(57)【要約】      （修正有）【課題】回転触覚効果を出力するための複数のセグメントを有するデバイスを提供する。【解決手段】ハンドヘルドコントローラー２００は、第１のセグメント２０４と、第２のセグメント２０６と、ユーザー入力構成要素２０５ａ〜２０５ｄと、アクチュエーター２１４，２１６と、制御ユニットとを備える。第２のセグメントは、第１のセグメントに回転可能に取り付けられている。アクチュエーターは、第１のセグメント又は第２のセグメント内に配置されていると共に、回転軸の回りに第１のセグメントと第２のセグメントとの間の相対回転を生成するように構成されており、第１のセグメントの少なくとも一部分及び第２のセグメントの少なくとも一部分は、回転軸に沿って位置合わせされている。制御ユニットは、触覚効果を生成するか否かを判断し、そのような判断に応答して、アクチュエーターを起動して相対回転を生成するように構成されている。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセグメントと、
前記第１のセグメントに回転可能に取り付けられた第２のセグメントと、
前記第１のセグメント又は前記第２のセグメント上に配置されたユーザー入力構成要素と、
前記第１のセグメント又は前記第２のセグメント内に配置されたアクチュエーターであって、回転軸の回りに前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの間の相対回転を生成するように構成されたアクチュエーターと、
前記アクチュエーターと通信し、触覚効果を生成するか否かを判断し、前記触覚効果を生成するとの判断に応答して、前記アクチュエーターを起動して、前記回転軸の回りに前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの間の前記相対回転を生成するように構成された制御ユニットと、
を備える、ハンドヘルドコントローラー。
【請求項２】
前記第１のセグメントの少なくとも一部分及び前記第２のセグメントの少なくとも一部分は、前記アクチュエーターの前記回転軸に沿って位置合わせされており、前記制御ユニットは、前記触覚効果を生成するとの判断に応答して、前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの間の相対回転角度を求め、前記アクチュエーターを起動して、前記第１のセグメント及び前記第２のセグメントを互いに対して前記求められた相対回転角度だけ回転させるように構成されており、前記求められた相対回転角度は、前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの間の相対回転の最大量である、請求項１に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記触覚効果を生成するとの前記判断に応答して、前記第１のセグメント及び前記第２のセグメントのうちの一方のセグメントを、前記第１のセグメント及び前記第２のセグメントのうちの他方に対して第１の方向に１回だけ回転させるように構成されている、請求項２に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項４】
前記一方のセグメントは、前記アクチュエーターが起動されると、第１の位置から第２の位置に回転され、前記アクチュエーターは、前記一方のセグメントを反対方向の第２の方向に、前記第１のセグメント及び前記第２のセグメントのうちの前記他方に対して前記求められた相対回転角度だけ回転させることによって、前記一方のセグメントを前記第２の位置から前記第１の位置に戻すように構成されている、請求項３に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項５】
前記制御ユニットは、ｉ）前記第１のセグメント又は前記第２のセグメントに対する握圧と、ｉｉ）前記第１のセグメント又は前記第２のセグメントの外面を形成する材料と、ｉｉｉ）互いに対して回転可能な前記ハンドヘルドコントローラーのセグメントの総数とのうちの少なくとも１つに基づいて前記相対回転角度を求めるように構成されている、請求項２に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項６】
前記触覚効果を生成するとの前記判断に応答して、前記制御ユニットは、振動の周波数を求め、前記求められた相対回転角度である振幅及び前記求められた振動の周波数である周波数で前記第１のセグメント及び前記第２のセグメントを互いに対して往復して回転させるように更に構成されている、請求項２に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項７】
前記アクチュエーターの前記回転軸に沿って前記第１のセグメントから前記第２のセグメントに長手方向に延在するシャフトを更に備え、
前記アクチュエーターは、該アクチュエーターが前記シャフトに対して回転可能であるように前記シャフトに回転可能に取り付けられるか、又は該アクチュエーター及び前記シャフトが共に回転するように前記シャフトに固定して取り付けられており、前記回転軸は、前記ハンドヘルドコントローラーの長手方向に延びる中心軸である、請求項１に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項８】
前記アクチュエーターは、前記シャフトに回転可能に取り付けられると共に前記第１のセグメント内に配置された第１のアクチュエーターであり、前記ハンドヘルドコントローラーは、前記第２のセグメント内に配置されると共に前記シャフトに回転可能に取り付けられた第２のアクチュエーターを更に備え、前記制御ユニットは、前記触覚効果を生成するとの前記判断に応答して、前記第１のアクチュエーターに前記第１のセグメントを前記シャフトの回りに第１の方向に回転させ、前記第２のアクチュエーターに前記第２のセグメントを前記シャフトの回りに反対方向の第２の方向に回転させるように構成されている、請求項７に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項９】
前記ハンドヘルドコントローラーは、隣接するセグメントにそれぞれ回転可能に取り付けられた１つ以上の追加のセグメントを更に備え、前記制御ユニットは、前記ハンドヘルドコントローラーの前記第１のセグメント、前記第２のセグメント及び前記１つ以上の追加のセグメントのうちのいずれを前記第１のセグメントに対して回転させるのかを決定するように構成されている、請求項８に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１０】
前記ハンドヘルドコントローラーの前記１つ以上の追加のセグメントの各セグメントは、該セグメント内に配置されたアクチュエーターを有し、各アクチュエーターは、前記長手方向に延びる中心軸の回りにそれぞれの前記セグメントを回転させるように構成されている、請求項９に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１１】
前記ハンドヘルドコントローラーは、１つ以上の追加のセグメント及び１つ以上の結合デバイスを更に備え、前記１つ以上の結合デバイスのそれぞれは、前記制御ユニットから制御信号を受信すると、前記第１のセグメント、前記第２のセグメント及び前記１つ以上の追加のセグメントのそれぞれの隣接セグメント対が共に回転するように該隣接セグメント対を係合させるように構成されている、請求項７に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１２】
前記第２のセグメントは、前記第１のセグメントの第１の端部に配置され、前記ハンドヘルドコントローラーは、前記第１のセグメントの反対側の第２の端部に配置された第３のセグメントを更に備えており、
前記アクチュエーターは、前記第１のセグメント内に配置された第１のアクチュエーターであると共に、前記第２のセグメントを、前記中心軸の回りに前記第１のセグメントに対して第１の方向に第１のシャフトを介して回転させるように構成されており、
前記ハンドヘルドコントローラーは、前記第１のセグメント内に配置されるとともに前記第３のセグメントを、前記中心軸の回りに前記第１のセグメントに対して反対方向の第２の方向に第２のシャフトを介して回転させるように構成されている第２のアクチュエーターを備える、請求項１に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１３】
前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの間の相対回転を検出するように構成されている回転センサーを更に備え、
前記制御ユニットは、前記検出された相対回転を制御入力信号に変換するように構成されており、前記ハンドヘルドコントローラーは、前記制御入力信号を前記ハンドヘルドコントローラーの外部のコンピューターに通信するように構成されている通信ユニットを更に備える、請求項１に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１４】
前記ハンドヘルドコントローラーは、コンピューターと通信するように構成されており、前記ハンドヘルドコントローラーの前記制御ユニットは、前記コンピューターが、規定されたアプリケーション又は該アプリケーションの規定された部分を実行しているか否かを判断するように構成されており、且つ前記コンピューターが前記規定されたアプリケーション又は該アプリケーションの前記規定された部分を実行しているとの判断に応答して、前記アクチュエーターを起動して、前記ユーザー入力構成要素を規定位置に回転させるように更に構成されている、請求項１に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１５】
前記規定されたアプリケーションはゲームアプリケーションであり、前記ユーザー入力構成要素は、前記ゲームアプリケーションの入力信号を提供するように構成されたボタン又はトリガーである、請求項１４に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１６】
前記第１のセグメントは、記憶デバイスにおいてテクスチャに関連付けられており、前記制御ユニットは、前記テクスチャに基づいて前記第１のセグメントを前記第２のセグメントに対して回転させるように構成されている、請求項１に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１７】
前記第１のセグメントは、記憶デバイスにおいて第１のテクスチャ及び第２のテクスチャに関連付けられており、前記第１のテクスチャは、第１の回転方向に関連付けられており、前記第２のテクスチャは、反対方向の第２の回転方向に関連付けられており、前記制御ユニットは、前記第１のセグメントを前記第２のセグメントに対して前記第１の方向に回転させるか又は前記第２の方向に回転させるのかを判断し、前記判断された方向に関連付けられたそれぞれの前記テクスチャに基づいて前記第１のセグメントを前記第２のセグメントに対して回転させるように構成されている、請求項１に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１８】
前記アクチュエーターは、該アクチュエーターが前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの間の相対回転を阻止するモードを有するように構成されている、請求項１に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項１９】
握持可能な表面である側面を有するハウジングと、
前記ハウジング上に配置されているユーザー入力構成要素と、
前記ハウジングの前記側面上に配置されており、前記側面の残りの部分に対して回転可能な１つ以上の触覚効果領域と、
前記ハウジング内に配置され、前記１つ以上の触覚効果領域を前記側面の前記残りの部分に対して回転させるように構成されている１つ以上のアクチュエーターと、
前記１つ以上のアクチュエーターと通信し、触覚効果を生成するか否かを判断し、前記触覚効果を生成するとの判断に応答して、前記１つ以上のアクチュエーターを起動して、前記１つ以上の触覚効果領域を回転させるように構成されている制御ユニットと、
を備える、ハンドヘルドコントローラー。
【請求項２０】
前記１つ以上の触覚効果領域の各触覚効果領域は円形領域である、請求項１９に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項２１】
前記１つ以上の触覚効果領域は、複数の触覚効果領域を有し、前記１つ以上のアクチュエーターは、単一のアクチュエーターのみを有し、該単一のアクチュエーターは、前記複数の触覚効果領域を回転させるように構成されている、請求項２０に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項２２】
前記複数の触覚効果領域の各触覚効果領域は、前記側面の残りの部分と同一平面上にある、請求項２１に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項２３】
前記制御ユニットは、前記複数の触覚効果領域を同じ速度で同じ方向に同じ回転角度だけ回転させるように構成されている、請求項２２に記載のハンドヘルドコントローラー。
【請求項２４】
前記複数の触覚効果領域は、同一直線上にある少なくとも３つの触覚効果領域を含む、請求項２３に記載のハンドヘルドコントローラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転触覚効果を出力するための複数のセグメントを有するデバイスを対象とし、ゲーミング、ユーザーインターフェース、モバイルデバイス、ウェアラブルデバイス、及びコンシューマ用電子機器において用途を有する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオゲーム及びビデオゲームシステムは、カジュアルゲーマーに向けたマーケティング、及びその結果カジュアルゲーマーが参加したことに起因してより一層普及している。コントローラーデバイス（例えば、ビデオゲームデバイス又はビデオゲームコントローラー）は、視覚的キュー(cue)及び聴覚的キューを用いて、フィードバックをユーザーに提供することができる。幾つかのインターフェースデバイスでは、運動感覚フィードバック（作用力フィードバック及び抵抗力フィードバック等）及び／又は触知フィードバック（振動、触感、及び熱等）もユーザーに提供され、これらは、より一般的には、一括して「触覚フィードバック」又は「触覚効果」として知られている。触覚フィードバックは、ユーザーインターフェースを強化及び簡素化するキューを提供することができる。具体的には、振動効果、すなわち、振動触知触覚効果は、電子デバイスのユーザーに特定のイベントをアラートするキュー、又はシミュレーション環境又は仮想環境内でより大きな没入感を生み出す現実感のあるフィードバックを提供するキューをそれらのユーザーに提供することに役立つことができる。ユーザーが動作を引き起こすためにユーザー入力要素とインタラクトするウェアラブルデバイス、自動車制御装置、遠隔制御装置、及び他の同様のデバイス等の他のデバイスも、触覚フィードバック又は触覚効果によって利益を得る。
【発明の概要】
【０００３】
以下の詳細な説明は、その性質上、単なる例示にすぎず、本発明を限定することも本発明の用途及び使用を限定することも意図するものではない。さらに、上記技術分野、背景技術、発明の概要、又は以下の詳細な説明において提示される明示的又は暗黙的ないずれの理論によっても束縛されることは意図されていない。
【０００４】
本発明の目的のうちの１つは、回転触覚効果を出力するための複数のセグメントを有し、ゲーミング、ユーザーインターフェース、モバイルデバイス、ウェアラブルデバイス、及びコンシューマ用電子機器において用途を有するデバイスを提供することである。
【０００５】
本発明における実施の形態のうちの１つの態様は、第１のセグメントと、第２のセグメントと、ユーザー入力構成要素と、アクチュエーターと、制御ユニットとを備えるハンドヘルドコントローラーに関する。第２のセグメントは、第１のセグメントに回転可能に取り付けられる。ユーザー入力構成要素は、第１のセグメント又は第２のセグメント上に配置される。アクチュエーターは、第１のセグメント又は第２のセグメント内に配置され、アクチュエーターは、回転軸の回りに第１のセグメントと第２のセグメントとの間の相対回転を生成するように構成される。制御ユニットは、アクチュエーターと通信し、触覚効果を生成するか否かを判断し、触覚効果を生成するとの判断に応答して、アクチュエーターを起動して、回転軸の回りに第１のセグメントと第２のセグメントとの間の相対回転を生成するように構成される。
【０００６】
一実施の形態では、第１のセグメントの少なくとも一部分及び第２のセグメントの少なくとも一部分は、アクチュエーターの回転軸に沿って位置合わせされ、制御ユニットは、触覚効果を生成するとの判断に応答して、第１のセグメントと第２のセグメントとの間の相対回転角度を求め、アクチュエーターを起動して、第１のセグメント及び第２のセグメントを互いに対して該求められた相対回転角度だけ回転させるように構成され、該求められた相対回転角度は、第１のセグメントと第２のセグメントとの間の相対回転の最大量である。
【０００７】
一実施の形態では、制御ユニットは、触覚効果を生成するとの判断に応答して、第１のセグメント及び第２のセグメントのうちの一方のセグメントを、第１のセグメント及び第２のセグメントのうちの他方に対して第１の方向に１回だけ回転させるように構成される。
【０００８】
一実施の形態では、一方のセグメントは、アクチュエーターが起動されると、第１の位置から第２の位置に回転され、アクチュエーターは、該一方のセグメントを反対方向の第２の方向に、第１のセグメント及び第２のセグメントのうちの他方に対して、求められた相対回転角度だけ回転させることによって、一方のセグメントを第２の位置から第１の位置に戻すように構成される。
【０００９】
一実施の形態では、制御ユニットは、ｉ）第１のセグメント又は第２のセグメントに対する握圧と、ｉｉ）第１のセグメント又は第２のセグメントの外面を形成する材料と、ｉｉｉ）互いに対して回転可能なハンドヘルドコントローラーのセグメントの総数とのうちの少なくとも１つに基づいて相対回転角度を求めるように構成される。
【００１０】
一実施の形態では、触覚効果を生成するとの判断に応答して、制御ユニットは、振動の周波数を求め、求められた相対回転角度である振幅及び求められた振動の周波数である周波数で第１のセグメント及び第２のセグメントを互いに対して往復して回転させるように更に構成される。
【００１１】
一実施の形態では、ハンドヘルドコントローラーは、アクチュエーターの回転軸に沿って第１のセグメントから第２のセグメントに長手方向に延在するシャフトを更に備え、アクチュエーターは、アクチュエーターがシャフトに対して回転可能であるようにシャフトに回転可能に取り付けられるか、又はアクチュエーター及びシャフトがともに回転するようにシャフトに固定して取り付けられており、回転軸は、ハンドヘルドコントローラーの長手方向に延びる中心軸である。
【００１２】
一実施の形態では、アクチュエーターは、シャフトに回転可能に取り付けられるとともに第１のセグメント内に配置された第１のアクチュエーターであり、ハンドヘルドコントローラーは、第２のセグメント内に配置されるとともにシャフトに回転可能に取り付けられた第２のアクチュエーターを更に備え、制御ユニットは、触覚効果を生成するとの判断に応答して、第１のアクチュエーターに第１のセグメントをシャフトの回りに第１の方向に回転させ、第２のアクチュエーターに第２のセグメントをシャフトの回りに反対方向の第２の方向に回転させるように構成される。
【００１３】
一実施の形態では、ハンドヘルドコントローラーは、隣接するセグメントにそれぞれ回転可能に取り付けられた１つ以上の追加のセグメントを更に備え、制御ユニットは、ハンドヘルドコントローラーの第１のセグメント、第２のセグメント、及び１つ以上の追加のセグメントのうちのいずれを第１のセグメントに対して回転させるのかを決定するように構成される。
【００１４】
一実施の形態では、ハンドヘルドコントローラーの１つ以上の追加のセグメントの各セグメントは、該セグメントに配置されたアクチュエーターを有し、各アクチュエーターは、長手方向に延びる中心軸の回りにそれぞれのセグメントを回転させるように構成される。
【００１５】
一実施の形態では、ハンドヘルドコントローラーは、１つ以上の追加のセグメント及び１つ以上の結合デバイスを更に備え、１つ以上の結合デバイスのそれぞれは、制御ユニットから制御信号を受信すると、第１のセグメント、第２のセグメント及び１つ以上の追加のセグメントのそれぞれの隣接セグメント対がともに回転するように該隣接セグメント対を係合させるように構成される。
【００１６】
一実施の形態では、第２のセグメントは、第１のセグメントの第１の端部に配置され、ハンドヘルドコントローラーは、第１のセグメントの反対側の第２の端部に配置された第３のセグメントを更に備える。この実施の形態では、アクチュエーターは、第１のセグメント内に配置された第１のアクチュエーターであり、第２のセグメントを、中心軸の回りに第１のセグメントに対して第１の方向に第１のシャフトを介して回転させるように構成され、ハンドヘルドコントローラーは、第１のセグメント内に配置されるとともに第３のセグメントを、中心軸の回りに第１のセグメントに対して反対方向の第２の方向に第２のシャフトを介して回転させるように構成された第２のアクチュエーターを備える。
【００１７】
一実施の形態では、ハンドヘルドコントローラーは、第１のセグメントと第２のセグメントとの間の相対回転を検出するように構成された回転センサーを更に備え、制御ユニットは、検出された相対回転を制御入力信号に変換するように構成され、ハンドヘルドコントローラーは、制御入力信号をハンドヘルドコントローラーの外部のコンピューターに通信するように構成された通信ユニットを更に備える。
【００１８】
一実施の形態では、ハンドヘルドコントローラーは、コンピューターと通信するように構成され、ハンドヘルドコントローラーの制御ユニットは、コンピューターが、規定されたアプリケーション又は該アプリケーションの規定された部分を実行しているか否かを判断するように構成され、コンピューターが規定されたアプリケーション又は該アプリケーションの規定された部分を実行しているとの判断に応答して、アクチュエーターを起動して、ユーザー入力構成要素を規定位置に回転させるように更に構成される。
【００１９】
一実施の形態では、規定されたアプリケーションはゲームアプリケーションであり、ユーザー入力構成要素は、ゲームアプリケーションの入力信号を提供するように構成されたボタン又はトリガーである。
【００２０】
一実施の形態では、第１のセグメントは、記憶デバイスにおいてテクスチャに関連付けられ、制御ユニットは、テクスチャに基づいて第１のセグメントを第２のセグメントに対して回転させるように構成される。
【００２１】
一実施の形態では、第１のセグメントは、記憶デバイスにおいて第１のテクスチャ及び第２のテクスチャに関連付けられ、第１のテクスチャは第１の回転方向に関連付けられ、第２のテクスチャは反対方向の第２の回転方向に関連付けられ、制御ユニットは、第１のセグメントを第２のセグメントに対して第１の方向に回転させるか又は第２の方向に回転させるのかを判断し、判断された方向に関連付けられたそれぞれのテクスチャに基づいて第１のセグメントを第２のセグメントに対して回転させるように構成される。
【００２２】
本発明における実施の形態の１つの態様は、ハウジングと、ユーザー入力構成要素と、１つ以上の触覚効果領域と、１つ以上のアクチュエーターと、制御ユニットとを備えるハンドヘルドコントローラーに関する。ハウジングは、握持可能な表面である側面を有する。ユーザー入力構成要素は、ハウジング上に配置される。１つ以上の触覚効果領域は、ハウジングの側面上に配置され、側面の残りの部分に対して回転可能である。１つ以上のアクチュエーターは、ハウジング内に配置され、１つ以上の触覚効果領域を側面の残りの部分に対して回転させるように構成される。制御ユニットは、１つ以上のアクチュエーターと通信し、触覚効果を生成するか否かを判断し、触覚効果を生成するとの判断に応答して、１つ以上のアクチュエーターを起動して、１つ以上の触覚効果領域を回転させるように構成される。
【００２３】
一実施の形態では、１つ以上の触覚効果領域の各触覚効果領域は円形領域である。
【００２４】
一実施の形態では、１つ以上の触覚効果領域は、複数の触覚効果領域を有し、１つ以上のアクチュエーターは、単一のアクチュエーターのみを有し、単一のアクチュエーターは、複数の触覚効果領域を回転させるように構成される。
【００２５】
一実施の形態では、複数の触覚効果領域の各触覚効果領域は、側面の残りの部分と同一平面上にある。
【００２６】
一実施の形態では、制御ユニットは、複数の触覚効果領域を同じ速度で同じ方向に同じ回転角度だけ回転させるように構成される。
【００２７】
一実施の形態では、複数の触覚効果領域は、単一のアクチュエーターを共有する。
【００２８】
一実施の形態では、複数の触覚効果領域は、同一直線上にある少なくとも３つの触覚効果領域を含む。
【００２９】
本発明の実施の形態の特徴、目的、及び利点は、添付図面が参照される以下の詳細な説明を読むことによって当業者に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による、回転触覚効果を出力する互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントをそれぞれ有する様々なハンドヘルドコントローラーを示す斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による、回転触覚効果を出力する互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有するハンドヘルドコントローラーを示す斜視図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による、回転触覚効果を出力する互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有するハンドヘルドコントローラーを示す側面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による、回転触覚効果を出力する互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有するハンドヘルドコントローラーのブロック図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態による、互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有するハンドヘルドコントローラー上で回転触覚効果を生成する方法のフロー図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による、ハンドヘルドコントローラーの２つのセグメント間の相対回転を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による、ハンドヘルドコントローラーの２つのセグメント間の相対回転を示す図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による、回転触覚効果を出力する互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有するハンドヘルドコントローラーを示す側面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による、回転触覚効果を出力する互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有するハンドヘルドコントローラーを示す側面図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による、回転触覚効果を出力する互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有するハンドヘルドコントローラーを示す側面図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による、回転触覚効果を出力する互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有するハンドヘルドコントローラーを示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態による、第１のセグメントに対して回転可能な複数のセグメントを有するハンドヘルドコントローラーを示す側面図である。
【図７】本発明の一実施形態による、第１のセグメントに対して回転可能な複数のセグメントを有するハンドヘルドコントローラーを示す側面図である。
【図８】本発明の一実施形態による、単一のセグメントに配置された２つのアクチュエーターを有するハンドヘルドコントローラーの側面図である。
【図９】本発明の一実施形態による、回転触覚効果を出力する互いに対して回転可能な２つのセグメントを有する両手使用のハンドヘルドコントローラーを示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、第１の回転軸に沿って回転可能なセグメント及び第２の回転軸に沿って回転可能なセグメントを有するハンドヘルドコントローラーを示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態による、触覚効果領域がその側面上に配置されるとともに当該側面の残りの部分に対して回転可能であるハンドヘルドコントローラーの図である。
【図１２Ａ】本発明の一実施形態による、触覚効果領域がその側面上に配置されたハンドヘルドコントローラーのブロック図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施形態による、複数の触覚効果領域がその側面上に配置されたハンドヘルドコントローラー上で回転触覚効果を生成する方法のフロー図である。
【図１３】本発明の一実施形態による、触覚効果領域がその側面上に配置されたハンドヘルドコントローラーのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
以下の詳細な説明は本来例示的なものでしかなく、本発明又は本発明の用途及び使用を限定するように意図されていない。さらに、前述の技術分野、背景技術、発明の概要又は以下の詳細な説明に提示されている、明示又は暗示されるいかなる理論にも制限されることは意図されていない。
【００３３】
本発明の実施形態は、デバイスの少なくとも第１のセグメントと第２のセグメントとの間の相対回転を通じてねじり触覚（回転触覚とも呼ばれる）を提供するように構成されたハンドヘルドゲームコンソールコントローラー等の触覚対応デバイスに関する。ハンドヘルドコントローラーは、例えば、当該コントローラーが、第１のセグメント及び第２のセグメントの双方がユーザーの掌部に接触するようにユーザーの手の掌部に握持されているとき、ねじり触覚を出力することができる。触覚効果（例えば、触知触覚効果）を生成するために、ハンドヘルドコントローラーがユーザーの手の掌部に把持されている間、第１のセグメント及び第２のセグメントは、互いに対して回転することができる。幾つかの場合には、第１のセグメント及び／又は第２のセグメントは、互いに対するそれらの回転中にユーザーの手の掌部に伸張力又はピンチ力を作用させることができる。幾つかの場合には、第１のセグメント及び／又は第２のセグメントは、互いに対するそれらの回転中にユーザーの手の掌部を摩擦することができる。一実施形態では、回転触覚効果は、ユーザーの手の皮膚等の皮膚接触がハンドヘルドコントローラーの第１のセグメント及び／又は第２のセグメントを用いて検出された場合にのみ出力することができる。一実施形態では、回転触覚効果は、ハンドヘルドコントローラーの第１のセグメント及び／又は第２のセグメントがユーザーの皮膚と接触しているか、又は皮膚の代わりに手袋等の衣料品と接触しているかにかかわらず出力することができる。
【００３４】
本明細書において論述する回転触覚効果は、様々な目的のために用いることができる。例えば、回転触覚効果は、ハンドヘルドコントローラーを介して制御されている仮想現実又は他のゲームにおいて表面のテクスチャを伝達するために、ハンドヘルドコントローラー上で、ユーザーの手の掌部に対して触知フィードバックを提供するのに用いることができる。別の例では、回転触覚効果は、ハンドヘルドコントローラーを介して制御されているゲームにおいて、仮想武器の発射又は仮想ボールに対する仮想野球バットによる打撃等のイベントをユーザーに知らせるのに用いることができる。更に別の例では、回転触覚効果は、アバター又はアバターによって操作されている道具に印加されている現実又は仮想のトルクを表すのに用いることができる。
【００３５】
一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーにおける回転触覚は、ハンドヘルドコントローラーが、例えば、その第１のセグメント及び第２のセグメントの双方に接触している手によって握持されている間、出力されるように意図することができる。ここで、これらの２つのセグメントは、互いに対して回転可能である。このタイプの握持は、２つのセグメントの相対回転を、ユーザーの手において直接又は手袋を通して感触することを可能にすることができる。本発明における実施形態では、回転触覚効果の相対回転は、ハンドヘルドコントローラーの第１のセグメント及び第２のセグメントの双方が、例えば、ユーザーの手に対して回転することを伴う場合もあるし、第１のセグメント及び第２のセグメントのうちの一方のみがユーザーの手に対して回転することを伴う場合もある。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーを握持する手からの握圧は、その第１のセグメント及び第２のセグメントの双方が手に対して回転することができるのか、又は一方のセグメントのみが手に対して回転することができるのかに影響を及ぼす場合がある。例えば、ハンドヘルドコントローラーの第１のセグメント及び第２のセグメントに対するユーザーの手の握持が緩く、そのため、それらのセグメントに対する握圧が低い場合、第１のセグメント及び第２のセグメントの双方は、ユーザーの手に対してそれぞれ対向する方向に回転可能であり得る。第１のセグメントは、例えば、ユーザーの視点に対して時計回り方向に回転することができ、第２のセグメントは、例えば、ユーザーの視点に対して反時計回り方向に回転することができる。ハンドヘルドコントローラーの第１のセグメント又は第２のセグメントのうちの一方に対するユーザーの手の握持がきつく、そのため、そのセグメントに対する握圧が高い場合、握持されているセグメントは、ユーザーの手に対して静止したままであり得る（接地とも呼ばれる）。一方、他方のセグメントに対する握圧は、十分に低く、この他方のセグメントはユーザーの手に対して引き続き回転することが可能であり得る。以下で論述するように、第１のセグメント及び第２のセグメントの双方に対する握圧が、双方のセグメントがユーザーの手に対して回転することを妨げるほど十分に高い状況があり得る。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーは、それらの状況を検出し、その場合、回転触覚効果の出力を差し控えるか又は回転触覚効果の大きさを低減するように構成することができる。
【００３６】
一実施形態では、回転触覚効果は、ユーザーの手、又はユーザーの身体の別の部分と様々な方法で相互作用することができる。例えば、ハンドヘルドコントローラーからの回転触覚効果は、特に、ハンドヘルドコントローラーが十分きつく把持され、そのため、その回転しているセグメントが回転方向に沿って皮膚を引っ張っている場合、ユーザーの手の掌部をピンチ(pinch)又は伸張することもできるし、ユーザーの手の掌部に対して他の任意の形態の張力を提供することもできる。別の例では、ハンドヘルドコントローラーからの回転触覚効果は、特に、ハンドヘルドコントローラーが十分緩く把持され、そのため、その回転しているセグメントがユーザーの手の掌部を滑ることができる場合、回転しているセグメントにユーザーの手の掌部をブラッシングさせることができる。
【００３７】
一実施形態では、特定の触覚効果は、ハンドヘルドコントローラーの２つのセグメントに、互いに対して当初の位置から１回だけ回転させることができる。例えば、２つのセグメントは、当初の位置から互いに対して４０度回転し、その後、停止するか又は当初の位置に戻ることができる。別の例では、２つのセグメントは、時計回り方向に当初の位置から互いに対して２０度回転し、当初の位置に戻り、反時計回り方向に当初の位置から互いに対して２０度回転し、当初の位置に戻り、この動きを複数サイクルにわたり繰り返す等の互いに対する往復回転をすることができる。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーのセグメントの動きは、ゲームコンソール上で実行されるゲームアプリケーション等からの、触覚効果を生成するための触覚コマンドによって引き起こすことができる。この実施形態では、第１の触覚コマンドによって引き起こされる動きは、第１の触覚効果とみなすことができる一方、後続の触覚コマンドからの動きは、別個の第２の触覚効果であるとみなすことができる。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーのセグメントの動きは、アプリケーションにおけるイベントによってトリガーされる触覚効果の一部とすることができる。この実施形態では、第１のイベントによってトリガーされる動きは、第１の触覚効果とみなすことができる一方、後続のイベントによってトリガーされる動きは、別個の第２の触覚効果であるとみなすことができる。
【００３８】
一実施形態では、以下でより詳細に論述するように、ハンドヘルドコントローラーのセグメントは、ユーザーがセグメント上の特徴部にアクセスするのがより困難である第１の位置（例えば、デフォルト位置であり、ベースライン位置とも呼ばれる）から、ユーザーがセグメント上の特徴部にアクセスするのがより容易である第２の位置に回転させることができる。この特徴部の例には、ユーザー入力要素（例えば、ジョイスティック、ボタン、トリガー）及びテクスチャ領域が含まれる。例えば、ユーザー入力要素が配置されたセグメントは、ユーザー入力要素に達するのがより困難である第１の位置から、ユーザー入力要素に達するのがより容易である第２の位置に回転させることができる。ジョイスティックの場合、例えば、第２の位置は、ジョイスティックがユーザーの方を向いており、ユーザーの親指がジョイスティックに届くのが最も容易である位置とすることができる。トリガーの場合、例えば、第２の位置は、トリガーがユーザーから遠ざかる方を向いており、ユーザーの人差し指がトリガーに届くのが最も容易である位置とすることができる。一実施形態では、第１の位置及び第２の位置は、ユーザーに対して相対的に規定することができる（例えば、ユーザーの方を向いている又はユーザーから遠ざかる方を向いている）。一実施形態では、第１の位置及び第２の位置は、ハンドヘルドコントローラーの特定の特徴部に対して相対的に規定することができる。例えば、ハンドヘルドコントローラー上の特定の特徴部（例えば、ロゴ、電源ボタン又は他のボタン）が、ユーザーがハンドヘルドコントローラーを把持しているときにユーザーの方を向いていると常に想定される場合、その特徴部は、他の特徴部の基準点として用いることができ、第１の位置及び第２の位置は、その基準点に対して相対的に規定することができる。一実施形態では、特定の特徴部（例えば、ボタン）が常に復帰するデフォルト位置すなわちベースライン位置は、基準点としての機能を果たすことができる。別の位置（例えば、第２の位置）は、ベースライン位置すなわちデフォルト位置に対して相対的に規定することができる（例えば、ベースライン位置すなわちデフォルト位置から時計回りに９０度又は１８０度）。
【００３９】
上記で論述したように、ハンドヘルドコントローラーの１つ以上のセグメントは、砂状テクスチャ、水面状テクスチャ、稜状テクスチャ、又は他の任意のテクスチャを有する領域等のテクスチャ領域を有することができる。テクスチャは、物理テクスチャ又は模造(simulated)テクスチャとすることができる。物理テクスチャは、領域の表面にある物理構造（例えば、粗いテクスチャを生み出す不規則構造）から生成することができる。模造テクスチャは、例えば、ユーザーの手と相互作用して触知感覚を提供するように構成された静電摩擦（ElectroStatic Friction：ＥＳＦ）電極から生成することができる。一実施形態では、テクスチャ領域は、テクスチャ領域がユーザーと接触していない第１の位置から、テクスチャ領域がユーザーと接触している第２の位置に回転させることができる。例えば、テクスチャ領域は、ハンドヘルドコントローラーの下部セグメントに配置することができる。第１の位置は、テクスチャ領域が通常、ユーザーの掌部から遠ざかる方を向くと想定され、したがって、ユーザーの掌部と接触しない位置とすることができる。したがって、第１の位置では、テクスチャ領域は、ユーザーによって感触されない。第２の位置は、テクスチャ領域が通常、ユーザーの掌部と接触する位置とすることができる。例えば、第２の位置は、第１の位置から１８０度の位置とすることができる。したがって、第２の位置では、テクスチャ領域は、ユーザーによって感触することができる。
【００４０】
本発明における実施形態の触覚対応デバイスは、ハンドヘルドコントローラー及びウェアラブルデバイス等の周辺デバイスを含む。図１Ａ及び図１Ｂは、本発明における実施形態による３つのハンドヘルドコントローラー１００、１００Ａ及び１００Ｂを示している。ハンドヘルドコントローラー１００、１００Ａ及び１００Ｂは、ゲームコントローラー（例えば、仮想現実（ＶＲ）ゲーム又は拡張現実（ＡＲ）ゲームの場合）であってもよいし、デバイスコントローラー（例えば、リモコン玩具車両の場合）であってもよいし、他の任意のタイプのハンドヘルドコントローラーであってもよいし、それらの任意の組み合わせであってもよい。ハンドヘルドコントローラー１００、１００Ａ及び１００Ｂのそれぞれは、回転軸の回りに互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有することができ、各セグメントは、回転軸に沿って位置合わせされた少なくとも一部分を有する。図１Ａでは、ハンドヘルドコントローラー１００は、回転軸１１０の回りに互いに対して回転可能な第１のセグメント１０４及び第２のセグメント１０６を有し、これらの２つのセグメント１０４、１０６は、回転軸１１０に沿って位置合わせされている。同様に、ハンドヘルドコントローラー１００Ａは、回転軸１１０Ａの回りに互いに対して回転可能な第１のセグメント１０４Ａ及び第２のセグメント１０６Ａを有し、これらの２つのセグメント１０４Ａ、１０６Ａは、回転軸１１０Ａに沿って位置合わせされている。図１Ｂでは、ハンドヘルドコントローラー１００Ｂは、回転軸１１０Ｂの回りに互いに対して回転可能な第１のセグメント１０４Ｂ及び第２のセグメント１０６Ｂを有する。第１のセグメント１０４Ｂは、全体を回転軸１１０Ｂに沿って位置合わせすることができる一方、第２のセグメント１０６Ｂは、その少なくとも一部分が回転軸１１０Ｂに沿って位置合わせされる。
【００４１】
一実施形態では、回転軸（例えば、１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ）は、回転作動を出力するように構成されたアクチュエーター（例えば、偏心回転質量（Eccentric Rotating Mass：ＥＲＭ）モーター等のモーター）によって画定することができる。例えば、モーターが、回転が出力される際に経由する回転子を有する場合、回転軸は、回転子の長手方向に延びる中心軸とすることができ、そのため、この軸は、回転子の中心を通って延びる。この長手方向に延びる中心軸は、回転子の放射軸(radial axis)に垂直とすることができる。一実施形態では、回転軸は、ハンドヘルドコントローラーの中心部分を通って更に延びることができ、その場合、回転軸は、ハンドヘルドコントローラーの長手方向に延びる中心軸と呼ぶことができる。例えば、回転軸１１０は、ハンドヘルドコントローラー１００のセグメント１０４、１０６の中心部分を通って延びることによって、ハンドヘルドコントローラー１００の長手方向に延びる中心軸とすることができる。回転軸１１０Ａは、ハンドヘルドコントローラー１００Ａのセグメント１０４Ａ、１０６Ａの中心部分を通って延びることによって、ハンドヘルドコントローラー１００Ａの長手方向に延びる中心軸とすることができる。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーは、その長手方向に延びる中心軸の回りに対称（例えば、回転対称）とすることができる。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーは、その長手方向に延びる中心軸の回りに非対称（例えば、回転非対称）である。一実施形態では、アクチュエーター（例えば、回転子）の長手方向に延びる中心軸は、ハンドヘルドコントローラーの中心部分を通って延びていない。
【００４２】
上記で論述したように、ハンドヘルドコントローラー１００、１００Ａ及び１００Ｂのそれぞれは、互いに対して回転可能な少なくとも２つのセグメントを有することができる。この相対回転は、セグメントのうちの一方のみがユーザーに対して回転すること、又は双方のセグメントがユーザーに対して反対方向に回転することを伴うことができる。図１Ａは、ハンドヘルドコントローラー１００のセグメント１０４がユーザーに対して、より具体的には、方向Ａにあるユーザーの視点に対して時計回り方向に回転し、ハンドヘルドコントローラー１００のセグメント１０６が方向Ａにあるユーザーの視点に対して反時計回り方向に回転する状況を示している。ハンドヘルドコントローラーは、ユーザーに対する、より具体的にはユーザーの手１９０に対する双方のセグメント１０４及びセグメント１０６の回転を可能にするように、手１９０によって十分緩く把持することができる。図１Ａは、ハンドヘルドコントローラー１００Ａのセグメント１０４Ａがユーザーに対して、より具体的にはユーザーの手１９１に対して静止して（すなわち、手１９１によって接地されて）把持される一方、セグメント１０６Ａが方向Ａにおけるユーザーの視点に対して反時計回り方向に回転する状況を更に示している。
【００４３】
図１Ｂは、ハンドヘルドコントローラー１００Ｂのセグメント１０６Ｂがユーザーの手１９２に対して静止して（すなわち、手１９２によって接地されて）把持されるとともに、セグメント１０４Ｂが方向Ｂにおけるユーザーの視点に対して反時計回りに回転する状況を示している。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラー１００Ａのセグメント１０４Ａ（図１Ａ）及びハンドヘルドコントローラー１００Ｂのセグメント１０６Ｂ（図１Ｂ）は、静止して把持することができる。なぜならば、ユーザーのそれぞれの手１９１、１９２は、セグメント１０４Ａ及びセグメント１０６Ｂがそれぞれの手に対して回転することを防止するほど十分高い静止摩擦レベルを生成する十分な握圧を用いてセグメント１０４Ａ又は１０６Ｂを握持しているからである。
【００４４】
一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーは、当該ハンドヘルドコントローラーの少なくとも２つのセグメントの相対回転を引き起こすことによってねじり触覚効果を出力することができる。ねじり触覚効果によって伝えられる感覚は、回転しているセグメントと、このセグメントを把持している手との間の摩擦レベルに依存することができる。回転しているセグメントの外表面と、このセグメントを把持している手の表面との間の摩擦レベルが十分に高いとき、回転しているセグメントは、このセグメントが回転するにつれて、把持している手を伸張又はピンチすることができ、これによって、皮膚が伸張又はピンチされている感覚を伝えることができる。例えば、時計回り方向におけるセグメント１０４の回転は、手１９０の掌部の第１の部分の皮膚を左側方向に伸張することができ、セグメント１０６の回転は、手１９０の掌部の第２の部分の皮膚を右側方向に伸張することができる。掌部の第１の部分は、第１のセグメント１０４と直接又は（例えば、手袋の裏側において）間接的に接触している部分とすることができ、掌部の第２の部分は、第２のセグメント１０６と直接又は間接的に接触している部分とすることができる。回転しているセグメントの外表面と、このセグメントを把持している手の表面との間の摩擦レベルが十分に低いとき、回転しているセグメントは、手の表面を滑ることができ、これによって、セグメントが手をブラッシングしている感覚を伝えることができる。例えば、セグメント１０４は、セグメント１０４が時計回りに回転するにつれて手１９０の掌部の第１の部分を左側方向にブラッシングすることができ、セグメント１０６は、セグメント１０６が反時計回りに回転するにつれて掌部の第２の部分を右側方向にブラッシングすることができる。一実施形態では、特定のセグメントが回転するか否か及び／又はどの程度回転するかを用いて、セグメントと、このセグメントを把持している手の表面との間の摩擦レベルを求めることができる。例えば、特定のセグメントの触覚効果がコマンドされたが、このセグメントがユーザー及び／又はハンドヘルドコントローラーの別のセグメントに対して回転しない場合又は少量しか回転しない場合、この現象は、セグメントに対する握力の量を推定するのに用いることができる。握力を求めることは、ハンドヘルドコントローラーがゲームにおける剣又は他の武器を表すとき等の様々な状況において有用であり得る。一実施形態では、回転センサー（例えば、図２Ｂにおける回転センサー２１５）を用いて、ハンドヘルドコントローラーの別のセグメント（例えば、この別のセグメントに回転自在に固定されたシャフト）に対する特定のセグメントの回転量及び／又は回転速度を求めることができる。回転センサーは、測定値を、特定のセグメントに対する握力を求めるのに用いることができるデジタル信号に符号化することができる。
【００４５】
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の実施形態によるハンドヘルドコントローラー２００の様々な構成要素を示している。ハンドヘルドコントローラー２００は、第１のセグメント２０４と、この第１のセグメント２０４に回転可能に取り付けられている第２のセグメント２０６とに分割される本体を有することができる。回転取り付けは、例えば、任意のタイプの回転ジョイント（例えば、外巻きジョイント、円筒ジョイント、ボールジョイント、ユニバーサルジョイント、１Ｒ回転ジョイント、２Ｒ回転ジョイント）とすることができる。一実施形態では、第１のセグメント２０４及び第２のセグメント２０６は、互いに対する回転を可能にするために、僅かな隙間によって分離することができる。一実施形態では、第１のセグメント２０４及び第２のセグメント２０６は、互いに対する回転を可能にするために十分に低い摩擦を有する材料の層によって分離することができる。一実施形態では、第１のセグメント２０４及び第２のセグメント２０６は、互いに対する回転を可能にするために一組以上のベアリングによって分離することができる。ハンドヘルドコントローラー２００の本体は、剛性のもの（例えば、剛性シェル）であってもよいし、可撓性のものであってもよい。
【００４６】
一実施形態では、ハンドヘルドコントローラー２００は、第１のセグメント２０４内に配置された第１のアクチュエーター２１４（例えば、第１のモーター）を更に備えることができ、第２のセグメント２０６内に配置された第２のアクチュエーター２１６（例えば、第２のモーター）を更に備えることができる。第１のアクチュエーター２１４及び第２のアクチュエーター２１６の各アクチュエーターは、回転軸２１０の回りに第１のセグメント２０４と第２のセグメント２０６との間の相対回転を生成するように構成することができる。一実施形態では、回転軸２１０は、第１のセグメント２０４と第２のセグメント２０６とを分割する方向の軸とすることができる。一実施形態では、回転軸２１０は、アクチュエーター２１４、２１６の長手方向に延びる中心軸とすることができ、この中心軸の回りにアクチュエーター２１４、２１６は回転する。図２Ａでは、アクチュエーター２１４、２１６は、同じ回転軸２１０を共有することができる。一実施形態では、回転軸２１０は、第１のセグメント２０４及び第２のセグメント２０６の長手方向に延びる中心軸とすることができ、セグメント２０４、２０６は、長手方向に延びる中心軸に沿って位置合わせすることができる。
【００４７】
図２Ａでは、ハンドヘルドコントローラー２００は、第１のセグメント２０４から第２のセグメント２０６に回転軸２１０に沿って延在するシャフト２０８を更に備えることができる。第１のアクチュエーター２１４及び第２のアクチュエーター２１６は、シャフト２０８に取り付けることができる。一実施形態では、第１のアクチュエーター２１４は、（シャフト２０８に対して回転可能であるように）シャフト２０８に回転可能に取り付けることができるとともに、第１のセグメント２０４の本体に固定して取り付けることができる。さらに、第２のアクチュエーター２１６は、シャフト２０８に回転可能に取り付けることができるとともに、第２のセグメント２０６の本体に固定して取り付けることができる。この構成において、第１のアクチュエーター２１４は、起動されると、シャフト２０８に対して回転することができ、したがって、第１のセグメント２０４もシャフト２０８に対して回転させることができる。第２のアクチュエーター２１６は、起動されると、シャフト２０８に対して回転することができ、したがって、第２のセグメント２０６もシャフト２０８に対して回転させることができる。図２Ａは、第１のアクチュエーター２１４がセグメント２０４を、方向Ａで観察したときにシャフト２０８の回りに時計回り方向に回転させているとともに、第２のアクチュエーター２１６がセグメント２０６を、方向Ａで観察したときにシャフト２０８の回りに反時計回り方向に回転させている状況を示している。
【００４８】
図２Ａは、第１のセグメント２０４又は第２のセグメント２０６上に配置された複数のユーザー入力構成要素２０５ａ〜２０５ｇを更に示している。これらのユーザー入力構成要素２０５ａ〜２０５ｇは、第２のセグメント２０６上に配置された第１の一組のボタン２０５ａ〜２０５ｄ及びトリガー２０５ｅを含み、第１のセグメント２０４上に配置されたボタン２０５ｇ及びトリガー２０５ｆを含む。一実施形態では、ボタン２０５ａ〜２０５ｄ及び２０５ｇは、１つ以上の機械式ボタン及び／又は１つ以上の容量タッチ検知ボタンを含むことができる。
【００４９】
図２Ｂは、ハンドヘルドコントローラー２００のブロック図を示している。図２Ｂのブロック図が示すように、ハンドヘルドコントローラー２００は、第２のセグメント２０６上に配置されたユーザー入力構成要素２０５ａ〜２０５ｅを備えるとともに、第１のセグメント２０４上に配置されたユーザー入力構成要素２０５ｆ、２０５ｇを備える。コントローラー２００は、第１のセグメント２０４内に配置された第１のアクチュエーター２１４と、第２のセグメント２０６内に配置された第２のアクチュエーター２１６とを更に備える。加えて、ハンドヘルドコントローラー２００は、制御ユニット２０３、通信インターフェース２１３、回転センサー２１５、圧力センサー２１７、加速度計／ジャイロスコープセンサー２１９、及び記憶デバイス２４０を更に備え、これらは、第１のセグメント２０４、第２のセグメント２０６、ハンドヘルドコントローラー２００の別のセグメント（存在する場合）、又はそれらの任意の組み合わせに配置することができる。
【００５０】
一実施形態では、通信インターフェース２１３は、外部コンピューター２５０と通信するように構成することができる。例えば、外部コンピューター２５０は、ゲームアプリケーションを実行するように構成されたゲームコンソール又はデスクトップコンピューターとすることができる。ハンドヘルドコントローラー２００は、ユーザー入力構成要素２０５ａ〜２０５ｇ等を介してゲームアプリケーションに制御入力を提供するのに用いられるゲームコントローラーとすることができる。一実施形態では、ユーザー入力構成要素２０５ａ〜２０５ｇ及び加速度計／ジャイロスコープセンサー２１９を用いて、ゲームアプリケーションを制御する制御入力信号を生成することができる。一実施形態では、圧力センサー２１７及び／又は回転センサー２１５を用いて、ゲームアプリケーションを制御する制御入力信号を生成することもできる。通信インターフェース２１３は、ユーザー入力構成要素２０５ａ〜２０５ｇ、加速度計／ジャイロスコープセンサー２１９、圧力センサー２１７、及び／又は回転センサー２１５から無線接続又は有線接続を介して外部コンピューター２５０に制御入力信号を中継することができる。
【００５１】
一実施形態では、制御ユニット２０３は、ユーザー入力構成要素２０５ａ〜２０５ｇ及び回転センサー２１５からの信号を処理し、及び／又はアクチュエーター２１４、２１６及び通信インターフェース２１３を制御するように構成することができる。制御ユニット２０３は、図２Ｂに示すようにセグメント２０４及び２０６の間に延びる有線接続２６０を用いて、又は無線接続を用いて、それらの構成要素と通信することができる。一実施形態では、有線接続２６０は、図２Ａのシャフト２０８を通ることができる。制御ユニット２０３に加えて、図２Ｂに示す他の構成要素も、１つ以上のプロセッサを備えることができる。これらのプロセッサは、ハンドヘルドコントローラー２００上の記憶デバイスからの非一時的コンピューター可読命令を実行する汎用プロセッサ、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）チップ等の専用プロセッサを含むことができる。一実施形態では、プロセッサは、求められた回転角度等の値を、例えば、プログラマー又は触覚設計者の意図を再現する１つ以上のアクチュエーターに印加される電圧に変換するように構成することができる。
【００５２】
一実施形態では、記憶デバイス２４０は、デバイスプロファイルをファームウェアとして記憶することができる。デバイスプロファイルは、例えば、セグメント２０４、２０６の外面を形成する材料に関する情報、ハンドヘルドコントローラー２００を形成するセグメントの数に関する情報、又はハンドヘルドコントローラー２００に関する他の任意の情報を記憶することができる。一実施形態では、以下でより詳細に論述するように、記憶デバイス２４０は、テクスチャプロファイルを記憶することができる。
【００５３】
一実施形態では、回転センサー２１５は、相対回転の有無、又は相対回転の方向、相対回転速度及び／又は相対回転角度等の相対回転のパラメーターを含めて、第１のセグメント２０４と第２のセグメント２０６との間の相対回転を検出するように構成することができる。回転センサー２１５は、トルクセンサー、ポテンショメーター、タコメーター、又は相対回転の有無及び／又は２つのセグメント２０４、２０６の間の相対回転のパラメーターのうちの１つを検知するように構成された他の任意のセンサーとすることができる。一実施形態では、ユーザーが、入力の形態としてセグメント２０４、２０６を互いに対して回転させることができる。入力は、相対回転が存在するか否かを単に示すバイナリ値とすることもできるし、種々の回転方向、種々の回転速度、及び／又は種々の回転角度に対応する、より多くの値を有することもできる。回転センサー２１５は、ユーザーによって引き起こされた相対回転を検出し、相対回転の有無又は相対回転のパラメーターを示す生のセンサーデータを制御ユニット２０３に報告するように構成することができる。制御ユニット２０３は、通信インターフェース２１３に生のセンサーデータを外部コンピューターへ通信させるように構成することもできるし、生のセンサーデータを、外部コンピューター２５０が認識するフォーマット（例えば、制御入力信号のフォーマット）にまず変換し、通信インターフェース２１３にこのフォーマットされたセンサーデータを外部コンピューターへ通信させるように構成することもできる。
【００５４】
一実施形態では、圧力センサー２１７は、握圧を測定するように構成された１つ以上のセンサーを含むことができる。握圧は、ハンドヘルドコントローラー２００がどの程度きつく又は緩く握られているのかを指す。一実施形態では、圧力センサー２１７は、セグメント２０４上に配置された少なくとも１つの握圧センサーと、セグメント２０６上に配置された別の握圧センサーとを含むことができる。これらの２つの握圧センサーは、それぞれセグメント２０４及びセグメント２０６に対する握圧の程度を測定することができる。握圧の測定値は、生のセンサーデータとして制御ユニット２０３へ通信することができる。
【００５５】
一実施形態では、制御ユニット２０３は、図２Ｃに示す例示の方法２７０等を用いて回転触覚効果を出力させるように構成することができる。図２Ｃのステップ２７１において、アクチュエーター２１４及び２１６と通信する制御ユニット２０３は、触覚効果を生成するか否かを判断することができる。ステップ２７３において、触覚効果を生成するとの判断に応答して、制御ユニット２０３は、アクチュエーター２１４及び／又はアクチュエーター２１６を起動して、回転軸２１０の回りに第１のセグメント２０４と第２のセグメント２０６との間の相対回転を生成する。この相対回転は、アクチュエーター２１４、２１６のうちの一方のアクチュエーターのみが起動されることを伴うこともできるし、双方のアクチュエーター２１４、２１６がそれぞれ反対方向に起動されることを伴うこともできる。一実施形態では、制御ユニットは、規定された持続時間及び／又は振幅を有するパルスを含む駆動信号をアクチュエーターに出力することによって、アクチュエーター（例えば、アクチュエーター２１４）を起動することができる。この実施形態では、アクチュエーターによって引き起こされるハンドヘルドコントローラーのセグメント（例えば、２０４又は２０６）の回転の量（すなわち、角度）は、このセグメントと、このセグメントを握持する手との間の摩擦レベルに応じて変化し得る。摩擦レベルは、例えば、握圧、皮膚水分、手が手袋を着用しているか否か及び手袋の材料、又は他の或る因子(factor)に依存することができる。
【００５６】
一実施形態では、制御ユニット２０３は、駆動信号パルスを出力する前に、圧力センサー２１７からの測定値を用いて、セグメント２０４、２０６とセグメント２０４、２０６を握持する手との間の摩擦量を推定するように構成することができる。制御ユニット２０３は、次に、推定された摩擦量に基づいて駆動信号パルスの持続時間及び／又は振幅を設定し、次に、駆動信号パルスを出力することができる。この駆動信号パルスは、この駆動信号において唯一のパルスであってもよい。一実施形態では、制御ユニット２０３は、セグメント２０４、２０６の間の相対回転が発生すると、この相対回転を監視して、発生した相対回転の量を求めることができる。制御ユニット２０３は、例えば、回転センサー２１５を用いることによってこの監視を行うことができる。求められた回転量が所望の回転量に達していない場合、制御ユニット２０３は、１つ以上の追加の駆動信号パルスを出力して、２つのセグメント２０４、２０６に、所望の相対回転角度に到達させることができる。一実施形態では、ゲームアプリケーション及び／又は触覚制御ユニット２０３は、ゲーム内環境の因子に基づいて回転触覚効果を調整又は別の方法で制御する触覚エンジンを実行するように構成することができる。
【００５７】
一実施形態では、制御ユニット２０３は、触覚効果を生成するとの判断に応答して、第１のセグメント２０４と第２のセグメント２０６との間の所望の相対回転角度を求めるように構成される。一実施形態では、この所望の相対回転角度は、例えば、触覚効果をトリガーするアプリケーションにおけるイベントに関連付けられた値に対応することができる。例えば、このアプリケーションは、ハンドヘルドコントローラー２００と通信するゲームコンソール上で実行されるゲームアプリケーションであって、ハンドヘルドコントローラー２００によって制御されているゲームアプリケーションとすることができる。触覚効果をトリガーする例示のイベントは、ゲームアプリケーションにおける物体の動き、ゲームアプリケーションにおける物体の衝突、又はゲームアプリケーションにおける爆発を含むことができる。一実施形態では、回転角度は、例えば、動きの速度、衝突の強度、又は爆発の強度に基づくことができる。一実施形態では、回転角度は、アプリケーションにおける物体又はイベントの状態に比例することができる。例えば、アプリケーションは、ユーザーが、仮想環境において、仮想バネを当該バネの均衡位置を過ぎて押引することによって仮想バネ又は仮想バネ状物体と相互作用することができる仮想環境を生成することができる。この相互作用に応答して、ハンドヘルドコントローラー２００は、回転触覚効果を出力することができ、この触覚効果の回転角度は、仮想環境における仮想バネ又は仮想バネ状物体の圧縮又は伸張の量に比例することができる。一実施形態では、回転方向は、アプリケーションにおけるイベントに基づくことができる。例えば、アプリケーションプログラマーは、アプリケーションにおける第１のイベントに応答して、セグメント２０４をトリガーしてセグメント２０６に対して時計回り方向に回転させ、アプリケーションにおける第２のイベントに応答して、セグメント２０４をトリガーしてセグメント２０６に対して反時計回り方向に回転させるようにアプリケーションをプログラミングすることができる。
【００５８】
一実施形態では、ハンドヘルドコントローラー２００は、外部コンピューター２５０と通信するように構成することができ、制御ユニット２０３は、規定されたアプリケーションを外部コンピューター２５０が実行することに応答して、又は規定されたアプリケーションの規定された部分を外部コンピューター２５０が実行することに応答して、アクチュエーター（例えば、２１４）を起動して、セグメントのうちの１つ（例えば、セグメント２０４／２０６）を回転軸２１０の回りに回転させるように構成することができる。制御ユニット２０３は、規定されたアプリケーション又はこのアプリケーションの規定された部分がコンピューター２５０上で実行されているとの判断に応答して、アクチュエーターを起動して、ユーザー入力構成要素に規定位置へ回転させることができる。例えば、規定されたアプリケーション又はその規定された部分は、ハンドヘルドコントローラーのジョイスティック、ボタン、又は他のユーザー入力構成要素との相互作用を伴うアプリケーション又は部分とすることができる。したがって、規定されたアプリケーション又はその一部分が実行されているとき、セグメント上のユーザー入力構成要素（例えば、トリガー２０５ｅ又は２０５ｆ）を、ユーザーがより容易に操作することができる規定位置に持っていくために、セグメント２０４／２０６を回転させることができる。例えば、ボタン（例えば、ボタン２０５ａ）の規定位置は、ユーザーの親指がこのボタンに容易に到達可能な位置とすることができ、トリガー（例えば、トリガー２０５ｅ）の規定位置は、ユーザーの人差し指がこのトリガーに容易に到達可能な位置とすることができる。一実施形態では、規定されたアプリケーションの規定された部分は、例えば、トリガーからの入力信号を用いて実行することができる武器の照準を定めること又は乗り物を飛行させることを伴うゲームアプリケーションの一部分とすることができる。一実施形態では、規定位置は、ベースライン位置に対して相対的なものとすることができる。例えば、セグメント２０６上のボタン２０５ａの規定位置は、ベースライン位置から反時計回りに９０度として規定することができる。一実施形態では、制御ユニット２０３は、規定されたアプリケーション又はその規定された部分が実行を終了した後、ユーザー入力構成要素をそのベースライン位置に戻すことができる。一実施形態では、アクチュエーター（例えば、２１４）は、セグメント及びこのセグメント上のユーザー入力要素を第１の位置と第２の位置との間で回転させるように構成される。第１の位置は、ユーザーがこのユーザー入力要素により容易にアクセス可能な位置とすることができる一方、第２の位置は、第１の位置から１８０度離れた位置とすることができる。制御ユニットは、ユーザー入力構成要素が規定されたアプリケーション又はその規定された部分と相互作用するのに必要とされるか否かを判断するように構成することができる。制御ユニットは、ユーザー入力構成要素が相互作用に必要とされるとの判断に応答して、アクチュエーターに、ユーザー入力構成要素を第１の位置に回転させることができ、ユーザー入力構成要素が相互作用に必要とされないとの判断に応答して、アクチュエーターに、ユーザー入力構成要素を第２の位置に回転させることができる。
【００５９】
上記で論述したように、１つ以上のセグメント（例えば、セグメント２０４）は、粗いテクスチャを有する３ｃｍ×３ｃｍ領域等のテクスチャ領域を有することができる。一実施形態では、セグメント２０４がベースライン位置にあるとき、テクスチャ領域は、ハンドヘルドコントローラー２００を握持する手によって感触されない。一実施形態では、制御ユニット２０３は、セグメント２０４をベースライン位置から規定位置（例えば、ベースライン位置から反時計回りに１８０度）回転させることができる。この規定位置では、テクスチャ領域は、ハンドヘルドコントローラー２００を握持する手によって感触することができる。
【００６０】
第１のセグメント２０４と第２のセグメント２０６との間の相対回転を図３Ａ及び図３Ｂに示す。図３Ａ及び図３Ｂは、回転角を測定する際の基準である基準ベクトルとしての機能を果たすベクトルｒｒｅｆを示している。図３Ａ及び図３Ｂの実施形態では、セグメント２０４と２０６との間の相対回転角度は、θＲｅｌａｔｉｖｅで示すことができる。θＲｅｌａｔｉｖｅは、θ２０４とθ２０６との間の差とすることができ、ここで、θ２０４は、第１の方向におけるｒｒｅｆに対する相対的なセグメント２０４の回転角度であり、θ２０６は、反対方向の第２の方向におけるｒｒｅｆに対する相対的なセグメント２０６の回転角度である。図３Ａでは、θ２０４及びθ２０６は双方ともに０度とすることができる。図３Ｂでは、θ２０４は、例えば、セグメント２０４が第１の方向（例えば、時計回り）においてｒｒｅｆに対して相対的に１５度回転した後は１５度の値を有することができる。さらに、図３Ｂでは、θ２０６は、例えば、セグメント２０６が反対方向の第２の方向（例えば、反時計回り）にｒｒｅｆに対して相対的に１５度だけ回転した後は−１５度の値を有することができる。その結果、θＲｅｌａｔｉｖｅ＝θ２０４−θ２０６＝１５度−（−１５度）＝３０度となる。図３Ｂに示すセグメント２０４及び２０６の相対回転は、第１の方向の相対回転と考えることができる。セグメント２０４及び２０６がそれらの回転方向を逆にし、それによって、セグメント２０４が反時計回り方向に回転し、セグメント２０６が時計回り回転で回転した場合、セグメント２０４及び２０６の相対回転は、反対方向の第２の方向を有すると考えることができ、θＲｅｌａｔｉｖｅは、３０度（すなわち、−１５度−１５度）の値を有することができる。一実施形態において、第１のセグメント（例えば、セグメント２０４）のみがｒｒｅｆに対して相対的に回転する一方、他のセグメント（例えば、セグメント２０６）がｒｒｅｆに対して静止したままである場合、相対回転方向は、第１のセグメントの回転方向と同じとすることができる。一実施形態では、θＲｅｌａｔｉｖｅは、第１の相対回転方向及び／又は第２の相対回転方向の第１のセグメント２０４と第２のセグメント２０６との間の最大の相対回転量又は相対回転角度とすることができる。角度θ２０４及びθ２０６は異なってもよいし、同じであってもよい。一実施形態では、制御ユニット２０３は、相対回転方向を決定するように更に構成することができる。
【００６１】
一実施形態では、制御ユニット２０３は、ねじり触覚効果を生成するとの判断に応答して、第１のセグメント２０４及び第２のセグメント２０６のうちの一方のセグメントを、第１のセグメント２０４及び第２のセグメント２０６のうちの他方に対して第１の方向に１回だけ回転させるように構成することができる。例えば、ゲームコンソール上のアプリケーションが、触覚効果を生成する触覚コマンドを制御ユニット２０３に通信した場合、制御ユニット２０３は、図３Ｂに示すように、セグメント２０４をセグメント２０６に対して反時計回りに、３０度の計算された最大量を１回だけ回転させることができる。上記で論述したように、これは、セグメント２０４のみがユーザーに対して回転することを伴うこともできるし、セグメント２０４及び２０６がユーザーに対してそれぞれの反対方向に回転することを伴うこともできる。セグメント２０４が、セグメント２０６に対して反時計回り方向に３０度だけ回転した後、これらの２つのセグメントは、制御ユニット２０３がアプリケーションから後続の触覚コマンドを受信するまで停止することもできるし、相対回転前の位置（例えば、当初の位置）に戻ることもできる。これらのセグメントは、セグメント２０４をセグメント２０６に対して時計回り方向に３０度だけ回転させることによって相対回転前の位置に戻ることができる。より具体的に言えば、相対回転前のセグメント２０４の位置は、第１の位置（例えば、ｒｒｅｆ）とすることができ、相対回転は、セグメント２０４を第１の方向において第１の位置から第２の位置に回転させることができる。第１の方向における相対回転後、セグメント２０４は、停止することもできるし、反対方向の第２の方向に回転して第１の位置に戻ることもできる。この反対方向の第２の方向における回転は、触覚効果の一部分とみなすこともできるし、セグメント２０４を第１の位置に再設定する別個の動作とみなすこともできる。一実施形態では、アクチュエーター（例えば、アクチュエーター２１４）又は制御ユニット２０３は、セグメント２０４を第１の位置に自動的に戻すことができる。この機能は、電子的又は機械的に実施することができる。電子的な実施では、アクチュエーター又は制御ユニット２０３は、セグメント（例えば、２０４又は２０６）が第１の位置から回転して離れた量（例えば、ｒｒｅｆから離れた３０度）を電子的に記録するようにプログラミングすることができ、反対方向に同じ量だけ自動的に回転して、セグメントを第１の位置に戻すように構成することができる。機械的な実施では、ハンドヘルドコントローラー２００は、第１のセグメント２０４及び第２のセグメント２０６に取り付けられた機械式付勢構成要素（例えば、トーションバネ）を備えることができる。この機械式付勢構成要素は、第１のセグメント２０４が第１の位置（例えば、ｒｒｅｆ）にいることに対応する均衡位置を有することができる。アクチュエーター（例えば、２１４）は、起動されると、セグメント２０４を均衡位置から回転させて離すことができる。アクチュエーターが起動解除されると、機械式付勢構成要素は、第１のセグメント２０４を第１の位置に自動的に戻すことができる。
【００６２】
代替の実施形態では、セグメントを特定の方向に１回だけ回転させるのではなく、制御ユニット２０３は、触覚効果を生成するとの判断に応答して、第１のセグメント２０４及び第２のセグメント２０６を互いに対して数サイクルにわたり往復回転させるように構成することができる。これらのサイクルは、制御ユニット２０３によって求められる振動の振幅及び周波数を有することができる。例えば、図３Ｂを参照すると、制御ユニット２０３によって求められた相対回転の３０度は、各サイクルの振幅とすることができ、周波数は、例えば、１Ｈｚとすることができる。この例では、相対回転のサイクルごとに、第１のセグメント２０４は、各サイクルの周期（すなわち、周波数の逆数）である１秒で、０度から１５度へ回転し、方向を反転して−１５度へ回転し、その後、０度へ回転して戻ることができる。同様に、第２のセグメント２０６は、１秒で、０度から−１５度へ回転し、方向を反転して１５度へ回転し、その後、０度へ回転して戻ることができる。
【００６３】
一実施形態では、制御ユニット２０３は、ｉ）第１のセグメント２０４又は第２のセグメント２０６に対する握圧と、ｉｉ）第１のセグメント２０４又は第２のセグメント２０６の外面を形成する材料と、ｉｉｉ）互いに対して回転可能なハンドヘルドコントローラーのセグメントの総数とのうちの少なくとも１つに基づいて相対回転角度を求めるように構成することができる。因子ｉ）及びｉｉ）は、第１のセグメント２０４／第２のセグメント２０６と、それぞれのセグメントと接触している手又は他の身体部分との間の摩擦の量に影響を及ぼし得る。例えば、ハンドヘルドコントローラーを握持する手からの握圧の増加は、摩擦の量の増加に対応する場合があり、幾つかの特定の材料（例えば、ゴム）も、摩擦の量の増加に対応する場合がある。この摩擦が増加するにつれて、アクチュエーターは、より大きな振幅又はより長い持続時間若しくはデューティーサイクルを有する駆動信号を必要とすること等によって、第１のセグメント２０４と第２のセグメント２０６との間の求められた相対回転角度を達成するのにより多くの電力を用いることを必要とする場合がある。したがって、エネルギー効率を良くするために、第１のセグメント２０４又は第２のセグメント２０６の握圧又は材料の摩擦係数が、閾値圧力量又は閾値摩擦係数よりも大きいとき、制御ユニット２０３は、閾値相対回転角度よりも小さい相対回転角度を求めるように構成することができる。閾値圧力量、閾値摩擦係数、及び閾値相対回転角度は、制御ユニット２０３に記憶された規定値とすることができる。因子ｉｉｉ）は、本開示において後により詳細に論述する図６及び図７に示すような、第１のセグメントと、第１のセグメントに対して回転可能な複数のセグメントとを有するハンドヘルドコントローラーに関係し得る。一実施形態では、制御ユニット（例えば、制御ユニット２０３）は、互いに対して回転可能なセグメントの総数の増加に伴って、それぞれのハンドヘルドコントローラーの求められた相対回転角度を減少させるように構成することができる。一実施形態では、制御ユニットは、ユーザーに対する相対的なハンドヘルドコントローラーの位置に基づいて回転角度を求めるように構成することができる。
【００６４】
一実施形態では、図２Ａ及び図２Ｂにおけるハンドヘルドコントローラー２００は、第１のセグメント２０４内に配置されたアクチュエーター２１４と、第２のセグメント２０６内に配置されたアクチュエーター２１６とを含む２つのアクチュエーターを備える。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーは、１つのアクチュエーターのみを備えることができる。例えば、図４Ａ及び図４Ｂは、ハンドヘルドコントローラー３００の第２のセグメント２０６内に配置された１つのアクチュエーター２１６のみを有するハンドヘルドコントローラー３００を示している一方、図５Ａ及び図５Ｂは、ハンドヘルドコントローラーの第１のセグメント２０４内に配置された１つのアクチュエーター２１４のみを有するハンドヘルドコントローラー４００を示している。
【００６５】
一実施形態では、図４Ａ及び図５Ａを参照すると、ハンドヘルドコントローラー３００、４００はそれぞれ、セグメント２０４と２０６との間に延在するシャフト２０８を備える。アクチュエーター２１４／２１６は、シャフト２０８に対して回転することができるように、シャフト２０８に回転可能に取り付けることができる。例えば、図４Ａを参照すると、アクチュエーター２１６は、シャフト２０８に回転可能に取り付けることができ、セグメント２０６の本体に固定して取り付けることができる。さらに、シャフト２０８は、セグメント２０４の本体に固定して取り付けることができる。アクチュエーター２１６が起動されると、アクチュエーター２１６及びセグメント２０６は、セグメント２０４に対してともに回転する。図５Ａを参照すると、アクチュエーター２１４は、シャフト２０８に回転可能に取り付けることができ、セグメント２０４（例えば、セグメント２０４の本体）に固定して取り付けることができる。さらに、シャフト２０８は、セグメント２０６に固定して取り付けることができる。アクチュエーター２１４が起動されると、アクチュエーター２１４及びセグメント２０４は、セグメント２０６に対してともに回転する。
【００６６】
別の実施形態では、図４Ａ及び図５Ａを参照すると、アクチュエーター２１４／２１６及びそのそれぞれのセグメント２０４／２０６がともに回転するように、アクチュエーター２１４／２１６は、そのそれぞれのセグメント２０４／２０６に固定して取り付けることができる。例えば、図４Ａを参照すると、アクチュエーター２１６は、セグメント２０６に固定して取り付けることができ、セグメント２０４と２０６との間に延在するシャフト２０８に回転可能に取り付けることができる。シャフト２０８は、セグメント２０４に固定して取り付けることができる。アクチュエーター２１６が起動されると、アクチュエーター２１６は、セグメント２０６をセグメント２０４に対して回転させる。図５Ａを参照すると、アクチュエーター２１４は、セグメント２０４に固定して取り付けることができ、シャフト２０８に回転可能に取り付けることができる。シャフト２０８は、セグメント２０６に固定して取り付けることができる。アクチュエーター２１４が起動されると、アクチュエーター２１４は、セグメント２０４をセグメント２０６に対して回転させる。
【００６７】
図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂに示す実施形態では、ユーザーがセグメント２０４又は２０６をどの程度きつく握持するかが、どのセグメントがユーザーに対して回転するのかに影響を及ぼし得る。例えば、ユーザーがセグメント２０６をきつく握持し、セグメント２０４を緩く握持する場合、図４Ａ及び図５Ａに示すように、セグメント２０６は静止した（すなわち、接地された）ままであり得る一方、セグメント２０４はユーザーに対して回転することができる。セグメント２０６は、その例では、基部(base)セグメントと呼ばれる場合がある。ユーザーがセグメント２０４をきつく握持し、セグメント２０６を緩く把持する場合、図４Ｂ及び図５Ｂに示すように、セグメント２０４は静止した（すなわち、接地された）ままであり得る一方、セグメント２０６はユーザーに対して回転することができる。セグメント２０４は、その例では、基部セグメントと呼ばれる場合がある。ユーザーが双方のセグメント２０４、２０６を十分緩く握持する場合、双方のセグメント２０４、２０６が反対方向でユーザーに対して回転可能であり得る。その状況では、ユーザーに対するセグメント２０４、２０６のそれぞれの回転角度又は回転速度は、同じ場合もあるし、異なる場合もある。
【００６８】
別の実施形態では、アクチュエーター２１４及び／又は２１６は、セグメント２０４と２０６との間の相対回転を阻止することができる回転ブレーキとして用いることができる。例えば、制御ユニット２０３は、正極端子と負極端子との間でアクチュエーター２１４及び／又は２１６を電気的に短絡させることができる。この電気的短絡は、例えば、正極端子と負極端子との間に配置されたスイッチを閉じることによって行うことができる。したがって、ブレーキモードは、切り替え可能に起動及び起動解除することができる。ユーザーが、１つのセグメント（例えば、セグメント２０６）を別のセグメント（例えば、セグメント２０４）に対して手動で回転させることを試みているとき、制御ユニット２０３は、例えば、セグメント２０４内のアクチュエーター２１４のブレーキモードを起動する選択肢を有することができる。アクチュエーター２１４のブレーキモードが起動されると、アクチュエーター２１４は、ユーザーがセグメント２０６をセグメント２０４に対して手動で回転させる試みを阻止することができる。制御ユニット２０３は、様々な条件に基づいてブレーキモードを起動することができる。例えば、制御ユニット２０３は、手動回転によって、セグメント２０６が規定された角度範囲（例えば、θ２０６の場合に−１５度〜１５度）内にあるときは、ブレーキモードを起動することができる。ブレーキは、セグメントの相対回転を阻止又は防止する障壁を擬態(simulate)することができる。
【００６９】
一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーは、それぞれが当該ハンドヘルドコントローラーの隣接するセグメントに回転可能に取り付けられた第１のセグメントと、第２のセグメントと、１つ以上の追加のセグメントとを備えることができる。例えば、図６は、第１のセグメント５０４と、第２のセグメント５０６と、追加のセグメント５０７及び５０９とを備えるハンドヘルドコントローラー５００を示している。同様に、図７は、第１のセグメント６０４と、第２のセグメント６０６と、追加のセグメント６０７及び６０９とを備えるハンドヘルドコントローラー６００を示している。一実施形態では、追加のセグメント５０７及び５０９（又は６０７及び６０９）は、同じサイズ（例えば、同じ半径Ｒ及び同じ厚さＴ）を有することができる。一実施形態では、追加のセグメント５０７及び５０９（又は６０７及び６０９）は、異なるサイズを有することができる。一実施形態では、４本の指に対応する４つのセグメントが存在する。
【００７０】
一実施形態では、ハンドヘルドコントローラー５００／６００は、第１のセグメント（例えば、５０４又は６０４）と、第２のセグメント及び１つ以上の追加のセグメントのうちの少なくとも１つのセグメント（すなわち、セグメント５０６、５０７、５０９のうちの少なくとも１つのセグメント又はセグメント６０６、６０７、６０９のうちの少なくとも１つのセグメント）との間の相対回転を引き起こすように構成された制御ユニット（例えば、制御ユニット２０３）を備えることができる。この実施形態では、制御ユニットは、第１のセグメント５０４／６０４に対して（及び、ユーザーが第１のセグメント５０４／６０４を把持している場合には、ユーザーに対して）回転しているコントローラー５００／６００のパーセンテージを制御するために、第２のセグメント（５０６又は６０６）及び１つ以上の追加のセグメント（５０７、５０９又は６０７、６０９）のうちのどのセグメントを回転させるのかを決定するように構成することができる。
【００７１】
例えば、第１のセグメント５０４／６０４は、ハンドヘルドコントローラー５００／６００の側面積の半分（すなわち、５０％）を占有することができる一方、第２のセグメント（５０６又は６０６）及び１つ以上の追加のセグメント（５０７、５０９又は６０７、６０９）はそれぞれ、ハンドヘルドコントローラー５００／６００の側面積の１／６を占有する。ここで、各セグメントの側面積は、Ａ＝２×セグメントの半径×π×セグメントの厚さとして計算することができる。制御ユニットが、ハンドヘルドコントローラー５００／６００の側面積の半分（すなわち、５０％）が第１のセグメント５０４／６０４に対して（例えば、同じ方向及び同じ速度で）一致して回転することを決定した場合、制御ユニットは、セグメント５０６、５０７、５０９の各セグメント又はセグメント６０６、６０７、６０９の各セグメントを第１のセグメント５０４／６０４に対して一致して回転させることができる。別の例では、制御ユニットが、ハンドヘルドコントローラー５００／６００の側面積の２／６（約３３％）が第１のセグメント５０４／６０４に対して一致して回転することを決定した場合、制御ユニットは、セグメント５０６、５０７、５０９（又はセグメント６０６、６０７、６０９）のうちの２つのセグメントのみを第１のセグメント５０４／６０４に対して一致して回転させることができる。他のセグメント５０９／６０９は、第１のセグメント５０４／６０４に対して実質的に回転しないように、回転している隣接セグメント５０７／６０７から十分に結合解除することができる。同様に、制御ユニットが、ハンドヘルドコントローラー５００／６００の側面積の１／６（約１６％）が第１のセグメント５０４／６０４に対して回転することを決定した場合、制御ユニットは、セグメント５０６、５０７、５０９（又はセグメント６０６、６０７、６０９）のうちの１つのセグメントのみを第１のセグメント５０４／６０４に対して回転させることができる。他のセグメント５０７、５０９（又はセグメント６０７、６０９）は、第１のセグメント５０４／６０４に対して実質的に回転しないように、回転している隣接セグメント５０６／６０６から実質的に結合解除することができる。
【００７２】
一実施形態では、制御ユニットは、触覚効果又は触覚効果をトリガーするイベントに関連付けられた強度レベルに基づいて、一致して回転するハンドヘルドコントローラーの全側面積に対するパーセンテージ、又はより具体的には、一致して回転するハンドヘルドコントローラーのセグメントの数を求めることができる。より低い強度レベルは、一致して回転する、より小さなパーセンテージ又はより少ないセグメントに関連付けることができる一方、より大きな強度レベルは、一致して回転する、より高いパーセンテージ及びより多くのセグメントに関連付けることができる。
【００７３】
一実施形態では、制御ユニットは、触覚効果又は触覚効果によって表される仮想物体に関連付けられたテクスチャに基づいて、一致して回転するハンドヘルドコントローラーの全側面積に対するパーセンテージ、又はより具体的には、一致して回転するハンドヘルドコントローラーのセグメントの数を求めることができる。例えば、より平滑なテクスチャは、一致して回転する、より小さなパーセンテージ又はより少ないセグメントに関連付けることができる一方、より粗いテクスチャは、一致して回転する、より大きなパーセンテージ又はより多くのセグメントに関連付けることができる。この実施形態では、テクスチャプロファイル（例えば、記憶デバイス２４０にある）は、より平滑なテクスチャを、一致して回転する、より小さなパーセンテージ又はより少ないセグメントに関連付けることができ、より粗いテクスチャを、一致して回転する、より大きなパーセンテージ又はより多くのセグメントに関連付けることができる。この実施形態は、このように、一致して回転されるハンドヘルドコントローラーのセグメントの数を変化させることによってテクスチャを擬態することができる。以下で論述するように、テクスチャは、もう１つの選択肢として、セグメントがどのように回転するのかに基づいて個々のセグメントによって擬態することもできる。
【００７４】
一実施形態では、制御ユニットは、ユーザーの手が仮想環境における仮想物体（例えば、ＶＲゲームアプリケーションにおける仮想滝）とどの程度接触しているかに基づいて、一致して回転するハンドヘルドコントローラーの全側面積に対するパーセンテージ、又はより具体的には、一致して回転するハンドヘルドコントローラーのセグメントの数を求めることができる。例えば、ユーザーの手全体が仮想環境における仮想物体と接触している場合、セグメント５０６、５０７、及び５０９の全てをセグメント５０４に対して一致して回転させることができる。ユーザーの手の２／３のみが仮想環境における仮想物体と接触している場合、２つのセグメント５０６、５０７のみがセグメント５０４に対して一致して回転される。
【００７５】
上記は、そのセグメントを第１のセグメントに対して一致して回転させるハンドヘルドコントローラー５００／６００の制御ユニットに関するものであるが、制御ユニットは、セグメントを、第１のセグメントに対して、回転方向及び／又は回転速度及び／又は回転角度に関して不均一に回転可能にすることもできる。例えば、図６におけるハンドヘルドコントローラー５００の制御ユニットは、第２のセグメント５０６をセグメント５０４に対して第１の方向に回転させ、セグメント５０７を、セグメント５０６と同程度の速度で２回だけ第１の方向に回転させ、セグメント５０９をセグメント５０４に対して反対方向の第２の方向に回転させるように構成することができる。
【００７６】
一実施形態では、セグメントは、当該セグメントがどのように回転するのかに基づいてテクスチャを擬態することができる。例えば、記憶デバイス内のテクスチャプロファイルは、セグメントの表面のより粗いテクスチャを、多くの一時停止によって中断されるセグメントの回転（例えば、起動停止方式での回転）に関連付けることができる。テクスチャプロファイルは、セグメントの表面のより平滑なテクスチャを、一時停止又は他の割り込みがより少ないか又は全くないセグメントの回転に更に関連付けることができる。一実施形態では、セグメント（例えば、図２Ａのセグメント２０４）は、記憶デバイスにおいて、特定のテクスチャ（例えば、平滑なテクスチャ）に関連付けることができ、制御ユニットは、このテクスチャに基づいて、このセグメントを（例えば、セグメント２０６等の別のセグメントに対して）回転させるように構成することができる。一実施形態では、セグメントは、２つ以上のテクスチャに関連付けることができる。例えば、セグメントは、１つの方向から感触されるときは第１のテクスチャを有し、異なる第２の方向から感触されるときは第２のテクスチャを有する仮想物体（例えば、ラチェット又はチーズグレーター）に関連付けることができる。この実施形態では、第１のテクスチャは、第１の回転方向に関連付けることができ、第２のテクスチャは、反対方向の第２の回転方向に関連付けることができる。セグメントを（例えば、別のセグメントに対して）第１の方向に回転させるのか又は第２の方向に回転させるのかを判断することができる制御ユニットを介して、双方向制御を提供することができる。この判断は、例えば、制御ユニットがどのテクスチャを擬態することを試みているのかに基づくことができる。粗いテクスチャを擬態することは、セグメントを第１の方向に回転させることを伴うことができ、平滑なテクスチャを擬態することは、セグメントを第２の方向に回転させることを伴うことができる。制御ユニットは、その後、判断された方向に関連付けられたそれぞれのテクスチャに基づいてセグメントを別のセグメントに対して回転させることができる。例えば、制御ユニットは、回転が第１の方向である場合には、多くの一時停止を伴う形式で第１のセグメントを第２のセグメントに対して回転させることができ、回転が第２の方向である場合には、より平滑な形式で第１のセグメントを回転させることができる。
【００７７】
図６は、第１のセグメント５０４、第２のセグメント５０６、及び追加のセグメント５０７、５０９の各セグメントが、これらのセグメントの回転を個別に制御することができるように、当該セグメント内に配置されたアクチュエーターを有する一実施形態を示している。より具体的には、図６では、アクチュエーター５１４、５１６、５１７及び５１９は、それぞれセグメント５０４、５０６、５０７及び５０９内に配置することができ、それらのそれぞれのセグメントを回転軸５１０の回りに回転させるように構成することができる。セグメント５０９は、隣接するセグメント（すなわち、セグメント５０７）に回転可能に取り付けることができる一方、セグメント５０７は、隣接するセグメント（例えば、セグメント５０６）に回転可能に取り付けることができ、セグメント５０６は、隣接するセグメント（例えば、セグメント５０４）に回転可能に取り付けることができる。複数のシャフトがそれぞれ、隣接セグメント対の間に延在することができるとともに回転軸５１０に沿って延在することができる。図６に示すように、第１のシャフト５０８は、セグメント５０４と５０６との間に延在することができ、第２のシャフト５１８は、セグメント５０６と５０７との間に延在することができ、第３のシャフト５２８は、セグメント５０７と５０９との間に延在することができる。
【００７８】
一実施形態では、図６に示すように、セグメント５０４を第１のシャフト５０８に対して回転させることができるように、アクチュエーター５１４をセグメント５０４に固定して取り付け、第１のシャフト５０８に回転可能に取り付けることができる。セグメント５０６を第１のシャフト５０８に対して回転させることができるように、アクチュエーター５１６をセグメント５０６に固定して取り付け、第１のシャフト５０８に回転可能に取り付けることができる。アクチュエーター５１４及びアクチュエーター５１６の双方は、第１のシャフト５０８の回りに回転することができるように、このシャフトの両端部に回転可能に取り付けることができる。これらの２つのアクチュエーター５１４、５１６は、それらのそれぞれのセグメントを第１のシャフト５０８の回りに反対方向に回転させるのに用いることができる。
【００７９】
一実施形態では、図６に示すように、セグメント５０７をシャフト５１８の回りに回転させることができるように、アクチュエーター５１７をシャフト５１８に回転可能に取り付け、セグメント５０７に固定して取り付けることができる。セグメント５０９をシャフト５２８の回りに回転させることができるように、アクチュエーター５１９をシャフト５２８に回転可能に取り付け、セグメント５０９の本体に固定して取り付けることができる。ハンドヘルドコントローラー５００の制御ユニットは、セグメント５０６、５０７及び５０９のうちのどのセグメントを第１のセグメント５０４に対して回転させるのかを制御するために、アクチュエーター５１６、５１７、５１９のうちのどのアクチュエーターを起動するのかを選択し、選択されたアクチュエーターを個別に起動するように構成することができる。
【００８０】
図６は、回転触覚効果を出力する複数のアクチュエーターを有するハンドヘルドコントローラー５００を示しているが、図７は、回転触覚効果を出力する様々なセグメントにその回転出力を選択的に伝達することができる単一のアクチュエーターのみを有するハンドヘルドコントローラー６００を示している。図７では、ハンドヘルドコントローラー６００は、第２のセグメント６０６及び１つ以上の追加のセグメント６０７、６０９のうちの１つ以上を第１のセグメント６０４に対して回転させる単一のアクチュエーター６１４を有することができる。より具体的には、アクチュエーター６１４は、第２のセグメント６０６に延びているシャフト６０８に回転を出力することができる。アクチュエーター６１４によって出力されている回転が第２のセグメント６０６を第１のセグメント６０４に対して回転させるように、シャフト６０８を第２のセグメント６０６に固定して取り付けることができる。したがって、アクチュエーター６１４は、起動されると、少なくとも第２のセグメント６０６を第１のセグメント６０４に対して作動させることができる。
【００８１】
一実施形態では、図７を参照すると、ハンドヘルドコントローラー６００の制御ユニットは、追加のセグメント６０７をセグメント６０６に選択的に回転自在に結合することもできるし、追加のセグメント６０７、６０９の双方をセグメント６０６に選択的に回転自在に結合することもできる。制御ユニットは、このように、追加のセグメント６０７、６０９のうちのどのセグメントがセグメント６０４及び６０６に対して回転するのかを制御する。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラー６００は、それぞれの隣接するセグメント対の間にそれぞれ配置されてこのセグメント対を回転自在に結合する複数の結合デバイスを備えることができる。一実施形態では、結合デバイスのそれぞれは、隣接するセグメント対の間に配置されたクラッチとすることができ、制御ユニットから信号を受信すると、隣接するセグメント対を係合させてこれらのセグメントを回転自在に結合することができる。図７に示すように、結合デバイス６１６をセグメント６０６と６０７との間に配置することができる。制御ユニットは、結合デバイス６１６を制御して、セグメント６０７がセグメント６０６とともに回転するか否かを制御することができる。さらに、結合デバイス６１７をセグメント６０７と６０９との間に配置することができる。制御ユニットは、結合デバイス６１７を制御して、セグメント６０９もセグメント６０６及び６０７とともに回転するか否かを制御することができる。このように、制御ユニットは、結合デバイス６１６、６１７を制御して、第１のセグメント６０４に対して回転するセグメントの個数を制御することができる。
【００８２】
図８は、２つのアクチュエーター、すなわち、セグメント７０４内に配置された第１のアクチュエーター７１４及び第２のアクチュエーター７１６を有するハンドヘルドコントローラー７００の一実施形態を示している。２つのアクチュエーター７１４、７１６は、第２のセグメント７０６と第３のセグメント７０７との間に相対回転を生成するように構成することができる。より具体的には、第１のアクチュエーター７１４は、第２のセグメント７０６を、シャフト７０８を介して第１のセグメント７０４に対して回転させることができる一方、第２のアクチュエーター７１６は、第３のセグメント７０７を、シャフト７１８を介して第１のセグメント７０４に対して回転させることができる。アクチュエーター７１４によって出力された回転が第２のセグメント７０６を回転させるように、シャフト７０８を第２のセグメント７０６に固定して取り付けることができる。同様に、アクチュエーター７１６によって出力された回転が第３のセグメント７０７を回転させるように、シャフト７１８を第３のセグメント７０７に固定して取り付けることができる。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラー７００を握持するユーザーは、第１のセグメント７０４と、第２のセグメント７０６の一部分及び第３のセグメント７０７の一部分とを握持する場合がある。この実施形態では、第１のセグメント７０４は、ユーザーに対して静止したセグメントとみなすことができる一方、第２のセグメント７０６及び第３のセグメント７０７は、回転するセグメントである。第２のセグメント７０６を、方向Ａから計測したときにユーザー及び第１のセグメント７０４に対して第１の方向（例えば、反時計回り）に回転させることと、第３のセグメント７０７を、方向Ａから計測したときにユーザー及び第１のセグメント７０４に対して反対方向の第２の方向（例えば、時計回り）に回転させることとによって、回転触覚効果を出力することができる。
【００８３】
図９は、両手使用向けのハンドヘルドゲームパッドコントローラー８００を示している。ユーザーの左手は、コントローラー８００の左端部８３１を握持することができる一方、ユーザーの右手は、コントローラー８００の右端部８３２を握持することができる。一実施形態では、ゲームパッドコントローラー８００は、互いに対して回転可能な第１のセグメント８０４及び第２のセグメント８０６を有することができる。一実施形態では、この回転は、第１のセグメント８０４内に配置された第１のアクチュエーター８１４と、第２のセグメント８０６内に配置された第２のアクチュエーター８１６とを通じて生成することができる。第１のアクチュエーター８１４は、第１のセグメント８０４をシャフト８０８に対して回転させるように構成されるために、第１のセグメント８０４に固定して取り付けることができるとともに、第１のセグメント８０４から第２のセグメント８０６に延在するシャフト８０８に回転可能に取り付けることができる。同様に、アクチュエーター８１６は、第２のセグメント８０６をシャフト８０８に対して回転させるように構成されるために、セグメント８０６に固定して取り付けることができるとともに、シャフト８０８に回転可能に取り付けることができる。ハンドヘルドコントローラー８００は、アクチュエーター８１４、８１６のうちの一方を起動するか又はアクチュエーター８１４、８１６の双方をシャフト８０８の回りに反対方向に起動して、回転触覚効果を出力するように構成された制御ユニットを備えることができる。
【００８４】
図１０は、複数（例えば、２つ）の異なる回転軸を有することができるハンドヘルドコントローラー９００を示している。ハンドヘルドコントローラー９００は、例えば、ヌンチャクを模倣したものとすることができ、第１の回転軸９１０の回りに相対回転を示すことができる第１のセグメント対９０４、９０６を備えることができるとともに、第２の回転軸９２０の回りに相対回転を示すことができる第２のセグメント対９０７、９０９を備えることができる。一実施形態では、第１のセグメント対９０４、９０６及び第２のセグメント対９０７、９０９を紐９０５によって取り付けることができる。一実施形態では、第１の回転軸９１０及び第２の回転軸９２０は平行とすることができる。一実施形態では、２つの回転軸９１０、９２０は斜めとすることができる。
【００８５】
図１１〜図１３は、セグメントが、その表面上に配置された１つ以上の触覚効果領域（例えば、単一の触覚効果領域）を備えることができる追加の実施形態を示している。これらの１つ以上の触覚効果領域のそれぞれは、局所化された形態でユーザーの皮膚に応力を印加するように表面の残りの部分に対して回転可能である。より具体的には、図１１は、複数の触覚効果領域１００４、１００６、１００８を回転させることによって回転触覚効果を出力するように構成されたハンドヘルドコントローラー１０００を示している。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラー１０００は、側面１００２ａ、上面１００２ｂ及び底面１００２ｃを有するハウジング１００２を有する。この実施形態では、触覚効果領域１００４、１００６及び１００８は、ハウジング１００２の側面１００２ａ上に配置することができ、側面１００２ａの残りの部分に対して回転可能とすることができる。一実施形態では、側面１００２ａは、ハンドヘルドコントローラー１０００の使用中にユーザーによって握持されるように意図された表面とすることができる。側面１００２ａは、更に、コントローラー１０００の長手方向に延びる中心軸１０１０に実質的に平行である（且つこの中心軸と交差しない）表面とすることができる。一実施形態では、ジョイスティック１００５等の１つ以上のユーザー入力要素をコントローラー１０００の表面（例えば、側面１００２ａ）上に配置することができる。触覚効果領域１００４、１００６、１００８はそれぞれ、円形領域とすることもできるし、他の任意の形状を有することもできる。
【００８６】
一実施形態では、ハンドヘルドコントローラー１０００は、ハウジング１００２内に配置されるとともに複数の触覚効果領域１００４、１００６、１００８を側面１００２ａの残りの部分に対して回転させるように構成された１つ以上のアクチュエーター（例えば、単一のアクチュエーター）を備えることができる。１つ以上のアクチュエーターを図１２Ａ及び図１３に示す。図１２Ａは、アクチュエーター１０３０及び複数の触覚効果領域１００４、１００６、１００８を含むブロック図を示している。複数の触覚効果領域１００４、１００６及び１００８は、単一のアクチュエーター１０３０を共有することができる。一実施形態では、アクチュエーター１０３０は、ギアボックス等の伝達構成要素１０２０に接続することができるシャフト１０２４にトルクを出力するように構成することができる。伝達構成要素１０２０は、シャフト１０２４からの出力トルクを、それぞれのシャフト１０１４、１０１６及び１０１８を介してそれぞれ触覚効果領域１００４、１００６、１００８に更に伝達することができる。一実施形態では、アクチュエーター１０３０は、当該アクチュエーター１０３０と信号通信する制御ユニット１００３によって制御することができる。制御ユニット１００３は、図１２Ｂに示すように、触覚効果を生成するか否かを判断し、そのような判断に応答して、アクチュエーター１０３０を起動して複数の触覚効果領域１００４、１００６及び１００８を回転させるように構成することができる。一実施形態では、制御ユニット１００３は、複数の触覚効果領域１００４、１００６、１００８を同じ方向に同じ速度で同じ回転角度だけ（すなわち、一致して）回転させるように構成することができる。一実施形態では、回転角度は、制御ユニット１００３によって求めることができ、数度（例えば、１０度）乃至複数サイクル（例えば、２サイクル＝７２０度）の範囲を有することができる。
【００８７】
図１３は、ハンドヘルドコントローラー１１００が、それぞれの触覚効果領域１１０４、１１０６、１１０８を作動させる複数のアクチュエーター１１３４、１１３６、１１３８を有することができる一実施形態を示している。ハンドヘルドコントローラー１１００は、ハウジング１１０２を有することができ、このハウジングは、触覚効果領域１１０４、１１０６、１１０８が配置された側面１１０２ａを有することができる。一実施形態では、複数のアクチュエーター１１３４、１１３６及び１１３８のそれぞれが、それぞれの触覚効果領域１１０４、１１０６及び１１０８を、磁気結合を介して駆動することができる。例えば、複数のアクチュエーター１１３４、１１３６及び１１３８のそれぞれは、それぞれのモーターの固定子とすることができる一方、それぞれの触覚効果領域１１０４、１１０６及び１１０８は、それぞれのモーターのそれぞれの回転子とすることができる。一実施形態では、アクチュエーター１１３４、１１３６、１１３８は、制御ユニット１１０３によって個別に制御することができる。制御ユニット１１０３は、例えば、触覚効果領域１１０４、１１０６、１１０８を異なる時刻に回転させることができ、異なる方向に回転させることができ、異なる速度で回転させることができ、及び／又は異なる回転角度だけ回転させることができる。代替的に、制御ユニット１１０３は、触覚効果領域１１０４、１１０６及び１１０８を一致して回転させることができる。
【００８８】
一実施形態では、触覚効果領域は、ハンドヘルドコントローラーのハウジングの側面の残りの部分と同一平面上に存在することができる。すなわち、図１２Ａ及び図１３に示すように、触覚効果領域（例えば、１００８）の外表面と、側面（例えば、１００２ａ）の残りの部分とは、同一平面上に存在することができる。別の実施形態では、触覚効果領域は、側面の残りの部分に対して陥凹することもできるし、側面の残りの部分から突出することもできる。一実施形態では、ハンドヘルドコントローラーは、図１１に示すように、その側面上に同一直線上に配列された少なくとも３つの触覚効果領域を有することができる。別の実施形態では、ハンドヘルドコントローラーが有する触覚効果領域はこれよりも少ない場合もあるし、これよりも多い場合もある。触覚効果領域は、直線状、２Ｄ配列、又は他の任意のパターンに配列することができる。
【００８９】
上述した様々な実施形態は、回転触覚効果を出力するように構成されたハンドヘルドコントローラーを論述しているが、他の実施形態は、回転触覚効果を出力するように構成されたウェアラブル周辺デバイスを伴うことができる。例えば、図１１〜図１３の触覚効果領域は、仮想現実（ＶＲ）ゲーミングアプリケーションに用いられるヘッドマウント式デバイスの内側を向いた側面上に配置することができる。触覚効果領域は、ヘッドマウント式デバイスを装着しているユーザーの頭部において検知することができる回転触覚効果を出力するように構成することができる。
【００９０】
上述した様々な実施形態は、回転触覚効果を出力するハンドヘルドコントローラー又は他の周辺デバイスを伴うが、このハンドヘルドコントローラー又は他の周辺デバイスは、振動触知触覚効果、静電摩擦触覚効果、（例えば、存在する場合には、ハンドヘルドコントローラーのトリガーにおける）運動感覚触覚効果、変形触覚効果、又は他のタイプの触覚効果等の他のタイプの触覚効果を付加的に出力するように構成することができる。
【００９１】
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本発明の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。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６月２２日に出願された米国特許出願第１５／６３０，２８５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３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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