制御装置はまた、可変入力から利益を得る他のインタラクティブ機構にも頻繁に使用される。
【０００５】
トリガー及びボタン等の従来の入力部に対して設計された従来の触覚効果は、傾きベース制御装置と使用するのに常に適しているとは限らない可能性がある。本明細書において考察するシステム及び方法は、傾きベース制御装置によりかつ傾きベース制御装置が使用される環境において提供されるように適合された、触覚効果を提供する。
【発明の概要】
【０００６】
一実施形態において、傾きベース入力に応じて触覚フィードバックを判定するためのシステムが提供される。該システムは、触覚アクチュエーターと、傾きベース入力を受け取りかつ傾き入力信号を出力するように構成された少なくとも１つのユーザー入力デバイスと、コンピューター命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサとを備える。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのユーザー入力デバイスから傾き入力信号を受信し、傾き入力信号に基づいて触覚効果の特性を判定し、触覚効果をもたらすように構成された触覚出力コマンドを生成し、触覚出力コマンドを触覚アクチュエーターに提供し、それにより、触覚アクチュエーターは、傾きベース入力に応じて触覚フィードバックとして触覚効果をもたらすように作動するためのコンピューター命令を実行するように構成される。
【０００７】
別の実施形態において、傾きベース入力に応じて触覚フィードバックを判定するための方法が提供される。該方法は、コンピューター命令を実行する少なくとも１つのプロセッサによって実行される方法であり、少なくとも１つのプロセッサにより、少なくとも１つのユーザー入力デバイスから傾き入力信号を受信するステップと、少なくとも１つのプロセッサにより、傾きベース入力に基づいて触覚効果の特性を判定するステップと、少なくとも１つのプロセッサにより、触覚効果をもたらすように構成された触覚出力コマンドを生成するステップと、少なくとも１つのプロセッサにより、触覚出力コマンドを触覚アクチュエーターに提供するステップであって、それにより、触覚アクチュエーターは、傾きベース入力に応じて触覚フィードバックとして触覚効果をもたらすように作動する、提供するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態による、触覚対応デバイスに触覚フィードバックを提供するためのシステムのブロック図である。
【図２】触覚対応デバイスが傾きベース入力デバイスである、図１のシステムの概略図である。
【図３】ハウジングを共有する触覚アクチュエーター及び傾き入力センサーを含む触覚対応デバイスを示す図である。
【図４】図３Ａ及び図３Ｂの触覚対応デバイスのブロック図である。
【図５】別個のハウジングを有する触覚アクチュエーターを含む触覚対応傾きベース入力システムを示す図である。
【図６】図５の触覚対応傾きベース入力システムのブロック図である。
【図７】傾き入力触覚フィードバックを提供するプロセスを示すフローチャートである。
【図８Ａ】図７のプロセスの例を示す図である。
【図８Ｂ】図７のプロセスの例を示す図である。
【図９】コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックを提供するプロセスを示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図９のプロセスの例を示す図である。
【図１０Ｂ】図９のプロセスの例を示す図である。
【図１１Ａ】傾きベース入力デバイスと複数の触覚対応出力デバイスとを含む触覚対応傾きベース入力システムを示す図である。
【図１１Ｂ】傾きベース入力デバイスと複数の触覚対応出力デバイスとを含む触覚対応傾きベース入力システムを示す図である。
【図１２】触覚対応傾きベース入力システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図１３Ａ】触覚対応傾きベース入力システムの使用を示す図である。
【図１３Ｂ】触覚対応傾きベース入力システムの使用を示す図である。
【図１３Ｃ】触覚対応傾きベース入力システムの使用を示す図である。
【図１３Ｄ】触覚対応傾きベース入力システムの使用を示す図である。
【図１３Ｅ】触覚対応傾きベース入力システムの使用を示す図である。
【図１４】触覚対応傾きベース制御デバイスの例示的な実施形態を示す図である。
【図１５Ａ】触覚対応傾きベース制御デバイスの使用を示す図である。
【図１５Ｂ】触覚対応傾きベース制御デバイスの使用を示す図である。
【図１５Ｃ】触覚対応傾きベース制御デバイスの使用を示す図である。
【図１５Ｄ】触覚対応傾きベース制御デバイスの使用を示す図である。
【図１５Ｅ】触覚対応傾きベース制御デバイスの使用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の上述の特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、添付の図面に示されるような本発明の実施形態の以下の説明から明らかであろう。本明細書に組み込まれるとともに本明細書の一部をなす添付の図面は更に、本発明の原理を説明するとともに、当業者が本発明を実施及び使用することを可能にする役割を果たす。図面は一定縮尺ではない。
【００１０】
ここで、本発明の具体的な実施形態について図を参照して説明する。以下の詳細な説明は、本質的に例示にすぎず、本発明又は本発明の適用及び使用を制限することを意図しない。さらに、前述の技術分野、背景、簡潔な要約、又は以下の詳細な説明に提示される明示的又は暗示的ないずれの理論によっても制限されるという意図は存在しない。さらに、以下の説明は、主として、ゲーミングデバイス及び当該ゲーミングデバイスのコントローラーを対象としているが、当業者であれば、この説明は、仮想現実システム、拡張現実システム、複合現実システム、及びこれらのシステムの周辺機器を含む他のシステムにも等しく適用されることを認識するであろう。
【００１１】
本発明の実施形態は、傾きベース入力に応答するか又は傾きベース入力に対するフィードバックとして触覚効果を提供するためのシステム及び方法に関する。本明細書に記載するシステムは、１つ以上の触覚対応傾きベース入力システムと１つ以上のコンピューターシステムとを組み込む。触覚対応傾きベース入力システムは、傾きベース入力デバイスによって検出される傾きベース入力に従って傾き入力情報を生成し、フィードバックとして適切な触覚効果又は応答を提供する。傾きベース入力に従って提供される触覚効果は、強度、位置及び触覚タイプを含む様々な特性を有するように、入力自体、入力に対するシステム応答及び／又は入力に関連するシステムコンテキストイベント等、傾きベース制御入力の態様を反映するように構成される。
【００１２】
本明細書に記載するような傾きベース入力は、傾き測定に従って動作する制御デバイス、すなわち、傾きベース入力デバイスからの入力を含む。傾き測定は、傾きベース入力デバイスに関連する１つ以上の傾斜軸を中心とする傾斜度を求める測定を含む。傾斜軸は、１つ以上の基準面に対して定義することができ、従来から既知であるように、少なくとも、ピッチ軸、ロール軸及びヨー軸を含むことができる。
【００１３】
例えば、棒の形状の単純な傾きベース入力デバイスは、単一の傾斜軸、すなわちロール軸と、関連する基準面、すなわち地面とを有することができる。単純な傾きベース入力デバイスのロール軸は、傾きベース入力デバイスの長さに対して垂直かつ地面である基準面に対して平行に延在する。棒がユーザーの正面で長さ方向に保持される場合、ロール軸は、ユーザーから棒を通って延在する。傾きベース入力デバイス内のトランスデューサーが、ロール軸を中心とするデバイスの回転角度、すなわち傾斜度を測定して、傾きベース入力を検出する。傾きベース入力デバイスは、傾きベース入力から、傾きベース入力デバイスが通信するシステムに傾き入力情報を提供する。
【００１４】
別の例では、例えば、タブレット又はディスクの形状をした、より複雑な傾きベース入力デバイスは、傾斜面を画定する２つの傾斜軸を有することができる。２つの傾斜軸は、互いに垂直でありかつ地面である基準面に対して平行な２つの軸として定義された、ピッチ軸及びロール軸とすることができる。ピッチ軸及びロール軸は互いに垂直であるが、２軸傾きベース入力デバイスでは、両軸が垂直であることは必須ではない。両傾斜軸を中心とする傾斜度がトランスデューサーを介して測定されて、２軸傾きベース入力デバイスの出力が判定される。
【００１５】
幾つかの実施態様では、３軸デバイスは、ピッチ軸、ロール軸及びヨー軸を含むことができる。ヨー軸は、ロール軸及びピッチ軸に対して垂直とし、地面である基準面に対して垂直とすることができる。
【００１６】
幾つかの実施態様では、傾きベース入力デバイスは代替的な基準面を使用することができる。基準面は、想像面を含むことができ、それに対して傾斜軸を測定することができ、基準面は、空、机又はテーブルの上面、傾きベース入力デバイスのベース又は他の部分に関連する平面、及び関連して傾斜軸を測定することができる他の任意の平面を含むことができる。例えば、３軸傾きベース入力デバイスは、ピッチ軸、ロール軸及びヨー軸を含むことができる。これらの軸は、傾きベース入力デバイスのベースに対して定義することができる。したがって、傾きベース入力デバイスが角度付きテーブルの上に配置された場合、基準面は、テーブルの角度付き表面とすることができる。
【００１７】
幾つかの実施態様では、傾きベース入力デバイスは複数のデバイスを含むことができる。例えば、一対のワンドが、傾きベース入力デバイスとして動作することができる。こうしたデバイスでは、傾斜軸は、地面である基準面に対してピッチ軸、ロール軸及びヨー軸として定義することができる。ワンドの対応する部分（例えば、両先端）の間に引かれた想像線を用いて、所与の軸を中心とする傾き測定値を求めることができる。例えば、ワンドの両先端を地面に対して同じ高さで保持するが、一方の先端を前方に移動させることにより、ヨー軸を中心に傾きがもたらされる。ワンドの両先端がゼロヨーで保持されているときに、ワンドの先端のうちの一方を上げるか又は下げることにより、ロール軸を中心とする傾きがもたらされる。ワンドの両先端が何度かのヨーで保持されているときにワンドの先端を上げるか又は下げることにより、ロール軸及びピッチ軸を中心とする傾きがもたらされる。
【００１８】
様々な実施態様では、傾きベース入力デバイスに、傾き測定デバイス、すなわち傾き入力センサーを含めることができ、傾き測定デバイスは、傾き測定値を提供することができる。傾き測定デバイスは、加速度計、アンテナ、ＲＦＩＤチップ、カメラ及び他の好適なデバイスを含むことができる。
【００１９】
本明細書では、実施形態について、便宜上、ピッチ軸、ロール軸及びヨー軸に関して説明する。本発明の範囲と一貫している実施形態は、これらの軸又は任意の特定の軸の使用に限定されない。本発明の範囲と一貫している更なる実施形態は、任意の特定の基準面の使用に限定されない。本開示の目的で、任意の好適な基準面に関して傾斜軸を確立することができる。
【００２０】
本明細書において説明する実施形態は、コンピューターシステム及び１つ以上の触覚対応デバイスを備えるデバイス及びシステムに関する。
【００２１】
本発明に沿ったコンピューターシステムは、サーバー（例えば、１つ以上のサーバーブレード、プロセッサ等を有する）、ゲーミングコンソール、ハンドヘルドゲーミングデバイス、パーソナルコンピューター（例えば、デスクトップコンピューター、ラップトップコンピューター等）、スマートフォン、タブレットコンピューティングデバイス、及び／又は触覚出力コマンドを提供するようにプログラミングすることができる他のデバイスとして構成することができる。幾つかの実施態様では、本発明に沿ったコンピューターシステムは、クラウドベースのコンピュータープラットフォームを備えることができる。このコンピューターシステムは、１つ以上のプロセッサ（本明細書では、便宜上区別なくプロセッサ又はプロセッサ（複数の場合もある）とも呼ばれる）、１つ以上の記憶デバイス、単数若しくは複数の触覚通信ユニット、及び／又は他の構成要素を備えることができる。コンピューターシステムのプロセッサは、本明細書において説明する方法を実行するように１つ以上のコンピュータープログラム命令によってプログラミングすることができる。本明細書において用いられるように、実際に、様々な命令が、動作を実行するようにプロセッサ（したがって、コンピューターシステム）をプログラミングしているとき、便宜上、それらの様々な命令は、動作を実行するものとして説明される場合がある。
【００２２】
本発明に沿った触覚通信ユニットは、触覚出力コマンドを送信又は通信することができる有線又は無線の任意の接続デバイスを備える。例えば、触覚通信ユニットは、触覚対応デバイスと通信して、触覚対応デバイスによって触覚効果を実行させる触覚出力コマンドを送達するように構成されたＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）アンテナ等の無線デバイスを備えることができる。触覚通信ユニットは、触覚出力コマンドを通信するための有線ポートを更に備えることができる。幾つかの実施態様では、触覚通信ユニットは、専ら触覚出力コマンドを送達することのみに構成された専用ユニットとすることができる。幾つかの実施態様では、触覚通信ユニットは、無数の他の通信を外部デバイスに有線又は無線で送達するように更に機能することができる。
【００２３】
触覚対応デバイスは、触覚効果をユーザーに送達するための１つ以上の触覚アクチュエーターを有するデバイスを含む。幾つかの実施態様では、触覚対応デバイスは、作動のための触覚出力コマンドを、例えばコンピューターシステムから直接受信する１つ以上の触覚アクチュエーターを備えるデバイスとすることができる。幾つかの実施態様では、触覚対応デバイスは、作動信号を１つ以上の触覚アクチュエーターに送達する前に、受信された触覚出力信号又は触覚出力コマンドを処理又は解釈することができる１つ以上のプロセッサを更に備えることができる。
【００２４】
幾つかの実施態様では、触覚対応デバイスは、ユーザーがコンピューターシステムとインタラクトすることを可能にする、傾きベース入力要素、トリガー、ボタン、ジョイスティック、ジョイパッド等の制御要素を含むユーザー入力要素を備えることができる。触覚対応デバイスは、本発明に沿ったコンピューターシステム等の中央デバイスに対する付属ユニット又は周辺ユニットとして機能するように設計されたデバイスを含むことができる。触覚対応デバイスは、幾つかの実施形態では、本発明に沿ったコンピューターシステムの機能の全ても更に備えることができる。このように、触覚対応デバイスは、コンピューターシステムとして機能することができ、触覚アクチュエーター、傾きベース入力要素及び他の制御要素を備えることができる。
【００２５】
触覚出力コマンドは、触覚アクチュエーターの作動を直接又は間接的に引き起こすのに用いることができる。幾つかの実施態様では、触覚出力コマンドは、触覚アクチュエーターに触覚効果を生成させる、有線を介して又は無線で送信される触覚出力信号を含むことができる。触覚出力信号は、触覚アクチュエーターによって受信されて触覚効果を引き起こす作動信号を含むことができる。触覚出力信号は、他のシステム構成要素間で送信される、所望の触覚効果についての情報を有する信号も含むことができる。例えば、コンピューターシステムのプロセッサは、発生する触覚効果についての情報を含む触覚出力信号を、触覚対応デバイスに関連付けられたプロセッサに出力することができる。触覚対応デバイスは、触覚出力信号を受信し、これを処理し、別の触覚出力信号を触覚アクチュエーターに出力して触覚効果を引き起こすことができる。このように、触覚出力信号は、触覚効果の生成に用いられる任意の信号を含むことができる。触覚出力コマンドは、ソフトウェアコマンドを更に含むことができる。すなわち、ソフトウェアインタラクションが、触覚アクチュエーターの作動を引き起こすための情報を含む触覚出力コマンドを生成することができる。ソフトウェアコマンドの形態の触覚出力コマンドは、プロセッサによる触覚出力信号の形態の触覚出力コマンドの生成を引き起こすことができる。
【００２６】
図１〜図７は、傾きベース制御入力に関連する触覚効果を判定するための本発明の実施形態と一貫しているシステム及びデバイスを示す。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態による触覚対応デバイス１０２に触覚フィードバックを提供するためのシステム１００のブロック図であり、図２は、図１のシステムの概略図である。図１及び図２の実施形態では、触覚対応デバイス１０２は、傾きベース入力デバイス１２２を備える。当業者であれば、図示する傾きベース入力デバイス１２２は、単に、傾きベース入力デバイスの一実施形態例であり、他の構成、形状及びサイズを有する傾きベース入力デバイスを使用することができることが理解されよう。例えば、触覚対応デバイス１０２は、ゲームシステム用の少なくとも１つの傾きベース入力デバイスを有する、手又は足で使用されるゲーム用コントローラーとすることができる。
【００２８】
幾つかの実施態様では、傾きベース入力デバイスとして機能するように、触覚対応デバイスを構成することができる。例えば、少なくとも１つの傾き入力センサーを有するハンドヘルドタブレット若しくは携帯電話、又は、限定されないが、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレット、コンピューター、ヘッドセット、ゲーム周辺機器、及び当業者には既知である仮想現実システム用の他のコントローラー等、ユーザーから傾きベース入力を受け取ることができる他のコントローラー。
【００２９】
図１及び図２の実施形態を参照すると、触覚対応デバイス１０２は、コンピューターシステム１０４と有線又は無線で通信することができる。図１に示すように、コンピューターシステム１０４は、少なくとも１つのプロセッサ１０８、メモリ１１０、及び任意選択的に視覚ディスプレイ１０６を含む。コンピューターシステム１０４は、視覚ディスプレイ１０６に仮想環境を生成するように構成することができる。視覚ディスプレイ１０６は、例えば、画面及び／又はヘッドセットを含むことができる。コンピューターシステム１０４のプロセッサ１０８は、メモリ１１０に記憶されたソフトウェア命令を実行する。プロセッサ１０８は、任意のタイプの汎用プロセッサのうちの１つ以上を含むことができ、触覚出力コマンドを提供するように特に設計されたプロセッサであってもよい。プロセッサ１０８は、コンピューターシステム１０４全体を動作させるプロセッサと同じものであってもよく、及び／又は別のプロセッサであってもよい。プロセッサ１０８は、コンピューター命令を実行して、触覚対応デバイス１０２に送信する触覚出力コマンドと、それらの触覚出力コマンドを送信する順序とを決定する。メモリ１１０は、任意のタイプの記憶デバイス、又は、限定ではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）若しくは読出し専用メモリ（ＲＯＭ）等の非一時的コンピューター可読媒体のうちの１つ以上を含むことができる。メモリ１１０は、同様に、ホストプロセッサの内部に位置するか、又は、内部メモリと外部メモリとの任意の組み合わせとすることができる。
【００３０】
コンピューターシステム１０４は、有線手段又は無線手段によって視覚ディスプレイ１０６に結合することができる。視覚ディスプレイ１０６は、グラフィカル情報をユーザーに提供する任意のタイプの媒体を含むことができる。これは、限定ではないが、モニター、テレビ画面、プラズマ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プロジェクター又は任意の他のディスプレイデバイスを含む。一実施形態では、当技術分野において既知であるように、コンピューターシステム１０４はゲーミングデバイスコンソールとすることができ、視覚ディスプレイ１０６は、ゲーミングデバイスコンソールに結合されたモニターとすることができる。別の実施形態では、当業者に既知であるように、コンピューターシステム１０４及び視覚ディスプレイ１０６は、単一デバイスになるよう組み合わせることができる。
【００３１】
コンピューターシステム１０４は、触覚通信ユニット１０５も備える。触覚通信ユニット１０５は、有線又は無線の通信ユニットを含むことができる。触覚通信ユニット１０５は、触覚出力コマンドを触覚対応デバイス１０２に送信するか又は別の方法で伝達するように構成される。幾つかの実施態様では、触覚通信ユニット１０５は、触覚出力コマンドの提供に専用化することができる。幾つかの実施態様では、触覚通信ユニット１０５は、多種多様な通信タスク用に構成することができる。これらの通信タスクは、触覚出力コマンドの提供を含むが、これに限定されるものではない。追加の通信タスクは、例えば、制御入力及び制御出力、追加の付属デバイスへの出力等を含むことができる。
【００３２】
図１及び図２に示すように、コンピューターシステム１０４は、有線又は無線接続１０３を通して触覚対応デバイス１０２と通信する。接続１０３に対して、任意の無線又は有線通信方法又はプロトコルを使用することができる。これらには、限定されないが、シリアル接続、ＵＳＢ接続、ＨＤＭＩ（登録商標）接続、ＷＩ−ＦＩ（登録商標）接続、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）接続及び／又は他の任意の好適な接続を挙げることができる。さらに、コンピューターシステム１０４は、クラウドにある場合があり、したがって、局所的に配線されるか又は無線接続される必要がない場合がある。
【００３３】
図２に示すように、触覚対応デバイス１０２は、ハウジング又はベース１２０と、１つ以上の自由度で移動することができる傾きベース入力デバイス１２２とを含む。傾きベース入力デバイス及び／又は他の入力受取構造を含む触覚対応デバイス１０２は、制御デバイスと更に呼ぶことができる。触覚対応デバイス１０２は、任意の数のボタン、トリガー及び他の入力デバイス（図示せず）を更に含むことができる。傾きベース入力デバイス１２２は、ハウジング１２０から延在する。図２は、触覚対応デバイス１０２のシーソー型傾きベース入力デバイス１２２を示すが、当業者であれば、本発明による実施形態は、シーソー型傾きベース入力デバイスに限定されず、全体として又は一部として１つ以上の自由度で移動可能な任意のデバイスも含むことが理解されよう。当業者であれば、シーソー型構造は、単に、コントローラー又は触覚対応デバイスの傾きベース入力デバイスの一実施形態例であり、本明細書において更に詳細に説明するように、ワンド、ゲームパッド、タブレット、ヘッドセット等、他の構成を備えた傾きベース入力デバイスを使用することができる、ということが理解されよう。幾つかの実施態様では、後により詳細に説明するように、傾きベース入力デバイスを含むユーザー制御デバイスを、入力受取構造を含まない場合がありかつ触覚出力のためにのみ構成される場合がある触覚対応デバイス１０２とは、別個に収容することができる。
【００３４】
さらに図１を参照すると、触覚対応デバイス１０２は、プロセッサ１１２、メモリ１１４、１つ以上の傾き入力センサー１２３及び少なくとも１つの触覚アクチュエーター１１８を含むことができる。触覚対応デバイス１０２は、代替的に、プロセッサ１１２を含まないように構成することができ、それにより、触覚対応デバイス１０２からの全ての入／出力信号は、コンピューターシステム１０４により直接取り扱われ処理される。プロセッサ１１２は、触覚アクチュエーター１１８に電気的に結合されて、コンピューターシステム１０４から受け取られる触覚出力コマンドに基づいて触覚出力コマンドを触覚アクチュエーター１１８に提供する。ホストプロセッサ１０８と同様に、プロセッサ１１２は、触覚効果をもたらすように１つ以上の触覚アクチュエーター１１８に送信する触覚出力コマンドを判定することができる。さらに、触覚対応デバイス１０２が、２つ以上の触覚アクチュエーターを含む場合、プロセッサ１１２は、いずれの触覚アクチュエーターが触覚出力コマンドを受け取るかを判断する。さらに、コンピューターシステム１０４のメモリ１１０と同様に、ローカルメモリ１１４は、限定されないがランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は読出し専用メモリ（ＲＯＭ）等、任意のタイプの記憶デバイス又はコンピューター可読媒体とすることができる。ローカルメモリ１１４はまた、ローカルプロセッサ１１２の内部に位置するか、又は、内部メモリ及び外部メモリの任意の組合せとすることもできる。
【００３５】
触覚対応デバイス１０２の傾きベース入力デバイス１２２は、１つ以上の自由度内で物理的に移動させることができる。例えば、ユーザーは、傾きベース入力デバイス１２２を、ユーザーに対して前方に、後方に、左に又は右に移動させることができる。ユーザーが傾きベース入力デバイス１２２を移動させると、傾き入力センサー１２３は、マニピュランダムの移動及び／又は位置、すなわち傾きベース入力を検出し、傾き入力信号をプロセッサ１１２に送信することができる。そして、プロセッサ１１２は、傾き入力信号をコンピューターシステム１０４に通信又は送信する。コンピューターシステム１０４は、受信した傾き入力信号に基づき、仮想環境を、例えば、環境を通してユーザーのアバターを移動させることにより更新する等、実行中のアプリケーション内でアクションを実行する。傾きベース入力デバイス１２２の移動は、ユーザーからの入力を表し、それにより、ユーザーは、限定されないが、ファーストパーソンシューターに関するビデオゲーム、サードパーソンキャラクターインタラクション、車両関連ゲーム又はコンピューターシミュレーション、及び他のコンピューティングタスクを含む、コンピューターシステム１０４で実行しているソフトウェアアプリケーションとインタラクトすることができる。したがって、傾きベース入力デバイス１２２は、傾き入力センサー１２３によって検出される傾きベース入力に従って、コンピューターシステム１０４に傾き入力信号を提供する。傾きベース入力は、視覚ディスプレイ１０６を介してコンピューターシステム１０４に表示されるカーソル若しくは他の画像、若しくは他の何らかのグラフィカルオブジェクト等のコンピューター生成グラフィカルオブジェクトの移動をもたらすように、又は、ゲーム若しくはコンピューターシミュレーションにおいて見出すことができる、人、車両若しくは他の何らかの物体等の仮想キャラクター若しくはゲーム用アバターを制御するように、ユーザーによって提供される。
【００３６】
プロセッサ１１２はまた、傾き入力センサー１２３から傾き入力信号を受信することに加えて、触覚アクチュエーター１１８によって出力されるべき触覚効果に関する触覚出力コマンドを、コンピューターシステム１０４から受け取る。コンピューターシステム１０４は、触覚アクチュエーター１１８によって出力されるべき触覚効果のタイプ（例えば、振動、激しい上下動（jolt）、デテント（detent）、ポップ（pop）、力、熱等）等の高レベル触覚出力コマンドをプロセッサ１１２に提供する。プロセッサ１１２は、コンピューターシステム１０４から、高レベル触覚出力コマンドを受け取る。そして、プロセッサ１１２は、受け取った触覚出力コマンドを処理して、制御信号、作動信号及び／又は駆動信号の形態で触覚出力コマンドを触覚アクチュエーター１１８に提供する。プロセッサ１１２は、高レベルの受け取られた触覚出力コマンドと一貫している特定の特性（例えば、強度、周波数、持続時間等）を有する触覚効果をもたらすように、触覚アクチュエーター１１８に触覚出力コマンドを提供することができる。プロセッサ１１２は、プロセッサ１１２に結合されたローカルメモリ１１４から、触覚出力コマンドと一貫している触覚効果のタイプ、強度、周波数、持続時間又は他の特性に関する情報を検索することができる。ゲームアクションとコンピューターシステム１０４から受信される制御信号とに応じて、プロセッサ１１２は、触覚アクチュエーター１１８に、振動、デテント、触感、激しい上下動、力、温度効果及び／又はポップを含む、多種多様の触覚効果又は感覚のうちの任意のものを出力するように、触覚出力コマンドを送信することができる。
【００３７】
触覚アクチュエーター１１８は、仮想現実システムの技術分野における当業者には既知であるように、慣性アクチュエーター、運動感覚アクチュエーター、力フィードバックアクチュエーター、電気粘性アクチュエーター及び／又は他のアクチュエーターとすることができる。可能なアクチュエーターは、偏心質量体がモーターによって移動される偏心回転質量体（「ＥＲＭ」）アクチュエーター、ばねに取り付けられた質量体が前後に駆動されるリニア共振アクチュエーター（「ＬＲＡ」）、圧電アクチュエーター、偏心質量体がモーターによって移動される電磁モーター、振動触知性アクチュエーター、慣性アクチュエーター、形状記憶合金、信号に応答して変形する電気活性ポリマー、剛性を変化させるための機構、静電摩擦（ＥＳＦ）、超音波表面摩擦（ＵＳＦ）、又は上述のアクチュエーターの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されるものではない。別の実施形態では、アクチュエーターは、例えば、傾きベース入力デバイス１２２及び／又はハウジング１２０の硬度／ダンピングを変化させるソレノイド、傾きベース入力デバイス１２２及び／又はハウジング１２０のサイズを変化させる小さなエアバッグ、又は形状変化材料を含む運動感覚触覚フィードバックアクチュエーターを用いることができる。触覚対応デバイス１０２がトリガー又はボタンを備える幾つかの実施態様では、触覚アクチュエーター１１８は、トリガーのプル及びボタンの押下の抗力又は援助を提供するように構成されたデバイスであってもよい。
【００３８】
前述したように、触覚対応デバイス１０２は、触覚対応デバイスの一例示の実施形態にすぎず、他の構成、形状、及びサイズを有する触覚対応デバイスを用いてもよい。例えば、図３Ａ及び図３Ｂは、本発明による実施形態で利用することができる触覚対応デバイスの実施形態を示す。図３Ａ及び図３Ｂは、触覚対応デバイス３０２Ａ、３０２Ｂの平面図である。触覚対応デバイス３０２Ａ、３０２Ｂは、ユーザーから傾きベース入力を受け取り、関連する触覚フィードバックを提供する。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、触覚対応デバイス３０２Ａ、３０２Ｂは、円形制御デバイスであり、基準軸に対するそれらの回転又は方位に従って傾きベース入力を受け取る。
【００３９】
触覚対応デバイス３０２Ａは、ハウジング３２４の円形周縁部の周囲に間隔を空けて配置された複数の触覚アクチュエーター３２０Ａ〜３２０Ｈを含む。触覚対応デバイス３０２Ａは、触覚対応デバイス３０２Ａに適用される傾きの方向を検出するように構成された傾き入力センサー３２３を更に含む。したがって、触覚対応デバイス３０２Ａは、傾きベース入力デバイスとして機能することができる。傾きの方向は、傾きベース入力を表す。傾き入力センサー３２３は、傾きベース入力を検出し、触覚対応デバイス３０２Ａに対してローカルであるか、又は触覚対応デバイス３０２Ａが通信するコンピューターシステムに関連するプロセッサに、傾き入力信号を提供する。
【００４０】
触覚対応デバイス３０２Ａの複数の触覚アクチュエーター３２０Ａ〜３２０Ｈは、触覚対応デバイス３０２Ａから受け取られた傾きベース入力に関連するフィードバックを提供するように起動するように選択することができる。触覚対応デバイス３０２Ａは、例えばユーザーにより、組合せで軸３５１及び３５２を中心に傾けることができる。例えば、触覚対応デバイス３０２Ａは、軸３５１を中心に、軸３５２を中心に、及び／又は同時に両軸３５１、３５２を中心に傾けることができる。例えば、触覚対応デバイス３０２Ａは、軸３５２を中心に周縁の触覚アクチュエーター３２０Ａに向かう方向に傾けることができる。そして、触覚対応デバイス３０２Ａを傾ける方向の触覚アクチュエーター３２０Ａを用いて、触覚対応デバイス３０２Ａの傾きを示すように触覚フィードバックを提供することができる。幾つかの例では、傾斜度に従って、触覚フィードバックの強度又は他の特性を調整することができる。触覚対応デバイス３０２Ａの更なる特徴については、図４に関して例示する。
【００４１】
触覚対応デバイス３０２Ｂは、触覚対応デバイス３０２Ｂのハウジング３２６内で、すなわちハウジング３２６に対して移動するように構成された単一の触覚アクチュエーター３２１を含む。触覚アクチュエーター３２１は、触覚対応デバイス３０２Ｂに適用される傾きの方向を検出するように構成された傾き入力センサー３２３を更に含む。したがって、触覚対応デバイス３０２Ｂは、傾きベース入力デバイスとして機能することができる。触覚対応デバイス３０２Ｂの単一の触覚アクチュエーター３２１は、その位置を、触覚対応デバイス３０２Ｂの傾きの方向に従って変更し、触覚対応デバイス３０２Ｂの傾き入力センサー３２３によって検出された傾きベース入力に関連するフィードバックを提供することができる。図３Ｂに示すように、矢印の方向における触覚対応デバイス３０２Ｂの傾きにより、触覚アクチュエーター３２１は、傾きの方向に移動する。触覚対応デバイス３０２Ｂは、任意の組合せで軸３５３及び３５４を中心に傾けることができる。例えば、触覚対応デバイス３０２Ｂは、軸３５３のまわりに、軸３５４のまわりに、及び／又は同時に両軸３５３、３５４のまわりに傾けることができる。触覚対応デバイス３０２Ｂは、或る方向に傾けることができ、触覚アクチュエーター３２１は、その傾きに従って触覚対応デバイス３０２Ｂ内の或る位置まで移動することができる。そして、触覚アクチュエーター３２１を用いて、触覚対応デバイス３０２Ｂの傾きを示すように触覚フィードバックを提供することができる。幾つかの例では、傾斜度に従って、触覚フィードバックの強度又は他の特性を調整することができる。触覚対応デバイス３０２Ｂの中心、すなわち、軸３５３及び３５４の交点３５５に対する傾き入力センサー３２３の距離及び方向を検出することにより、傾き入力センサー３２３により傾斜度を測定することができる。交点３５５に対する傾き入力センサー３２３の距離及び方向は、傾き入力センサー３２３の間の機械的接続、例えば、ばねを介して、及び／又は電気接点、カメラ及び／又は他のセンサー等の電気的モニタリングを介して、測定することができる。幾つかの代替的な実施形態では、傾き入力センサー３２３は、固定であり、交点３５５に位置し、触覚対応デバイス３０２Ｂの傾斜度を測定するための１つ以上の傾きセンサー及び／又は加速度計を含むことができる。触覚対応デバイス３０２Ｂの更なる特徴については、図４に関して説明する。
【００４２】
幾つかの実施態様では、触覚対応デバイス３０２Ａ及び３０２Ｂは、ディスク形状で構成することができ、デバイスの方位及び１つ以上の軸を中心とする傾きの量を求めるために、少なくとも１つの傾き入力センサー３２３、例えば、加速度計又は他の傾き検知トランスデューサーを含むことができる。幾つかの実施態様では、触覚対応デバイス３０２Ａ及び３０２Ｂは、傾いたときのデバイスに対する支持を提供することができる柄（stalk）又は部材の上に取り付けることができる。幾つかの実施態様では、触覚対応デバイス３０２Ａ及び３０２Ｂは、足で制御するように構成することができ、そこでは、ユーザーは、自身の片足又は両足を触覚対応デバイス３０２Ａ及び３０２Ｂの上に配置し、片足又は両足を用いて、デバイスに傾きをもたらすことができる。幾つかの実施態様では、触覚対応デバイス３０２Ａ及び３０２Ｂは、手持ちで使用するように構成することができる。
【００４３】
図３Ａ及び図３Ｂは、共有ハウジングがそれぞれの触覚アクチュエーター及び傾き入力センサーを収容するように構成された触覚対応デバイス３０２Ａ及び３０２Ｂを含む実施形態を示す。したがって、触覚対応デバイス３０２Ａ及び３０２Ｂは、傾き入力デバイスとして機能することができる。図４に、触覚対応デバイス３０２Ａ、３０２Ｂと一貫しているブロック図を提供する。図４は、触覚対応デバイス３０２Ａ及び３０２Ｂと一貫している触覚対応デバイス４００の構成要素を示す。触覚対応デバイス４００に対して図４に示す構成要素は、触覚対応デバイス３０２Ａ、３０２Ｂにおいても見出すことができる。
【００４４】
図４は、コンピューターシステム１０４、触覚通信ユニット１０５、視覚ディスプレイ１０６及び音声出力ユニット１０７を更に含むシステムにおいて使用される、触覚対応デバイス４００のブロック図を示す。触覚対応デバイス４００のハウジング４２４は、デバイスを把持する片手若しくは両手、デバイスの上に載せる片足若しくは両足、又は他の任意の好適な形状要素に適応するような形状である。当業者であれば、触覚対応デバイス４００は単にコントローラーの例示的な実施形態であり、ユーザー入力要素の他の構成、形状及びサイズを備えたコントローラーを使用することができることが理解されよう。
【００４５】
触覚対応デバイス４００は、傾き入力触覚フィードバックを提供するための１つ以上の触覚アクチュエーター４２０と、少なくとも１つの傾き入力センサー４２３とを含む。触覚対応デバイス４００は、１つ以上のトリガー、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド又は他の入力要素を含む、１つ以上のユーザー入力要素すなわちマニピュランダム４３０を更に含むことができる。本明細書で用いるようなユーザー入力要素４３０とは、コンピューターシステム１０４とインタラクトするためにユーザーによって操作される、トリガー、ボタン、ジョイスティック等のインターフェースデバイスを指す。触覚対応デバイス４００に、２つ以上のタイプのユーザー入力要素及び他のタイプのユーザー入力要素を含めることができる。したがって、ユーザー入力要素４３０の本説明は、例えば、触覚対応デバイス４００を単一のユーザー入力要素に限定しない。
【００４６】
図４のブロック図に見ることができるように、触覚対応デバイス４００は、そのユーザー入力要素４３０のうちの任意のもの又は各々と、汎用触覚効果を提供するようにハウジング４２４に結合された１つ以上の汎用触覚アクチュエーター４２６とを直接駆動する、少なくとも１つのターゲット触覚アクチュエーター４３１を含むことができる。ターゲット触覚アクチュエーター４３１を各々ユーザー入力要素４３０に関連付けて、関連付けられたユーザー入力要素に特定の触覚効果を提供することができる。ターゲット触覚アクチュエーター４３１は、力フィードバックアクチュエーター、振動触知性アクチュエーター、及び、特定のユーザー入力要素に触覚効果を提供するのに好適な他の任意のアクチュエーター等のアクチュエーターを含むことができる。汎用触覚アクチュエーター４２６は、ハウジング４２４に結合することができ、したがって、全体としてハウジングに触覚効果を提供するように構成することができる。汎用触覚アクチュエーター４２６は、ランブル効果のために構成された振動触知性アクチュエーター、及びハウジング４２４に汎用触覚効果を提供するのに好適な他の任意のアクチュエーターを含むことができる。幾つかの実施態様では、汎用触覚アクチュエーター４２６及びターゲット触覚アクチュエーター４３１の両方を作動させて、傾き入力触覚フィードバックを提供することもできる。
【００４７】
触覚対応デバイス４００は、少なくとも１つのプロセッサ４８０及びコンピューターメモリ４８１を更に含むことができる。プロセッサ４８０は、触覚対応デバイス４００の様々な構成要素に電気的に結合されて、駆動コマンド等の命令を提供し、様々な構成要素からの入力等の信号を受信することができる。プロセッサ４８０は、ホストコンピューター１０４に更に電気的に結合されて、ホストコンピューター１０４に傾きベース入力を提供し、様々なユーザー入力要素４３０によって生成することができる追加の入力をホストコンピューターに提供することができる。プロセッサ４８０は、ホストコンピューター１０４から触覚出力コマンドを受け取り、それに応じて触覚対応デバイス４００の様々な触覚アクチュエーター４２０、４２６及び４３１を作動させるように更に構成することができる。
【００４８】
触覚対応デバイス４００は、ユーザーに対して、汎用触覚アクチュエーター４２６を介して汎用触覚効果を出力し、ターゲット触覚アクチュエーター４３１を介してターゲット触覚効果を出力し、触覚アクチュエーター４２０を介して傾き応答触覚効果を出力することができる。集合的な触覚効果は、複数のモダリティ(modality)、例えば、映像、音声及び触覚が同時に関与しているため、ゲームへのより高い没入感覚をユーザーに対して提供することができる。触覚対応デバイス１０２及びコンピューターシステム１０４と同様に、触覚対応デバイス４００は、例えば触覚通信ユニット１０５を介して、コンピューターシステム１０４と通信するように構成することができる。各触覚アクチュエーターに触覚対応デバイス４００のプロセッサ４８０を結合して、コンピューターシステム１０４から受け取られる高レベル触覚出力コマンドに基づいて触覚出力コマンドを提供することができる。触覚対応デバイス４００の触覚アクチュエーター４２０、４２６、４３１は、触覚対応デバイス１０２の触覚アクチュエーター１１８に対して本明細書に列挙した任意のタイプの触覚アクチュエーターとすることができる。
【００４９】
図５は、別の実施形態による、触覚対応デバイス５０２と傾きベース入力デバイス５０１とを含む触覚対応傾きベース入力システム５００を示し、そこでは、触覚対応デバイス５０２及び傾きベース入力デバイス５０１は共通のハウジングを含まない。傾きベース入力デバイス５０１は、ハウジング５２４及び少なくとも１つの傾き入力センサー５２３を含むことができる。ハウジング５２４は、傾きベース入力を提供するために、傾き可能ディスク、傾き可能バー、ワンド、手袋又は他の適切なデバイス等の形状要素を含むことができる。傾きベース入力デバイス５０１は、触覚対応デバイス３０２Ａ、３０２Ｂに関して上述したように、任意の組合せで軸５５１、５５２のまわりに傾けることができる。
【００５０】
傾きベース入力デバイス５０１は、接続５３５を介して触覚対応デバイス５０２と電気通信することができる。接続５３５は、傾きベース入力デバイス５０１と触覚対応デバイス５０２との間の直接有線接続とすることができる。接続５３５は、任意の好適な無線プロトコルを用いる無線接続とすることができる。幾つかの実施態様では、接続５３５は、ホストコンピューター１０４等の第３のデバイス又はシステムを通過する間接接続とすることができる。
【００５１】
触覚対応デバイス５０２は、傾きベース入力デバイス５０１によって検出された傾きベース入力に応じて触覚出力を提供するように構成された１つ以上の触覚アクチュエーター５２０を含むことができる。触覚対応デバイス５０２は、ハウジング５２５を含むことができる。図５に示すように、触覚対応デバイス５０２のハウジング５２５は、ブレスレットの形状要素をなすことができ、そこでは、ブレスレットの周囲に位置する触覚アクチュエーター５２０は、傾きベース入力の方向、大きさ等に従って傾きベース入力に応じて触覚出力を提供するように構成することができる。図５に示す触覚対応デバイス５０２は、単に例示的なものであり、ヘッドバンド、ネックレス、ベルト、ベスト等を含む代替的な形状要素が、本発明による実施形態と依然として一貫している。幾つかの実施態様では、触覚対応デバイス５０２は、複数のデバイスを含むことができ、それらは各々、それ自体のハウジング５２５と１つ以上の触覚アクチュエーター５２０とを備える。こうした実施態様では、ユーザーの身体の周囲の異なる位置に複数のハウジング５２５を配置して、傾き入力に対するフィードバックとして触覚効果を提供することができる。幾つかの実施態様では、例えばワイヤを介して複数のハウジング５２５を物理的に接続することができ、他の実施態様では、複数のハウジング５２５は完全に別個とすることができる。複数のハウジング５２５が物理的に接続されていない実施態様では、各々、触覚対応デバイス５０２の他のハウジング５２５、ホストコンピューター１０４及び傾きベース入力デバイス５０１と通信するために必要な構成要素を含むことができる。
【００５２】
図６は、触覚対応傾きベース入力システム５００のブロック図を示す。傾きベース入力デバイス５０１及び触覚対応デバイス５０２は、コンピューターシステム１０４、触覚通信ユニット１０５、視覚ディスプレイ１０６及び音声出力ユニット１０７を更に含むシステムにおいて使用することができる。
【００５３】
図６に示すような、傾きベース入力デバイス５０１及び触覚対応デバイス５０２の構成要素の多くは、任意選択的である。傾きベース入力デバイス５０１は、少なくとも１つの傾き入力センサー５２３を含む。触覚対応デバイス５０２は、傾きベース入力に応じて触覚フィードバックを提供するように構成された１つ以上の触覚アクチュエーター５２０を含む。傾きベース入力デバイス５０１及び／又は触覚対応デバイス５０２に、図６に示す更なる構成要素を任意選択的に含めることができる。
【００５４】
傾きベース入力デバイス５０１及び触覚対応デバイス５０２の双方が、少なくとも１つのプロセッサ５８０及びコンピューターメモリ５８１、少なくとも１つのユーザー入力要素５３０、少なくとも１つのターゲット触覚アクチュエーター５３１及び少なくとも１つの汎用触覚アクチュエーター５２６のうちの１つ以上を含むことができる。これらの構成要素の各々は、図４を参照して上述したものと同様とすることができる。
【００５５】
図６のブロック図に見ることができるように、ターゲット触覚アクチュエーター５３１は、ユーザー入力要素５３０のうちの任意のもの又は各々を直接駆動することができ、汎用触覚アクチュエーター５２６は、ハウジング５２４、５２５に結合されて汎用触覚出力効果を提供する。プロセッサ５８０は、傾きベース入力デバイス５０１及び触覚対応デバイス５０２の様々な構成要素に電気的に結合されて、駆動コマンド等の命令を提供し、様々な構成要素からの入力等の信号を受信することができる。プロセッサ５８０は、ホストコンピューター１０４に更に電気的に結合されて、傾きベース入力をホストコンピューター１０４に提供し、様々なユーザー入力要素５３０によって生成することができる追加の入力をホストコンピューター１０４に提供することができる。プロセッサ５８０は、ホストコンピューター１０４から触覚出力コマンドを受け取り、それに応じて傾きベース入力デバイス５０１及び触覚対応デバイス５０２の様々な触覚アクチュエーター５２０、５２６及び５３１を作動させるように更に構成することができる。
【００５６】
図５及び図６に示すように、傾きベース入力デバイス５０１及び触覚対応デバイス５０２に別個のハウジングを設けることができる。したがって、これらの２つのデバイスを異なる位置に配置して使用することができる。例えば、傾きベース入力デバイス５０１は、ユーザーの片足又は両足から入力を受け取るように構成されたデバイスとすることができ、一方で、関連付けられた触覚対応デバイス５０２は、傾きベース入力デバイス５０１の傾きベース入力に応答する触覚出力を提供する、装着型ブレスレット、ベルト、ヘッドバンド又はベストとして構成することができる。別の例では、傾きベース入力デバイス５０１は、１つ以上のワンドデバイスを含むことができ、一方で、関連付けられた触覚対応デバイス５０２は、装着型ブレスレット、ベルト、ヘッドバンド又はベストとして構成することができる。更に別の例では、傾きベース入力デバイス５０１は、ＶＲ又はＡＲヘッドセット等のヘッドマウントデバイスを含むことができる。
【００５７】
図５及び図６に関して考察した傾きベース入力デバイス５０１及び触覚対応デバイス５０２は、単に例示的なものであり、当業者であれば、様々な形状要素を使用することができることが理解されよう。さらに、様々な実施形態において、これらのデバイスに対して本明細書で考察する任意の形状要素を使用することができる。
【００５８】
いずれの触覚対応デバイス構成又は実施形態が利用されるかに関わらず、コンピューターシステムプロセッサ及び／又は触覚対応デバイスのプロセッサは、傾きベース入力に応じて触覚フィードバックを提供するように構成することができる。システムプロセッサ及び／又はデバイスプロセッサは、傾きベース入力デバイスによって検出される傾きベース入力に応じて触覚効果を生成するように構成された触覚出力コマンドを生成することができる。例えば、コンピューターシステムプロセッサで実行されるソフトウェア命令は、触覚効果を生成する触覚出力コマンドを含むことができる。
【００５９】
図７及び図９は、傾きベース入力に応じて触覚フィードバックを実行する際の本明細書に記載するシステムの機能を示すフロー図である。実施形態では、図７及び図９のプロセス図の機能は、コンピューターシステムのメモリに記憶されかつコンピューターシステムプロセッサによって実行される、及び／又は触覚対応デバイスのメモリに記憶されかつ触覚対応デバイスプロセッサによって実行される、ソフトウェア及び／又はファームウェアによって実装することができる。他の実施形態では、上記機能は、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、プログラマブルゲートアレイ（「ＰＧＡ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）を使用して、ハードウェアにより、及び／又はハードウェア及びソフトウェアの任意の組合せにより、実行することができる。幾つかの実施形態では、図７及び図９のプロセス図の機能は、実施形態に応じて、コンピューターシステム、傾きベース入力デバイス及び触覚対応デバイスに関連するプロセッサによって実行することができる。当業者であれば、図７及び図９の機能は、本明細書に記載するようなコンピューターシステム、傾きベース入力デバイス及び触覚対応デバイスと一貫しているデバイス及びシステムによって実行することができることが理解されよう。
【００６０】
図７は、傾き入力触覚フィードバックを提供するプロセスを示すフローチャートである。傾き入力触覚フィードバックは、傾きベース入力に応じて、傾きベース入力の特性に関する情報を伝達するフィードバックを与えるように提供することができる。傾き入力触覚フィードバックは、傾きベース入力の特性に従って提供される。例えば、傾き入力触覚フィードバックは、傾きベース入力の方向及び／又は大きさに関する情報を提供することができる。傾きベース入力デバイスを操作するユーザーが、例えば、ＶＲゲーム空間においてデバイスを傾けることによりアバターの移動を制御することができる。触覚フィードバックは、ユーザーが、例えばアバターのゲーム内方向及び速度と相関することができる、適用された入力の大きさ及び方向を理解するのに役立つように、傾きベース入力に応じて、ユーザーに提供することができる。
【００６１】
傾き入力触覚フィードバックプロセス７００において、動作７０２は、傾きベース入力を検出することを含む。傾きベース入力は、傾きベース入力に従って傾き入力信号を出力することができる傾きベース入力デバイスによって検出することができる。傾き入力信号は、傾きベース入力デバイスにおいて、及び／又は触覚対応デバイスにおいて、例えばコンピューターシステムに配置されるような、システムに関連する任意のプロセッサが受信することができる。傾きベース入力は、ピッチ軸、ロール軸及び／又はヨー軸を含む傾斜軸を中心とする回転に従って検出することができる。傾斜軸を中心とする回転は、傾きベース入力デバイスの１つ以上の基準点に関して検出することができる。
【００６２】
傾き入力触覚フィードバックプロセス７００において、動作７０４は、傾き入力信号に従って傾きベース入力の１つ以上の特性を判定することを含む。特性は、例えば、傾きベース入力の方向及び大きさを含むことができる。３つの傾斜軸、例えば、ピッチ、ロール及びヨーを中心に測定される傾きに従って、入力の方向を判定することができる。単一の軸を中心とする傾きの測定により、単一の次元における、例えば、後方及び前方又は左及び右の方向情報を提供することができる。例えば、シーソー型傾きベース入力デバイスは、ユーザーが左／右の傾きベース入力を提供するのを可能にすることができる。２つの軸を中心とする傾きの測定により、２次元空間における、例えば、前方、後方、左及び右の方向情報を提供することができる。ディスク状傾きベース入力デバイスを用いて、こうした入力を検出することができる。３つの軸を中心とする傾きの測定により、ユーザーが、３次元空間における方向入力を提供するのを可能にすることができる。方向に加えて、傾きの大きさを測定することができる。例えば、傾斜度を測定することができる。傾きベース入力の特性は、例えば、ベクトル及び／又は角度並びに大きさの測定値を含む任意の好適なフォーマットで、計算及び／又は記憶することができる。
【００６３】
傾き入力触覚フィードバックプロセス７００において、動作７０６は、傾きベース入力の特性をシステムアクションに適用することを含む。システムアクションは、例えば、アバターの移動を含む、ゲームプレーアクションとすることができる。システムアクションは、リストスクロール、ファイルシステムナビゲーション、ワードプロセッサの使用等、管理又は生産性アクションを更に含むことができる。傾きベース入力の特性は、システムアクションに任意の好適な方法で適用することができる。
【００６４】
傾き入力触覚フィードバックプロセス７００において、動作７０８は、フィードバックとして提供すべき触覚効果を判定することを含む。フィードバックとして提供される触覚効果は、少なくとも部分的に傾きベース入力の特性に応じて、システムに関連するプロセッサによって判定することができる。触覚フィードバックは、さらに、少なくとも部分的に、傾きベース入力の特性によってもたらされるシステムアクションに応じて判定することができる。したがって、幾つかの実施態様では、判定された触覚効果は、生成された傾きベース入力の特性に関する情報をユーザーに伝達することができる。例えば、触覚アクチュエーターは、検出された傾きベース入力の方向及び大きさを反映する位置及び強度で、振動等の触覚出力を提供することができる。更なる実施態様では、判定された触覚効果は、傾きベース入力によってもたらされるシステムアクションに関する情報をユーザーに伝達することができる。例えば、触覚アクチュエーターは、傾きベース入力に応じてアバターの移動の方向及び速度を反映する位置及び強度で、振動等の触覚出力を提供することができる。あり得るシステム内限界のために、アバターの移動は、傾きベース入力と完全には相関しない可能性があり、例えば、アバターは、環境障害物のために速度が低下する可能性があり、及び／又は最大移動速度を有する可能性がある。したがって、提供される触覚フィードバックは、傾きベース入力自体の大きさ及び方向ではなく、傾きベース入力のゲーム内又はシステム内の結果と相関しそれらを反映することができる。アバターが最大速度に達すると、例えば、傾きの大きさを増大させることにより、アバターの速度は増大せず、したがって、触覚効果の増大ももたらされない。幾つかの実施態様では、傾きベース入力の特性及びシステム応答の双方に従って同時に、又は２つの組合せに従って、複数の触覚効果を判定することができる。
【００６５】
触覚フィードバックは、応答の位置、大きさ及びタイプを含む触覚特性に従って定義することができる。触覚特性は、傾きベース入力の特性及び／又は傾きベース入力に対するシステム応答と相関し及び／又はそれらを示すように、判定することができる。例えば、触覚効果の位置及び強度は、傾きベース入力の方向及び大きさと相関することができる。触覚効果のタイプ、例えば、応答が振動であるか又は他のタイプの作動であるかは、傾きベース入力の特性及び／又は傾きベース入力に対するシステム応答に従って変更することもできる。
【００６６】
傾き入力触覚フィードバックプロセス７００において、動作７１０は、少なくとも１つの触覚アクチュエーターを通してフィードバックとして提供するための触覚効果を判定することを含む。判定された触覚効果は、触覚出力コマンドを介して及び／又は駆動信号を介して少なくとも１つの触覚アクチュエーターに提供することができる。少なくとも１つの触覚アクチュエーターは、判定された触覚効果の特性に従って、複数の触覚アクチュエーターから決定又は選択することができる。例えば、特性によって定義される応答の位置、必要な大きさ及び／又はタイプに従って、少なくとも１つの触覚アクチュエーターを選択することができる。
【００６７】
図８Ａ及び図８Ｂは、図７のプロセスの一例を示す。図８Ａに示すように、ユーザーは、触覚アクチュエーター８２０、８２１を有する触覚対応傾きベース入力デバイス８０２を操作することができる。図８Ａでは、ユーザーは、足によって制御されるシーソー型触覚対応傾きベース入力デバイス８０２に傾きベース入力を印加している。触覚対応傾きベース入力デバイス８０２は、軸８１３のまわりに回転する。図８Ｂに示すように、傾きの方向に関連する触覚アクチュエーター８２０は、傾きの大きさに従って起動される。傾きの大きさが大きいほど、触覚効果の強度が増大し、例えば、触覚アクチュエーター８２０によって生成される強度及び／又は周波数が増大する。触覚対応傾きベース入力デバイス８０２の反対側の端部の触覚アクチュエーター８２１は、起動されないか又は最小限起動される。
【００６８】
図９は、コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックを提供するプロセスを示すフローチャートである。コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックは、システムコンテキストに関する情報を伝達するように提供され、傾きベース入力の特性に従って提供することができる。システムコンテキストは、ユーザーが傾きベース入力デバイスを介してインタラクトしているシステムの動作の詳細を指す。システムコンテキストは、ゲームプレーイベント及びアクション、システム環境詳細、システム管理通知、及びシステムの動作に関する他の情報を含むことができる。ゲーム環境では、システムコンテキストは、爆発、音声及び他のゲーム内項目等、ゲームイベントに関する情報を含むことができる。システム環境詳細は、非ゲームコンテキストにおいて仮想現実又は拡張現実の世界で提供される詳細を更に含むことができる。管理通知は、例えば、完了しているか又は実行すべきタスクに関する通知を含むことができる。
【００６９】
コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックは、システムコンテキストに関する情報をユーザーに提供するために選択されるフィードバック特性、例えば、位置、大きさ、触覚効果タイプを含むことができる。例えば、ゲーム環境では、触覚効果の位置及び強度は、爆発、衝突又は騒音等、効果のシステム内方向及び強度を示すことができる。触覚効果は、効果のシステム内方向に関する情報を伝達するために特定の位置に提供することができる。システム内方向に応答して提供される触覚フィードバックの提供は、傾きベース入力に応答して提供される触覚フィードバックと一貫している。例えば、傾きベース入力デバイス及び触覚対応デバイスがハウジングを共有する場合、傾き入力触覚フィードバックにおいて移動の方向性を示すために使用される同じ位置を用いて、システムコンテキストイベントの方向性を示すことができる。同じことが、傾きベース入力デバイス及び触覚対応デバイスが共通のハウジングを含まない実施形態に当てはまり得る。例えば、傾きベース入力を特定の方向に示すブレスレットにおける触覚アクチュエーターの位置を、同じ位置から来るシステムコンテキストイベントを示すためにも使用することができる。触覚アクチュエーターの位置選択は、他のシステムコンテキストにおいても同様に行うことができる。
【００７０】
幾つかの実施態様では、コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックもまた、少なくとも部分的に傾きベース入力に基づくことができる。例えば、ゲーム環境において、ユーザーは、アバターをイベント、例えば、翼が回転しているヘリコプターに向かって移動させる傾きベース入力を提供することができる。アバターが、傾きベース入力に応じて近づくに従い、ユーザーに提供される触覚効果は強度を増大させることができる。別の実施態様では、管理タスク環境において、ユーザーは、傾きベース入力を用いて、リストをスクロールすることができる。ユーザーが、リストの最後により近づくに従い、ユーザーに提供される触覚効果は強度を増大させて、ユーザーがリストの最後に近づいていることを示すことができる。したがって、システムコンテキスト及び傾きベース入力の双方に従って、コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックを提供することができる。
【００７１】
コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックプロセス９００において、動作９０２は、例えば傾き入力センサーを用いて、傾きベース入力を検出することを含む。検出された傾きベース入力は、システムに関連するプロセッサが受け取ることができる。傾きベース入力は、ピッチ軸、ロール軸及び／又はヨー軸を含む傾斜軸を中心とする回転に従って検出することができる。傾斜軸を中心とする回転は、傾きベース入力デバイスの１つ以上の基準点に対して検出することができる。
【００７２】
コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックプロセス９００において、動作９０４は、傾きベース入力の１つ以上の特性を判定することを含む。特性は、例えば、傾きベース入力の方向及び大きさを含むことができる。入力の方向は、３つの傾斜軸、例えば、ピッチ、ロール及びヨーを中心として測定される傾きに従って判定することができる。単一の軸を中心とする傾きの測定により、単一次元における、例えば、後方及び前方又は左及び右の方向情報を提供することができる。例えば、シーソー型傾きベース入力デバイスは、ユーザーが左／右の傾きベース入力を提供するのを可能にすることができる。２つの軸を中心とする傾きの測定により、２次元空間における、例えば、前方、後方、左及び右の方向情報を提供することができる。ディスク状傾きベース入力デバイスを用いて、こうした入力を提供することができる。３つの軸を中心とする傾きの測定は、ユーザーが、３次元空間において方向入力を提供するのを可能にすることができる。方向に加えて、傾きの大きさを測定することができる。例えば、傾斜度を測定することができる。傾きベース入力の特性は、例えば、ベクトル及び／又は角度並びに大きさの測定値を含む任意の好適なフォーマットで、計算及び／又は記憶することができる。
【００７３】
コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックプロセス９００において、動作９０６は、傾きベース入力の特性をシステムアクションに適用することを含む。システムアクションは、例えばアバターの移動を含む、ゲームプレーアクションとすることができる。システムアクションは、リストスクロール及びファイルシステムナビゲーション等、管理アクションを更に含むことができる。傾きベース入力は、システムアクションに任意の好適な方法で適用することができる。
【００７４】
コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックプロセス９００において、動作９０８は、コンテキストベースイベントを特定することを含む。コンテキストベースイベントは、仮想現実又は拡張現実の世界、管理システム等、ユーザーがインタラクトしているシステム内で発生する任意のイベント又は動作を含む。コンテキストベースイベントは、上述したように、ゲームプレーイベント、システム管理イベント及び他の環境イベントを含むことができる。
【００７５】
コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックプロセス９００において、動作９１０は、フィードバックとして提供する触覚効果を判定することを含む。触覚効果は、少なくとも部分的に、特定されたコンテキストベースイベントに応じて判定される。幾つかの実施態様では、組合せでコンテキストベースイベント及び傾きベース入力の特性の双方に従って、触覚効果を判定することができる。触覚効果は、コンテキストベースイベントに関する及び／又は傾きベース入力に関する情報をユーザーに伝達するように判定することができる。例えば、触覚アクチュエーターは、システム内イベントの方向及び強度を反映する位置及び強度で、振動等の触覚効果を提供することができる。別の例では、システム内イベントを反映する触覚効果の位置及び強度は、ユーザーがアバターをイベントに向かって又はイベントから離れるように操作する際、傾きベース入力に応じて調整することができる。
【００７６】
触覚効果は、応答の位置、大きさ及びタイプを含む触覚特性に従って定義することができる。触覚特性は、コンテキストベースイベントと相関し及び／又はコンテキストベースイベントを示すように判定され、傾きベース入力と相関し及び／又は傾きベース入力を示すようにも判定することができる。例えば、触覚効果の位置及び強度は、コンテキストベースイベントの方向及び大きさと相関することができる。触覚効果のタイプ、例えば、効果が振動であるか又は他のタイプの作動であるかもまた、コンテキストイベント及び／又は傾きベース入力の特性に従って変更することができる。
【００７７】
コンテキスト型傾き入力触覚フィードバックプロセス９００において、動作９１２は、判定された触覚効果をフィードバックとして少なくとも１つの触覚アクチュエーターに提供する。判定された触覚効果は、触覚出力コマンドを介して及び／又は駆動信号を介して少なくとも１つの触覚アクチュエーターに提供することができる。少なくとも１つの触覚アクチュエーターは、判定された触覚効果の特性に従って決定するか又は選択することができる。例えば、少なくとも１つの触覚アクチュエーターは、特性によって定義される応答の位置、必要な大きさ及び／又はタイプに従って選択することができる。
【００７８】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、図９のプロセスの一例を示す。図１０Ａに示すように、ユーザーは、一対の触覚アクチュエーター１０２０及び１０２１を含む、足を利用した触覚対応傾き入力デバイス１００２を操作する。図１０Ａに示すように、ユーザーは、傾きベース入力デバイスを触覚アクチュエーター１０２１に向かって傾けて傾きベース入力を生成している。爆発等のシステムイベント１０３５が発生すると、システムは、コンテキストベースシステムイベント１０３５とユーザーによって提供されている傾きベース入力とに従って、フィードバックとして触覚効果を判定する。触覚効果により、例えば、傾きベース入力及びコンテキストベースシステムイベント１０３５に対応する方向において、触覚アクチュエーター１０２１のより大きい強度の作動がもたらされる。
【００７９】
図１１Ａ〜図１５Ｅは、本発明の実施形態による触覚対応傾きベース入力デバイス及び触覚対応傾きベース入力システムの更なる実施形態を示す。
【００８０】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、傾きベース入力デバイス及び複数の触覚対応出力デバイスを含む、触覚対応傾きベース入力システムを示す。触覚対応傾きベース入力システム１１０２は、１つ以上の傾き入力センサー１１２３を備えた傾きベース入力デバイス１１０１を含む。傾きベース入力デバイス１１０１は、ユーザーの片手１１０５によって操作可能とすることができる。幾つかの実施態様は、両手操作を必要とする、傾きベース入力デバイス１１０１を含むことができる。傾きベース入力デバイス１１０１は、ユーザーによって提供される傾きベース入力を検出することができる。システム１１０２は、１つ以上の触覚対応デバイス１１２０を更に含むことができ、触覚対応デバイス１１２０は、各々、触覚アクチュエーターを含み、ユーザーの身体の様々な部分に位置するように構成されている。触覚対応傾きベース入力システム１１０２は、図５及び図６に関して上述した触覚対応デバイス５０２及び傾きベース入力デバイス５０１の構成要素のうちの任意のもの又は全てを更に含むことができる。システム１１０２と一貫している触覚対応デバイス１１２０は、ベルト、ブレスレット、時計、ヘルメット、マスク、胸部カバー、足首ブレスレット、及び特定の身体位置において触覚効果を提供するための触覚アクチュエーターを含むように構成することができる他の任意の装着型物品を含むことができる。触覚対応デバイス１１２０の触覚アクチュエーターは、傾きベース入力の特性及び／又はコンテキストベースイベントに従って適切な身体位置に傾き入力フィードバックを提供するように作動される。例えば、身体の左側に配置された触覚アクチュエーターは、アバターを左に移動させる傾きベース入力を示すように起動させることができる。別の例では、身体の特定の位置における触覚アクチュエーターは、ユーザーのアバターと比較したコンテキストベースのイベントの仮想位置に従って起動させることができる。
【００８１】
図１２は、２つの触覚対応傾きベース入力デバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂを含む触覚対応傾きベース入力システム１２００を示す。触覚対応傾きベース入力デバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂは、１つ以上の傾き入力センサー１２２３Ａ、１２２３Ｂと、１つ以上の触覚アクチュエーター１２２０Ａ、１２２０Ｂとを含む。触覚対応傾きベース入力システム１２００は、図３及び図４に関して上述した触覚対応デバイス４００の構成要素のうちの任意のもの又は全てを更に含むことができる。システム１２００では、傾きは、各触覚対応傾きベース入力デバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂ内の基準点１２３０Ａ、１２３０Ｂの相対位置に基づいて測定することができる。図１２に示すように、基準点１２３０Ａ、１２３０Ｂの間に引かれた想像線１２５０は、傾き測定の基礎を形成することができる。図１３Ａ〜図１３Ｅに関してより詳細に説明するように、１つ以上の想像傾斜軸を中心とする想像線の傾き又は回転は、傾きベース入力として検出することができる。それぞれの傾きベース入力デバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂの基準点１２３０Ａ、１２３０Ｂの位置は、例えば、加速度計、無線チップ、及び相対位置を測定するように使用することができる他のトランスデューサーを含むことができる傾き入力センサー１２２３Ａ、１２２３Ｂによって、判定することができる。幾つかの実施態様では、基準点１２３０Ａ、１２３０Ｂの位置は、基準点１２３０Ａ、１２３０Ｂの位置を検出することができるカメラ１２６０によって測定又は判定することができる。ワンドとして示すが、触覚対応傾きベース入力デバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂは、手袋及び人間工学的な形状のコントローラーを含む、任意の好適な形状要素を有することができる。幾つかの実施態様では、触覚対応傾きベース入力デバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂは、同じシステム１２００内に異なる形状要素を有することができる。
【００８２】
図１３Ａ〜図１３Ｅは、ユーザーが、一対の触覚対応傾きベース入力デバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂを用いて実行することができる様々な傾き操作を示す。図１３Ａにおいて、一対のデバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂは、基準点１２３０Ａ及び１２３０Ｂが想像ロール軸及びヨー軸を中心に傾きをもたらさないように保持されている。すなわち、基準点１２３０Ａ及び１２３０Ｂは、ユーザーからおよそ同じ高さ及び距離で保持されている。
【００８３】
図１３Ｂにおいて、デバイス１２０１Ｂは、ロール軸を中心とする傾きをもたらすように、高く上げられている。ロール軸を中心とするこの傾きは、例えば、前方の動きに変換することができる。ロール軸を中心とする反対方向における傾きにより、例えば、デバイス１２０１Ｂを下げることにより、反対の動きを生成することができる。モーションジェスチャーの大きさは、傾斜度、すなわち、基準点１２３０Ａ、１２３０Ｂの間の高さの差に従って判定することができる。図１３Ｃは、デバイス１２０１Ｂがより高く上げられてより高速な移動を示すことを表す。図１３Ｂ及び図１３Ｃに示す動きに応じて、システムは、例えば、図１３Ｃにおいて、より大きい大きさの傾きが示される、より強力な触覚効果を提供することができる。触覚効果は、傾きベース入力に関する情報をユーザーに伝達するように配置された触覚アクチュエーター１２２０Ａ、１２２０Ｂによって提供することができる。図１３Ｂ及び図１３Ｃの例では、これは、デバイス１２０１Ｂにおいて触覚効果を提供することを含む。
【００８４】
図１３Ｄ及び図１３Ｅは、デバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂのうちの一方を、他方よりユーザーから離れる位置まで移動させることにより、ヨー軸を中心とする傾きをもたらす、デバイス１２０１Ａ、１２０１Ｂの使用を示す。図１３Ｄにおいて、デバイス１２０１Ｂは、デバイス１２０１Ａよりユーザーから離れるように動かされている。図１３Ｅにおいて、デバイス１２０１Ｂとデバイス１２０１Ａとの間のユーザーまでの距離の差が増大している。図１３Ｄの位置決めは、右への移動又は回転を示し、一方で、図１３Ｅの位置決めは、右により高速に移動又は回転していることを示す。図１３Ｄにおいて、デバイス１２０１Ｂは、傾きベース入力に応じて触覚効果を生成することができ、図１３Ｅにおいて、デバイス１２０１Ｂは、傾きベース入力に応じてより強力な大きさの触覚効果を生成することができる。
【００８５】
図１２及び図１３Ａ〜図１３Ｅでは、一体化した触覚及び傾きベース入力デバイス１２０１として示すが、システム１２００の傾きベース入力デバイス１２０１は、図５及び図６に関して上述したように、別個のハウジングに収容することができる触覚アクチュエーター１２２０Ａ、１２２０Ｂを含まないように構成することができる。触覚対応傾きベース入力デバイス１２０１の特定の移動を図１３Ａ〜図１３Ｅに示し、ゲーム入力又はアバターの動きに関して記載しているが、これらは、単に例示である。これらの図に示す傾きベース入力は、更なる実施形態ではアバターの異なる動きにマッピングすることができ、それに従って、傾き入力触覚フィードバック効果を変更することができる。これらの図に示す傾きベース入力は、アバターを必要としないアプリケーションに対する入力に対して更に使用することができる。
【００８６】
図１４及び図１５Ａ〜図１５Ｅは、ワンドとして構成された単一デバイスを備える触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１を示す。図１４に示すように、傾きベース入力デバイス１４０１は、１つ以上の傾き入力センサー１４２３と、触覚効果を提供するための１つ以上の触覚アクチュエーター１４２０とを含むことができる。幾つかの実施態様では、傾き入力センサー１４２３の代わりに又はそれと組み合わせて、カメラ１４５０を用いて、デバイス１４０１の方位を判定することができる。幾つかの実施態様では、別個のハウジングに少なくとも１つの触覚アクチュエーター１４２０を含むことができる。触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１は、図３及び図４に関して上述した触覚対応デバイス４００の構成要素のうちの任意のもの又は全てを更に含むことができる。
【００８７】
図１５Ａ〜図１５Ｅは、触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１を用いて実行することができる傾きベース移動を示す。図１５Ａにおいて、傾きベース入力デバイス１４０１は、ピッチ軸及びロール軸を中心とする傾きがないように保持されている。すなわち、触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１は、垂直方向におよそ真直ぐに保持されている。
【００８８】
図１５Ｂにおいて、触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１は、前方に傾けられてピッチ軸を中心とする傾きをもたらしている。ピッチ軸を中心とするこの傾きは、例えば、前方の動きに変換することができる。ピッチ軸を中心とする他方の方向における傾きにより、例えば、デバイスを戻るように傾けることにより、逆の動きを生成することができる。モーションジェスチャーの大きさは、傾斜度に従って判定することができる。図１５Ｃは、更に傾けられて、より高速な移動を示す触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１を示す。図１５Ｂ及び図１５Ｃに示す動きに応じて、システムは、例えば図１５Ｃにおいて、より大きい大きさの傾きを示す、より強力な触覚効果を提供することができる。触覚効果は、傾きベース入力に関する情報をユーザーに伝達するように配置された触覚アクチュエーター１４２０によって提供することができる。図１５Ｂ及び図１５Ｃの例では、これは、触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１の頂部において触覚効果を提供することを含む。別の実施形態では、逆のモーションジェスチャーにおいて、触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１の底部において、触覚効果を提供することができる。
【００８９】
図１５Ｄ及び図１５Ｅは、デバイス１４０１を左に傾けることによりロール軸を中心とする傾きをもたらす、触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１の使用を示す。図１５Ｄにおいて、デバイス１４０１は、ロール軸を中心に更に傾けられている。図１５Ｄの位置決めは、左への移動又は回転を示し、一方で、図１５Ｅの位置決めは、より高速に左へ移動又は回転していることを示す。図１５Ｄにおいて、デバイス１４０１は、傾きベース入力に対するフィードバックとして触覚効果を生成することができ、図１５Ｅでは、デバイス１４０１は、傾きベース入力に対するフィードバックとして、より強力な大きさの触覚効果を生成することができる。
【００９０】
図１４及び図１５Ａ〜図１５Ｅでは、一体化した触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１として示すが、幾つかの実施形態では、図５及び図６に関して上述した実施形態と同様に、触覚アクチュエーター１４２０及び傾き入力センサー１４２３を、別個のデバイス、例えば、触覚対応デバイス及び傾きベース入力デバイスに配置することができる。こうした実施形態は、図５及び図６に関して上述したように、触覚対応デバイス５０２及び傾きベース入力デバイス５０１の構成要素のうちの任意のもの又は全てを更に含むことができる。図１５Ａ〜図１５Ｅに、触覚対応傾きベース入力デバイス１４０１の特定の動きを示し、アバターの動きに関して説明しているが、これらは単に例示である。これらの図に示す傾きベース入力は、更なる実施形態においてアバターの異なる動きにマッピングすることができ、それに従って、傾き応答触覚効果出力を変更することができる。これらの図に示す傾きベース入力は、アバターを必要としないアプリケーションに対する入力に対して更に使用することができる。
【００９１】
上記のように、傾きベース入力に応じて触覚フィードバックすなわち触覚効果を生成するシステム、デバイス、及び方法が提供される。本発明による種々の実施形態を上述してきたが、これらの実施形態は、限定としてではなく単なる説明及び例として提示されていることを理解すべきである。形式及び細部における種々の変更は本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく本発明内で行うことができることは当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれかによって限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ規定されるべきである。本明細書において論考された各実施形態、及び本明細書において引用された各引用文献の各特徴は、他の任意の実施形態の特徴と組み合わせて用いることができることも理解されるであろう。言い換えると、触覚効果をレンダリングする上記方法の態様は、本明細書において説明した他の方法と任意に組み合わせて用いることもできるし、上記方法は別々に用いることもできる。本明細書において論考された全ての特許及び刊行物はその全体が、引用することにより本明細書の一部をなす。
【００９２】
本願は、２０１７年１１月２７日に出願された米国特許出願第１５／８２２，７９４号の利益を主張し、この出願の開示は引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【外国語明細書】
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