(57)【要約】エレメントのアレイを備えるヒューマンコンピューターインターフェイスであって、各エレメントは、第１の旋回結合により隣接する第１のエレメントと旋回可能に結合され、かつ第２の旋回結合により隣接する第２のエレメントと旋回可能に結合され、第１の旋回結合は、第２の旋回結合が旋回するように動作可能である軸と略直交する軸の周りを旋回するように動作可能である。【選択図】図１
2014532905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレメントのアレイであって、各エレメントは、第１の旋回結合により隣接する第１のエレメントと旋回可能に結合され、かつ第２の旋回結合により隣接する第２のエレメントと旋回可能に結合され、前記第１の旋回結合は、前記第２の旋回結合が旋回するように動作可能である軸と略直交する軸の周りを旋回するように動作可能である、エレメントのアレイ。
【請求項２】
少なくとも４つのエレメントは、グリッドを形成するように配置され、前記グリッドの各エレメントは、前記グリッドにおいて各隣接するエレメントと旋回結合される請求項１に記載のエレメントのアレイ。
【請求項３】
前記グリッドは、正方形状を有する請求項２に記載のエレメントのアレイ。
【請求項４】
前記グリッドは、細長い形状を有する請求項２に記載のエレメントのアレイ。
【請求項５】
各第１の旋回結合は、各第２の旋回結合の旋回を防ぐために、同一軸の周りを旋回するように動作可能である請求項１から４のいずれか一項に記載のエレメントのアレイ。
【請求項６】
隣接するエレメントは、並んで配置される請求項１から５のいずれか一項に記載のエレメントのアレイ。
【請求項７】
前記第１の旋回結合は、前記第２の旋回結合と略直交して配置される請求項１から６のいずれか一項に記載のエレメントのアレイ。
【請求項８】
少なくとも１つの旋回結合は、１つの自由度のみを許容する請求項１から７のいずれか一項に記載のエレメントのアレイ。
【請求項９】
少なくとも１つの旋回結合は、少なくとも１つのヒンジを備える請求項１から８のいずれか一項に記載のエレメントのアレイ。
【請求項１０】
少なくとも１つのエレメントは、その側部に配置される旋回結合を有する略平坦な正方形状を備える請求項１から９のいずれか一項に記載のエレメントのアレイ。
【請求項１１】
少なくとも１つのエレメントは、少なくとも１つの斜めに面取りされた側部を有する請求項１から１０のいずれか一項に記載のエレメントのアレイ。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のエレメントのアレイを備えるヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス。
【請求項１３】
前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスは、出力信号を提供するために使用するように構成されるコントローラーを備える請求項１２に記載のヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス。
【請求項１４】
前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスは、前記コントローラーと通信する少なくとも１つのセンサーを備え、前記少なくとも１つのセンサーは、前記アレイの少なくとも２つのエレメント間の相対的な位置を検出し、前記コントローラーへ対応する信号を提供するように動作可能であり、前記コントローラーは、前記対応する信号に応じて前記出力信号を提供するように動作可能である請求項１３に記載のヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス。
【請求項１５】
前記アレイの前記エレメントに配置される少なくとも１つのボタンをさらに備え、前記少なくとも１つのボタンは、前記コントローラーと通信し、前記コントローラーは、前記少なくとも１つのボタンの有効化に応じて前記出力信号を提供するように動作可能である請求項１３又は１４に記載のヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス。
【請求項１６】
前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスのモーションを検出する少なくとも１つの加速度計をさらに備え、前記少なくとも１つの加速度計は、前記コントローラーと通信し、前記コントローラーは、前記少なくとも１つの加速度計から受信される信号に応じて前記出力信号を提供するように動作可能である請求項１３から１５のいずれか一項に記載のヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス。
【請求項１７】
前記コントローラーと通信する出力装置をさらに備え、前記出力装置は、前記出力信号を受信し、前記出力信号に応じて出力を提供するように構成される請求項１３から１６のいずれか一項に記載のヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス。
【請求項１８】
前記出力は、音及び／又は触覚フィードバックを含む請求項１７に記載のヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス。
【請求項１９】
前記アレイの一又はそれ以上のエレメントを配置するように構成される一又はそれ以上のアクチュエーターを備える請求項１２から１８のいずれか一項に記載のヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス。
【請求項２０】
前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスとホストコンピューターとの間のデータ転送を可能にするホストコンピューターインターフェイスデバイスをさらに備える請求項１２から１９のいずれか一項に記載のヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の各種の実施形態は、エレメントのアレイ及びヒューマンコンピューターインターフェイスに関するものである。アレイは、グリッドを形成するために少なくとも４つのエレメントを備え、グリッドの各エレメントは、グリッドの各隣接するエレメントと旋回可能に結合される。
【背景技術】
【０００２】
キーボード、マウス、ゲーミングパッド及び電子楽器のような既存の入力装置は、ヒューマンコンピューターインターフェイシングを容易にする。これらの入力装置は、典型的には、コンピューターの動作を制御可能であり、ユーザは、入力装置を押す、把持する及び／又は移動することによりコンピューターを制御することができる。
【０００３】
これらの既存の入力装置は、通常、形状及び／又は大きさのような固定された物理特性を有する構造を備える。したがって、これらの既存の入力装置により提供されるヒューマンコンピューターインタラクションのレベルは、相対的に制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
よって、上記の課題の少なくとも１つに対処しようとするヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス及び構造を提供することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
各種の実施形態は、エレメントのアレイを提供し、各エレメントは、第１の旋回結合により隣接する第１のエレメントと旋回可能に結合され、かつ第２の旋回結合により隣接する第２のエレメントと旋回可能に結合され、前記第１の旋回結合は、前記第２の旋回結合が旋回するように動作可能である軸と略直交する軸の周りを旋回するように動作可能である。
【０００６】
一実施形態では、少なくとも４つのエレメントは、グリッドを形成するように配置され、前記グリッドの各エレメントは、前記グリッドにおいて各隣接するエレメントと旋回可能に結合される。
【０００７】
一実施形態では、グリッドは、正方形状又は細長い形状を有する。
【０００８】
一実施形態では、各第１の旋回結合は、各第２の旋回結合の旋回を防ぐために、同一軸の周りを旋回するように動作可能である。
【０００９】
一実施形態では、エレメントの隣接するエレメントは、並んで配置される。
【００１０】
一実施形態では、前記第１の旋回結合は、前記第２の旋回結合と略直交して配置される。
【００１１】
一実施形態では、少なくとも１つの旋回結合は、１つの自由度のみを許容する。
【００１２】
一実施形態では、少なくとも１つの旋回結合は、少なくとも１つのヒンジを備える。
【００１３】
一実施形態では、アレイの少なくとも１つのエレメントは、その側部に配置される旋回結合を有する略平坦な正方形状を備える。
【００１４】
一実施形態では、アレイの少なくとも１つのエレメントは、少なくとも１つの斜めに面取りされた側部を有する。
【００１５】
各種の実施形態は、本明細書に記載されるようなエレメントのアレイを備えるヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスを提供する。
【００１６】
一実施形態では、前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスは、出力信号を提供するために使用するように構成されるコントローラーを備える。
【００１７】
一実施形態では、前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスは、前記コントローラーと通信する少なくとも１つのセンサーを備え、前記少なくとも１つのセンサーは、前記アレイの少なくとも２つのエレメント間の相対的な位置を検出し、前記コントローラーへ対応する信号を提供するように動作可能であり、前記コントローラーは、前記対応する信号に応じて前記出力信号を提供するように動作可能である。
【００１８】
一実施形態では、前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスは、前記アレイの前記エレメントに配置される少なくとも１つのボタンをさらに備え、前記少なくとも１つのボタンは、前記コントローラーと通信し、前記コントローラーは、前記少なくとも１つのボタンの動作に応じて前記出力信号を提供するように動作可能である。
【００１９】
一実施形態では、前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスは、前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスのモーションを検出する少なくとも１つの加速度計をさらに備え、前記少なくとも１つの加速度計は、前記コントローラーと通信し、前記コントローラーは、前記少なくとも１つの加速度計から受信される信号に応じて前記出力信号を提供するように動作可能である。
【００２０】
一実施形態では、前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスは、前記コントローラーと通信する出力装置をさらに備え、前記出力装置は、前記出力信号を受信し、前記出力信号に応じて出力を提供するように構成される。
【００２１】
一実施形態では、前記出力は、音及び／又は触覚フィードバックを含む。
【００２２】
一実施形態では、前記アレイの一又はそれ以上のエレメントを配置するように構成される一又はそれ以上のアクチュエーターを備える。
【００２３】
一実施形態では、前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスは、前記ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスとホストコンピューターとの間のデータ転送を可能にするホストコンピューターインターフェイスをさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
実施例により以下に記載される説明及び図面と共に、本発明の例示的な実施形態は、当業者にとってより良く理解され、明示的に明らかとなり、同様の参照符号は、同様の構成要素と関連する。
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るエレメントのアレイの平面図である。
【図２ａ】図２ａは、本発明の実施形態に係るエレメントのアレイの斜視図であり、リング形状で構成される。
【図２ｂ】図２ｂは、本発明の実施形態に係るエレメントのアレイの斜視図であり、湾曲形状で構成される。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るエレメントのアレイの斜視図であり、エレメントのアレイの長軸に沿ってＡ−Ａ’で折り畳まれる。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るエレメントのアレイを備えるヒューマンコンピューターインターフェイスの模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係るエレメントのアレイを備えるヒューマンコンピューターインターフェイスの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の例示的な実施形態は、エレメントのアレイに関するものである。アレイの各エレメントは、第１の旋回結合により隣接する第１のエレメントと旋回可能に結合され、かつ第２の旋回結合により隣接する第２のエレメントと旋回可能に結合される。第１の旋回結合は、第２の旋回結合が旋回するように動作可能である軸と略直交する（つまり、直角な）軸の周りを旋回するように動作可能である。
【００２６】
エレメントのアレイは、ヒューマンコンピューターインターフェイシング及びリハビリテーションを含む多くの用途に適しているが、これに限定されない。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係るエレメント１０２ａ−ｅ及び１０４ａ−ｅのアレイ１００の平面図である。エレメント１０２ａ−ｅ及び１０４ａ−ｅは、２つの略平行な列１１２及び１１０で配置され、細長い形状のアレイ１００を形成する。別の実施形態では、アレイは、異なる数のエレメントを有する、及び／又はエレメントは、異なる形状を形成するために異なる構成で配置されることが当業者により理解される。例えば、アレイは、細長い形状ではなく正方形状であってもよい。
【００２８】
アレイにおけるエレメントは、少なくとも２つの旋回結合を備える。一実施形態では、旋回結合は、一又はそれ以上のヒンジを備える。しかし、別の実施形態では、例えば、ピンジョイント及びボール・アンド・ソケットジョイントのような他のタイプの旋回結合が使用される。一実施形態では、旋回結合は、１つの自由度のみを許容する。
【００２９】
一実施形態では、旋回結合の少なくとも一部は、隣接するエレメントと一体化して形成される。一実施形態では、旋回結合は、その隣接するエレメントと一体化して形成される。しかし、一実施形態では、旋回結合は、その隣接するエレメントとは別に形成されるが、適切な留め金具により接続されてもよい。
【００３０】
図解のためにエレメント１０２ｂを参照すると、アレイ１００における各エレメントは、例えば、ヒンジの２つのセット１０６ｂ及び１０８ｂを備える。ヒンジの第１のセット１０６ｂは、ヒンジの第２のセット１０８ａ／１０８ｂと略直交に配置される。すなわち、第１のセット１０６ｂは、アレイ１００の長軸Ａ−Ａ’と略平行に配置され、第２のセット１０８ａ／１０８ｂは、アレイ１００の長軸Ａ−Ａ’と略直交、つまり、軸Ｂ−Ｂ’に沿って配置される。
【００３１】
エレメントのアレイ１００は、例えば、１０６ａ及び１０６ｂのようなアレイ１００の長軸Ａ−Ａ’に略平行に配置される複数のヒンジ（以下、“水平ヒンジ”という）と、例えば、１０８ａ及び１０８ｂのようなアレイ１００の長軸Ａ−Ａ’に略直交して（つまり、軸Ｂ−Ｂ’に沿って）配置される複数のヒンジ（以下、“垂直ヒンジ”という）と、を備える。水平ヒンジ及び垂直ヒンジは、各隣接するエレメント間の旋回結合として機能する。以下の説明では、用語“隣接するエレメント”は、互いに直接旋回可能に結合する直接隣接するエレメントを示す。例えば、エレメント１０２ａ及び１０４ｂは、エレメント１０２ｂに隣接するエレメントであるが、エレメント１０４ａ及び１０２ｄは、エレメント１０２ｂとは隣接しないエレメントである。例示的な実施形態では、隣接するエレメントは、並んで（ｓｉｄｅ−ｂｙ−ｓｉｄｅ）配置される。
【００３２】
図解のためにエレメント１０２ｂを再度参照すると、エレメント１０２ｂは、それぞれ、垂直ヒンジ１０８ａ及び１０８ｂを介して、隣接するエレメント１０２ａ及び１０２ｃと旋回可能に結合され、水平ヒンジ１０６ｂを介して隣接するエレメント１０４ｂと旋回可能に結合される。２つのヒンジ１０６ｂが図１に示されているが、各エレメントは、特定の用途に応じて、適切な数の垂直及び／又は水平ヒンジを有することが当業者によって理解される。例えば、アレイが、より大きな力で動作する体験を期待される場合には、より多くのヒンジが用いられてもよい。
【００３３】
列１１２のエレメント１０２ａ−ｅが、列１１０のエレメント１０４ａ−ｅと同一平面上にある場合、垂直ヒンジは、垂直ヒンジにより互いに旋回可能に結合された隣接するエレメントが、互いに相対的に旋回することを可能にする。例えば、エレメント１０２ａ及びエレメント１０２ｂは、互いに相対的に旋回され、エレメント１０４ｄ及び１０４ｅは、互いに相対的に旋回される。この場合、アレイ１００は、アレイ１００における垂直ヒンジを中心に曲げることが可能なフレキシブルな部材として機能する。
【００３４】
図２ａは、リング形状に構成されている、つまり、連続的なループを形成するために、アレイ１００の一端が他端に接続されている、アレイ１００の斜視図である。一実施形態では、細長いアレイ１００の両方の終端部は、図２ａに示されるような連続的なリング形状を形成するために、２つの終端が互いに接続されるように、コネクタと適合する。図２ｂは、湾曲した形状、より具体的には、水平な“Ｓ”形状に構成されるアレイ１００の斜視図である。
【００３５】
図３は、アレイの長軸Ａ−Ａ’に沿って折り畳まれるアレイ１００の斜視図である。この例では、水平ヒンジは、同一軸、つまり、軸Ａ−Ａ’を中心に旋回する。列１１２のエレメント１０２ａ−ｅは、アレイの“Ｖ”形状の断面を与えるために、列１１０のエレメント１０４ａ−ｅに向かって移動される（つまり、折り畳まれる）。これは、垂直ヒンジの旋回を防ぐという利点がある。
【００３６】
すなわち、水平ヒンジ１０６ａ−ｅ（図３には図示せず）は、水平ヒンジにより互いに旋回可能に結合される隣接するエレメントが、互いに相対的に旋回される（つまり、折り畳まれる）ことを可能にする。例えば、エレメント１０２ａ及びエレメント１０４ａは、互いに相対的に旋回されることができ、エレメント１０２ｄ及びエレメント１０４ｄは、互いに相対的に旋回されることができる等である。しかし、この配置では、垂直ヒンジにより互いに旋回結合される隣接するエレメントは、互いに相対的に旋回されない。例えば、エレメント１０２ａ及びエレメント１０２ｂは、互いに相対的に旋回されず、エレメント１０４ｄ及びエレメント１０４ｅは、互いに相対的に旋回されない等である。
【００３７】
この配置は、アレイ１００のエレメント１０２ａ−ｅ及び１０４ａ−ｅが、アレイ１００の長軸Ａ−Ａ’に直交する（つまり、軸Ｂ−Ｂ’に沿う）方向の周りを旋回することを防ぐ。この場合、アレイ１００は、アレイ１００の垂直ヒンジ１０８ａ−ｅの周りに曲げることができない固い細長い部材として機能する。
【００３８】
例示的な実施形態では、少なくとも４つのエレメントは、グリッドを形成するために配置される。例えば、図１を参照すると、エレメント１０２ａ、１０２ｂ、１０４ａ及び１０４ｂは、グリッドを形成するために配置される。この実施形態では、用語“グリッド”は、例えば、スプレッドシート又はグラフ用紙のような整列した行及び整列した列を形成するために配置されるエレメントを示すために用いられる。このグリッド配置は、エレメントのアレイが、上述したフレキシブルな構成と上述した固い構成との間で交互になることを可能にする。少なくとも４つのエレメントのグリッドは、正方形又は細長い形状を採ることができる。例えば、図１に示されるエレメントのアレイ１００は、細長い形状を有するグリッドを備える。
【００３９】
アレイ１００は、部材の相対的な配置に応じてフレキシブルな構成と固い構成とを交互にすることが可能である。列１１２のエレメント１０２ａ−ｅが、列１１０のエレメント１０４ａ−ｅと同一平面上にある場合、アレイ１００は、フレキシブルな細長い部材として機能する。水平ヒンジが同一軸の周りを旋回する場合、例えば、列１１２のエレメント１０２ａ−ｅが列１１０のエレメント１０４ａ−ｅに向かって配置される場合、垂直ヒンジは、旋回を防ぐ。この構成では、アレイ１００は、固い細長い部材として機能する。これは、（自由度１を提供する）旋回結合が、直交手段（例えば、垂直及び水平ヒンジ）に配置されるため、可能となる。このヒンジの直交配置は、アレイのエレメントの相対的な配置に応じて旋回を可能にする又は防ぐために、アレイの垂直及び水平ヒンジが互いに協働することが可能になる。
【００４０】
例示的な実施形態では、アレイの少なくとも１つのエレメントは、ほぼ正方形又は細長い。さらに、各正方形又は細長いエレメントは、側部に配置されるヒンジのような一又はそれ以上の旋回結合を備える。一又はそれ以上の側部は、図１に示されるように斜めに面取りされている。
【００４１】
例示的な実施形態では、エレメントは、プラスチック（例えば、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ））及び／又は金属のような一又はそれ以上の硬い、弾力性のない材料からなる。旋回結合は、例えば、エレメントと一体化して形成される場合、同一の材料からなってもよい。旋回結合は、例えば、エレメントとは独立して形成される場合、異なる材料からなってもよい。
【００４２】
一実施形態では、各個々のエレメントは、矩形状を有し、約３０ｍｍの長さ、約２０ｍｍの幅、及び約８ｍｍの厚さを有してもよい。一実施形態では、用語“約”は、±５ｍｍを意味するものとして扱われる。
【００４３】
上記で説明されたアレイは、多くの用途で使用される。以下の記載は、ヒューマンコンピューターインターフェイシングに使用されるアレイの例を提供する。
【００４４】
図４は、本発明の実施形態に係るエレメントのアレイ４０２を備えるヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス４００の模式図である。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス４００は、マイクロコントローラー４０６（例えば、Ａｒｄｕｉｎｏ  Ｐｒｏ  Ｍｉｎｉ）と、三軸加速度計４１０と、サーボモーター４０４と、スイッチ４０８と、をさらに備える。Ｍａｘ／ＭＳＰのような適切なソフトウェアは、異なる用途のためのヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス４００をプログラムするために用いられる。通信ポート（例えば、ＵＳＢポート）は、例えば、デバイス４００のハンドル４１２上に設けられる。通信ポートは、例えば、デバイス４００とコンピューターとのデータの交換を容易にするために、ケーブルを介して、適切なソフトウェアを有するコンピューターをヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス４００に接続するために用いられる。一実施形態では、デバイス４００は、マイクロコントローラー４０６をプログラムするためにコンピューターと接続される。一実施形態では、ケーブルは、追加又は代替的に、デバイス４００へ電力を提供する。一実施形態では、ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス４００は、追加又は代替的に、例えば、ハンドル４１２に配置される送信機（例えば、ＷｉＦｉ送信機）を用いてコンピューターと無線接続されてもよい。一実施形態では、通信ポート及び／又は送信機は、ホストコンピューターインターフェイスデバイスであってもよい。
【００４５】
マイクロコントローラー４０６、三軸加速度計４１０、サーボモーター４０４及びスイッチ４０８は、ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス４００のハンドル４１２内に配置される。
【００４６】
この例では、ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス４００は、武器に類似している。動作の第１段階では、ユーザは、鞭としてデバイス４００を使用する。この配置は、（上述した図２ａ及び２ｂで説明されたような）列１１２のエレメント１０２ａ−ｅが列１１０のエレメント１０４ａ−ｅと同一平面上にある場合に、可能となる。この配置では、垂直ヒンジによって互いに旋回可能に結合される隣接するエレメントは、互いに相対的に旋回する。
【００４７】
動作の第２段階は、スイッチ４０８を有効化することにより開始される。動作の第２段階では、サーボモーター４０４は、（図３について上述したように）列１１２のエレメント１０２ａ−ｅを列１１０のエレメント１０４ａ−ｅへ向かって動かす。この例では、水平ヒンジは、同一軸の周りを旋回し、垂直ヒンジは、旋回を防ぐ。垂直ヒンジにより互いに旋回可能に結合される隣接するエレメントは、互いに相対的に旋回することができず、アレイ４０２を剣のような固い細長い部材にさせる。
【００４８】
三軸加速度計４１０は、ユーザのモーションを検出するように構成される。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス４００は、ユーザのモーションのような変化に基づいて、ユーザにフィードバックを提供するように構成される。
【００４９】
図５は、本発明の実施形態に係るエレメントのアレイ５０２を備えるヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００の模式図である。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、（ｘｔｅｌ／ＭＯＸＡ，Ｘｂｅｅのような）マイクロコントローラー５０６と、三軸加速度計５１０と、スイッチ５０８と、をさらに備える。Ｍａｘ／ＭＳＰのような適切なソフトウェアは、異なる用途のためのヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００をプログラムするために用いられる。電源５１２（例えば、３．７Ｖ／１０００ｍＡｈの定格を有するＬｉＰｏバッテリ）は、デバイス５００の電子部品に電力を供給するために設けられる。電源５１２、マイクロコントローラー５０６及びスイッチ５０８は、ベースハウジング５２０内に配置される。アレイ５０２は、例えば、アレイ５０２が細長い場合、終端部においてベースハウジング５２０と結合される。
【００５０】
一又はそれ以上のセンサーは、５０２におけるエレメントの相対的な配置及び／又は位置を検出するためにアレイ５０２に配置される。この例では、一又はそれ以上の曲げセンサー（例えば、５１６）は、アレイ５０２の曲げを検出するために一又はそれ以上のヒンジに結合される。一又はそれ以上の三軸加速度計（例えば、５１０）は、アレイ５０２のモーションを検出するために適切な位置に配置される。また、一又はそれ以上のリードスイッチ５１４ａ／ｂは、アレイ５０２の曲げを検出するためにヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００に配置される。
【００５１】
使用する際には、ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、アレイ５０２が平坦、つまり、エレメントがほぼ同一平面上にある場合、フルート又はリコーダーに類似するように構成される。図５は、この配置を示す。リードスイッチ５１４ａは、マグネット５１５ａと協働で、この配置を検出するために用いられる。一又はそれ以上のボタン５１８（例えば、タクトスイッチ）は、アレイ５０２の一又はそれ以上のエレメントに配置される。異なるボタン５１８は、異なる音に対応する。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、異なるボタン５１８が押されたとき、フルートのような音又はリコーダーのような音を生成するように構成される。
【００５２】
ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、アレイ５２０が、アレイ５０２の長手方向Ａ−Ａ’に沿って折り畳まれる場合、ドラムスティックに類似するように構成される。この構成では、アレイは、細長い固い部材となる。リードスイッチ５１４ａは、マグネット５１５ａと協働で、この配置を検出するために用いられる。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、ユーザがヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００を振ったときに、ドラムビートを生成するように構成される。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００を振ることは、例えば、三軸加速度計５１０によって検出される。
【００５３】
ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、また、アレイ５２０が、末端部分でベースハウジング５２０を“ｊ字形状”に曲げる場合、サキソフォーンに類似するように構成される。アレイ５０２の曲げは、例えば、一又はそれ以上の曲げセンサー（例えば、５１６）によって検出される。同様に、一又はそれ以上のボタン５１８（例えば、タクトスイッチ）は、アレイ５０２の一又はそれ以上のエレメントに配置される。異なるボタン５１８は、異なる音符に対応する。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、異なるボタン５１８が押されたとき、サキソフォーンのような音を生成するように構成される。
【００５４】
ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、さらに、アレイ５０２が、連続的なループを形成するために端と端を接続した場合、リング形状に構成される。すなわち、ベースハウジングの末端のアレイ５０２の一部分は、例えば、末端及びハウジングに配置される協働コネクタを用いて、ベースハウジング５２０と接続される。リードスイッチ５１４ｂは、マグネット５１５ｂと協働して、この配置を検出するために用いられる。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、ユーザが、一又はそれ以上のボタン５１８を押した、及び／又はヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００を振った場合、ベルの音を生成するように構成される。それに替えて、ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、ユーザが、リング形状のヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００を回転した場合、ハープのような音を生成するように構成される。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００を振る又は回転することは、例えば、三軸加速度計５１０によって検出される。
【００５５】
上記の例では、ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００の形状（より具体的には、アレイ５０２の形状）は、異なる楽器に類似するように変化してもよい。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、その形状及び／又は動き（例えば、振る、回転等）に応じて異なる音を生成するように構成される。
【００５６】
当業者は、上記の例が、全て例示的なものであり、これに限定さないとみなされることを理解する。ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイス５００は、本明細書に記載されなかった他の楽器に類似するような異なる形状で構成されてもよく、所定の動作が行われた場合（例えば、ボタンを押す、振る、回転等）、適切な音を生成するように構成される。
【００５７】
上述した実施形態では、ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスによって生成される出力（例えば、音）は、例えば、デバイスに取り付けられた（例えば、ハンドルに配置された）出力装置（例えば、スピーカー）のようなデバイスの構成要素によって生成されてもよいことが理解される。加えて又はそれに替えて、出力は、（例えば、ＵＳＢを介して接続される）隣接するホストコンピューターへ送信される適切な出力信号であってもよい。ホストコンピューターは、ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスから受信される出力信号を解釈し、信号に応じた適切な出力を生成するために使用するように構成される。例えば、ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスが、リコーダーになるように構成された場合、デバイス自体は、リコーダーの音を生成する、及び／又はデバイスに接続されたホストコンピューターは、リコーダーの音を生成する。
【００５８】
ヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスの上述した実施形態では、デバイスは、例えば、無線又は有線接続によってホストコンピューターに接続されるように構成される。したがって、このような実施形態では、デバイスは、デバイスのユーザと、デバイスが接続されるホストコンピューターとの間にインターフェイス接続するとみなされる。したがって、ホストコンピューター及び／又はデバイスは、出力（例えば、音）を生成してもよい。しかし、いくつかの別の実施形態では、デバイスは、スタンドアローンなデバイスである、つまり、デバイスは、動作するために、ホストコンピューターと接続される必要がない。このような実施形態では、デバイスは、依然として、デバイスのユーザとデバイスのコンピューター（例えば、マイクロコントローラー）との間をインターフェイス接続するヒューマンコンピューターインターフェイスデバイスとしてみなされる。したがって、デバイス自体が出力（例えば、音）を生成してもよい。
【００５９】
本発明の実施形態に係るアレイを実装する例示的な用途は、上記に説明されている。当業者は、センサー及び／又はアクチュエーターを組み込むことにより、とりわけ、その形状を変え、その柔軟性を変えることができ、音及び／又は触覚フィードバックを生成することができ、ヒューマンコンピューターインタラクションを向上させることを理解する。その物理特性を変えることができる動的なヒューマンコンピューターインターフェイスを有することにより、より没入感があり、より魅力的なヒューマンコンピューターインタラクションを提供するという利点がある。
【００６０】
当業者は、広く記載された本発明の趣旨から逸脱せずに、多数の変更及び／又は変形が、実施形態に示された本発明になされることを理解する。したがって、実施形態は、全てに関して例示的なものであり、これに限定さないとみなされることを理解する。
【図１】
2014532905.tif 000003
【図２ａ】
2014532905.tif 000004
【図２ｂ】
2014532905.tif 000005
【図３】
2014532905.tif 000006
【図４】
2014532905.tif 000007
【図５】
2014532905.tif 000008
【国際調査報告】
2014532905.tif 000009
2014532905.tif 000010