(57)【要約】ビデオ・ゲーム用コントローラーを開示する。このコントローラーは、Ｕ字状のステアリング・ホイールとすることができ、ベース・コネクターに取り付けられて該ベース・コネクターから延在する１対のハンド・グリップを含む。これらハンド・グリップの端部は、下向きに曲げられるとよい。このようなハンド・グリップの設計は、下に延びる端部と共に、コントローラーの人間工学的設計に配慮し、コントローラーが回外位置または回内位置で握られていても、ハンド・グリップ上の制御手段にユーザーが容易にアクセスすることができる。【選択図】図５
2014527451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲーミング・システムにおいてビデオ・ゲームを制御するコントローラーであって、
ベース・コネクターと、
前記ベース・コネクターに取り付けられ、前記ベース・コネクターから延在する第１および第２のハンド・グリップと、
前記第１のハンド・グリップ上にある第１端部であって、前記第１のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延在する第１端部と、
前記第２のハンド・グリップ上にある第２端部であって、前記第２のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延在する第２端部と、
前記第１コントローラーの第１端部上における第１組の１または複数の制御手段と、
前記第２コントローラーの第２端部上における第２組の１または複数の制御手段と、
を含み、
前記コントローラーが、自由起立型であり、前記ビデオ・ゲームの制御中、ユーザーにより決定される任意の位置に保たれるように構成されている、コントローラー。
【請求項２】
請求項１記載のコントローラーであって、該コントローラーは更に、前記第１および第２のハンド・グリップの間において前記ベース・コネクターから延びるハブを含む、コントローラー。
【請求項３】
請求項２記載のコントローラーであって、該コントローラーは更に、前記ハブ上に配置された第３組の１または複数の制御手段を含む、コントローラー。
【請求項４】
請求項１記載のコントローラーにおいて、前記第１および第２のハンド・グリップが、触覚フィードバックを与えるために、前記第１および第２のハンド・グリップの内部にランブル・モーターを含み、前記ランブル・モーターが、前記ユーザーが前記コントローラーを握ったときに、該ユーザーの掌の真下に来るとともに、前記第１および第２端部から離間して配置されている、コントローラー。
【請求項５】
請求項１記載のコントローラーにおいて、該コントローラーは、前記ビデオ・ゲームを実行するコンピュータ・デバイスとワイヤレスで通信するよう構成されている、コントローラー。
【請求項６】
ゲーミング・システムにおけるビデオ・ゲームにおいて仮想物体を操縦制御するコントローラーであって、
ベース・コネクターと、
前記ベース・コネクターに取り付けられ、前記ベース・コネクターから延在する第１および第２のハンド・グリップと、
前記第１のハンド・グリップ上にある第１端部であって、前記第１のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延在する第１端部と、
前記第２のハンド・グリップ上にある第２端部であって、前記第２のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延在する第２端部と、
前記第１のハンド・グリップの第１端部上における第１組の１または複数の制御手段と、
前記第２のハンド・グリップの第２端部上における第２組の１または複数の制御手段と、
３本の軸に沿った前記コントローラーの加速度、ならびに前記３本の軸を中心とするピッチ、ロール、およびヨーを測定する慣性測定ユニットであって、三次元機械空間において前記仮想物体の制御を可能にする、慣性測定ユニットと、
を含み、前記コントローラーが、自由起立型であり、前記ビデオ・ゲームの制御中、ユーザーにより決定される任意の位置に保たれるように構成されている、コントローラー。
【請求項７】
請求項６記載のコントローラーにおいて、前記第１および第２端部が、前記第１および第２のハンド・グリップの前記残りの部分と、１５度および４５度の間の角度を形成している、コントローラー。
【請求項８】
請求項６記載のコントローラーにおいて、前記第１組の１または複数の制御手段が、前記コントローラーが水平面に保たれるときに上面にある第１群の１または複数の制御手段と、前記上面の逆側となる底面にある第２群の１または複数の制御手段とを含み、前記第２組の１または複数の制御手段が、上面にある第３群の１または複数の制御手段と、前記上面の逆側となる底面にある第４群の１または複数の制御手段とを含む、コントローラー。
【請求項９】
請求項８記載のコントローラーにおいて、ユーザーの手中における前記コントローラーの回転により、前記仮想物体を方向制御し、前記第２群の１または複数の制御手段および前記第４群の１または複数の制御手段により、前記仮想物体を加速および減速することができるよう構成されている、コントローラー。
【請求項１０】
ゲーミング・システムにおけるビデオ・ゲームにおいて仮想車両を操縦制御するコントローラーであって、
ベース・コネクターと、
前記ベース・コネクターに取り付けられ、前記ベース・コネクターから延在する第１および第２のハンド・グリップと、
前記第１のハンド・グリップ上にある第１端部であって、前記第１のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延在する第１端部と、
前記第２のハンド・グリップ上にある第２端部であって、前記第２のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延在する第２端部と、
前記第１コントローラーの第１端部上の第１組の１または複数の制御手段と、
前記第２コントローラーの第２端部上の第２組の１または複数の制御手段と、
３本の軸に沿った前記コントローラーの加速度、ならびに前記３本の軸を中心とするピッチ、ロール、およびヨーを測定する慣性測定ユニットであって、ユーザーの手中における前記コントローラーの向きに関係なく、前記仮想車両の方向を制御する方向制御命令を、前記コントローラーが送ることを可能にする、慣性測定ユニットと、
を含む、コントローラー。
【発明の詳細な説明】
【従来技術】
【０００１】
[0001]  ゲーム・コントローラー、更に特定すれば、ステアリング・ホイール型装置をパーソナル・コンピューターまたはゲーミング・システムと共に使用することは周知である。ステアリング・ホイール型のゲーム・コントローラーは、自動車のステアリング・ホイールに似せるために円形に作られていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
しかしながら、このような円形構造は、ゲーミング・アプリケーションには余り適していない。車は地面の二次元ｘ−ｙ平面で駆動されるのに対して、ゲームは第３のｚ次元を使用することが多く、ゲーム・コントローラーに追加の可動結合部(articulation)が必要となる。更に、ゲーム・コントローラーを使用して方向制御する(steer)とき、ユーザーはコントローラー上のボタンも操作する必要があるのが通例である。これらの行為では、従来のステアリング・ホイール型のゲーム・コントローラーの人間工学的な使用が損なわれ、更にユーザーの指、手、および／または腕に緊張を加えることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
[0002]  本技術は、ビデオ・ゲーム・シミュレーションにおいて仮想物体を制御するときに使用されるコントローラーに関する。このコントローラーは、全体的にＵ字状を呈し、１対のハンド・グリップを含む。これらのハンド・グリップは、ベース・コネクターに取り付けられ、そこから延在している。ハンド・グリップの端部は、下方向に曲げられてもよい。これらにより、端部開放型構造が構成され、複数のゲーミング把持姿勢（回内姿勢から回外姿勢まで）で、ハンド・グリップ上にある制御手段に対する自然で容易な到達を可能にする。具体的には、ユーザーの親指によってハンド・グリップの上面にある制御手段に届くことができ、ハンド・グリップの底面上にある制御手段には、ユーザーの人差し指によって届くことができる。これらの制御手段の各々には、コントローラーの確実な握りを維持しつつ、自然でリラックスしている手／手首／指の姿勢の状態で、届くことができる。
【０００４】
[0003]  第１の例では、本技術は、ゲーミング・システムにおいてビデオ・ゲームを制御するためのコントローラーに関する。このコントローラーは、ベース・コネクターと、ベース・コネクターに取り付けられ、ベース・コネクターから延びる第１および第２のハンド・グリップと、第１のハンド・グリップ上にあり、第１のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延びる第１端部と、第２のハンド・グリップ上にあり、第２のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延びる第２端部と、前記第１のハンド・グリップの第１端部上における第１組の１つ以上の制御手段と、前記第２のハンド・グリップの第２端部上における第２組の１つ以上の制御手段とを含み、コントローラーは、自由起立型であり、ビデオ・ゲームを制御している間、ユーザーが決定する任意の位置に保たれるように構成される。
【０００５】
[0004]  他の例では、本技術は、ゲーミング・システムにおけるビデオ・ゲームにおいて仮想物体を制御するコントローラーに関する。このコントローラーは、ベース・コネクターと、ベース・コネクターに取り付けられ、ベース・コネクターから延びる第１および第２のハンド・グリップと、第１のハンド・グリップ上にあり、第１のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延びる第１端部と、第２のハンド・グリップ上にあり、第２のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延びる第２端部と、前記第１のハンド・グリップの第１端部上における第１組の１つ以上の制御手段と、前記第２のハンド・グリップの第２端部上における第２組の１つ以上の制御手段と、３本の軸に沿ったコントローラーの加速度、ならびに３本の軸を中心とするピッチ、ロール、およびヨーを測定する慣性測定ユニットであって、三次元機械空間において仮想物体の制御を可能にする、慣性測定ユニットとを含み、コントローラーが、自由起立型であり、ビデオ・ゲームを制御する間、ユーザー決定の任意の位置に保たれるように構成される。
【０００６】
[0005]  更に他の例では、本技術は、ゲーミング・システムにおけるビデオ・ゲームにおいて仮想車両を操縦制御するコントローラーに関する。このコントローラーは、ベース・コネクターと、ベース・コネクターに取り付けられ、ベース・コネクターから延びる第１および第２のハンド・グリップと、第１のハンド・グリップ上にあり、第１のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延びる第１端部と、第２のハンド・グリップ上にあり、第２のハンド・グリップの残りの部分に関して傾斜した角度で延びる第２端部と、前記第１のハンド・グリップの第１端部上における第１組の１つ以上の制御手段と、前記第２のハンド・グリップの第２端部上における第２組の１つ以上の制御手段と、３本の軸に沿ったコントローラーの加速度、ならびに３本の軸を中心とするピッチ、ロール、およびヨーを測定する慣性測定ユニットであって、ユーザーの手におけるコントローラーの向きに関係なく、車両の操縦方向を制御する方向制御命令を、コントローラーが送ることを可能にする、慣性測定ユニットとを含む。
【０００７】
[0006]  この摘要は、詳細な説明において以下で更に説明する概念から選択したものを、簡略化した形態で紹介するためのものである。この摘要は、特許請求する主題の主要な特徴や必須の特徴を特定することを意図するのではなく、特許請求する主題の範囲を判断するときに補助として用いられることを意図するのでもない。特許請求する主題は、背景において特記された欠点のいずれかを解決する実現例にも、全てを解決する実現例にも限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の実施形態によるコントローラーの上面図である。
【図２】図２は、本開示の実施形態によるコントローラーの右側面図である。
【図３】図３は、本開示の実施形態による制御手段を示す、コントローラーの上面図である。
【図４】図４は、本開示の実施形態によるコントローラーの左側面図である。
【図５】図５は、回内把持(pronated grip)によって握られたコントローラーの上面図である。
【図６】図６は、回外把持(supinated grip)によって握られたコントローラーの上面図であり、手首、手、および指関節によって形成される角度を示す。
【図７】図７は、回内把持によって握られたコントローラーの上面図であり、手首、手、および指関節によって形成される角度を示す。
【図８】図８は、回外把持によって握られたコントローラーの側面図であり、手首、手、および指関節によって形成される角度を示す。
【図９】図９は、ランブル・モーター(rumble motor)および照明のような内部コンポーネントおよび外部コンポーネントを示すコントローラーの上面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、パドル・シフターのような他のアクチュエーターを示す、コントローラーの他の例の正面図である。
【図１０】図１０は、ゲーミングおよびメディア・システムの一例の斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示したゲーミングおよびメディア・システムのコンポーネントの機能ブロック図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0019]  本技術の実施形態について、これより図１から図１１を参照して説明する。実施形態は、ビデオ・ゲームにおいて使用することができるコントローラーに関する。一例では、このコントローラーは全体的にＵ字状のステアリング・ホイールとすることができ、ベース・コネクターに取り付けられそこから延びる１対のハンド・グリップを含む。このハンド・グリップの端部は、下に向かって曲げられてもよい。このハンド・グリップの設計は、下に向かって曲げられた端部と併せて、コントローラーの人間工学的設計を提供し、これにより、コントローラーが回内または回外された手で掴まれても、ハンド・グリップ上の制御手段に容易に指が届くよう構成されている。
【００１０】
[0020]  図１から図４には、ビデオ・ゲーム・シミュレーションにおいて使用される方向制御デバイスとして使用することができるコントローラー１００が示されている。この方向制御デバイスは、仮想の自動車（車およびオートバイを含む）、飛行機、船、および自転車というような種々の車両の任意のものを制御または案内するために使用することができる。コントローラー１００は、他の実施形態では、例えば、仮想のスケートボード、スケート、スキー、およびそりというような、画面上でシミュレーションされる物体の運転(driven)または走行(ridden)を制御するために使用されてもよい。コントローラー１００は、図１０および図１１に関して以下で更に詳しく説明するゲーミング・システムにおいて使用することができる。一例では、ゲーミング・システムは、Ｘｂｏｘ３６０（登録商標）ビデオ・ゲーミング・システムであるが、他の実施形態では、コントローラー１００が他のゲーミング・システムにおいて使用されてもよい。
【００１１】
[0021]  図１および図２を参照すると、一例では、コントローラーは２つの離れたハンド・グリップ１０２および１０４を有する単体（スタンドアロン）ユニットとすることができ、これらのハンド・グリップはベース・コネクター１０６によって互いに接続される。「単体」とは、実施形態において、コントローラーが他のいずれのデバイスにも取り付けられない、即ち、物理的に結合されなくてもよいことを意味している。以下で説明するが、コントローラー１００はビデオ・ゲームを実行するコンピュータ・デバイスとワイヤレスで通信することができる。他の実施形態では、有線接続であってもよい。
【００１２】
[0022]  ハブ（中心部）１１０がベース・コネクター１０６に接続され、ハンド・グリップ１０２および１０４の間に配置されている。図１および図２には、ｘ、ｙ、およびｚ軸が示されており、これらの軸は、コントローラー１００の異なる部品の互いに対する相対的な向きを提供するために使用される。ハンド・グリップ１０２、１０４およびベース・コネクター１０６は、ほぼ円形を呈し、直径は約３０ｍｍとすることができるが、他の実施形態では、この直径はこれよりも大きくても小さくてもよい。
【００１３】
[0023]  以下で説明するが、ハンド・グリップ１０２および１０４は、ユーザーの手で快適に握ることができる人間工学的設計を有する。他の実施形態では、子供のように手が小さいユーザーに対してはハンド・グリップが３０ｍｍよりも小さくなるように、ハンド・グリップ１０２、１０４の直径が、異なる年齢のユーザーに対してカスタム化されてもよい。尚、ハンド・グリップ１０２および１０４ならびにベース・コネクター１０６の断面は、他の実施形態では、例えば、楕円形のような、円形以外の形状を有することも可能である。
【００１４】
[0024]  ハンド・グリップ１０２、１０４は、互いにほぼ平行であり、ベース・コネクター１０６に対してほぼ垂直である。尚、ハンド・グリップ１０２および１０４は、互いに向かうようにまたは離れるように小角度（例えば、２〜５°）だけ傾斜するように、ベース・コネクター１０６に対して多少傾いた角度を有してもよいことは言うまでもない。ハンド・グリップ１０２および１０４ならびにベース・コネクター１０６は、ｘ−ｙ平面内においてほぼ同一の平面内にある中心軸を有する。一例では、コントローラー１００は、長さｌが９６ｍｍ、幅ｗが１８５ｍｍであるが、これらの寸法は、他の実施形態では、互いに対して比例して変化しても、または比例せずに変化してもよい。
【００１５】
[0025]  本開示の人間工学的な形態によれば、各ハンド・グリップ１０２、１０４は、それぞれ、直線セクション１０２ａ、１０４ａ、および屈曲端部セクション１０２ｂ、１０４ｂをそれぞれ有する。図２に示されるように、ハンド・グリップ１０４の屈曲端部セクション１０４ｂは、直線セクション１０４ａに対して下向きに曲がっている。実施形態では、直線セクション１０２ａ、１０４ａは、長さｓが約７５ｍｍとするとよいが、この寸法は、他の実施形態では、これよりも短くてもまたは長くてもよい。図２に示されているように、屈曲端部セクション１０４ｂは、直線セクション１０４ａと角度αを形成し、実施形態では、この角度αは４５°〜１５°の範囲、特に３０°にするとよい。直線および端部セクション１０２ａ、１０２ｂも同じ角度を形成するとよい。尚、これらの角度αは、先に記載した範囲内における他の値であってもよく、更に先に記載した範囲外の他の値であってもよい。
【００１６】
[0026]  ハブ１１０は、ハンド・グリップ１０２および１０４の間の中央に配置される。ハブ１１０は、ほぼ円筒形状をなし（中心軸がｚ方向となる）、コネクター・セクション１１２を介してベース・コネクター１０６に取り付けることができる。
【００１７】
[0027]  コントローラー１００は、耐久性があり軽量の、例えば、ポリカーボネートのような、プラスチックで形成するとよい。ハンド・グリップ１０２および１０４は、例えば、低硬度(low durometer)プラスチックまたはゴム等の軟質の材料で形成するか、該軟質材料を被覆して形成するとよい。尚、コントローラーは、他の実施形態では他の材料で作ってもよいことは言うまでもない。ハンド・グリップ１０２、１０４、ベース・コネクター１０６、およびハブ１１０の少なくとも一部には、電源、電子コンポーネント、および配線を収容するための中空空間が設けられる。これらの一部については以下で説明する。
【００１８】
[0028]  コントローラー１００は、ビデオ・ゲーム・シミュレーションにおける行為(action)を制御するために、ボタン、トリガーおよび／またはスイッチの形態とした様々なアクチュエーターを有する。これらのアクチュエーターは、周知の機能を有し、一例では、ワシントン州RedmondのMicrosoft Corp.から入手可能なＸｂｏｘ３６０（登録商標）ゲーム・コントローラーに含まれるボタン、トリガー、および／またはスイッチと同じ機能を有する。このような例について以下で説明するが、コントローラー１００のアクチュエーターは種々のビデオ・ゲームのシミュレーションでは幅広い種々の機能を実行することができるので、以下の説明に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００１９】
[0029]  一例では、ハンド・グリップ１０２は、このハンド・グリップの端部セクション１０２ｂに位置付けられた方向パッド（D−パッド）１１４を含む。D−パッド１１４は、他の実施形態では、ハンド・グリップ１０４の端部セクション１０４ｂにあってもよい。D−パッド１１４は、十字形状の入力パッドからなる作動面を含む。図示する例では、この入力パッドは４つの入力アームを含む。他の例では、入力パッドは４つよりも多いまたは少ない入力アームを含むこともできる。一例では、D−パッド１１４は、ユーザーが、D−パッドの４つの入力アームに対応する４つの別個の座標方向（例えば、ＮＳＥＷ）について方向入力制御を提供することを可能にする。
【００２０】
[0030]  一例では、ハンド・グリップ１０４は、このハンド・グリップの端部セクション１０４ｂに位置付けられた１組の入力すなわち操作ボタン（action button）１１６を含む。入力ボタン１１６は、他の実施形態では、ハンド・グリップ１０２の端部セクション１０２ｂにあってもよい。これらの入力ボタンは単純なスイッチでもよく、各々が、ユーザーによる選択を示す二進出力を有する信号を生成する。他の例では、入力ボタンは、圧力感応スイッチであってもよい。これらの圧力感応スイッチは、ユーザーによって入力ボタン１１６に加えられた力の大きさに基づいて、ユーザーによる選択の異なるレベルを示す信号を生成する。ビデオ・ゲーム・アプリケーションに依存して、入力ボタン１１６はビデオ・ゲーム内における仮想ターゲット取得に関係するのでもよく、更にこれらが種々のゲーム内の兵器（射撃ゲームおよび戦争ゲームのため）を作動させるのでもよい。
【００２１】
[0031]  ハブ１１０上に別の入力ボタン１２０、１２２が設けられており、アプリケーションを開始する（開始ボタンＳ）、およびグラフィカル・ユーザー・インターフェース・メニューをナビゲートする（戻る、進む等）ためというような、追加の機能を設けることができる。ボタン１２０、１２２は、ハブ１１０の上面に環状に形成されたトグル・スイッチ上に設けられてもよい。入力ボタン１２０、１２２は、二進または多レベル応答信号を供給するのでもよい。
【００２２】
[0032]  更に、コントローラー１００は、ハンド・グリップ１０２上にトリガー１２６（図４）を含み、ハンド・グリップ１０４上にトリガー１２８（図２）を含む。トリガー１２６、１２８は、コントローラー１００の下側の、各端部セクション１０２ｂ、１０４ｂに配置される。トリガー１２６、１２８は圧力感応であるが、他の例ではその圧力感応式でなくともよい。ビデオ・ゲーム・アプリケーションに依存して、トリガー１２６および／または１２８は、例えば、アクセルまたはブレーキ（動力車ゲーム(powered vehicle game)のため）であってもよい。
【００２３】
[0033]  他の実施形態では、コントローラー１００は、ビデオ・ゲーム・シミュレーションに入力を供給する他のアクチュエーターを含むこともできる。例えば、図９Ａはハブ１１０の側面から突出して装着されたパドル・シフター１６２および１６４を含むコントローラー１００の一例を示す。パドル・シフターは、例えば、シミュレーションにおいて仮想車両のギアをシフトするためというように、ビデオ・ゲーム・シミュレーションに入力を供給することができる。デバイス１００のＵ字状および屈曲端部によって、アクチュエーター１６２、１６４には、デバイスの人間工学が保たれている。デバイスが中立で自然な位置に保たれている間、アクチュエーター１６２、１６４には、これらのアクチュエーターの下面から、人差し指、中指、および／または薬指が届くことができる。
【００２４】
[0034]  実施形態では、コントローラー１００は更に、コントローラー１００の内部に慣性測定ユニット（ＩＭＵ）１６０（図９）も含む。図９は、ハブ１１０内部にＩＭＵ１６０を示すが、ＩＭＵは、他の実施形態では、ベース・コネクター１０６のハンド・グリップ１０２、１０４の一方に配置されてもよい。ＩＭＵは、加速度および姿勢変化率（即ち、ピッチ、ロール、およびヨー）を測定可能である。実施形態では、ＩＭＵは、６度の自由度において、ユーザーがコントローラー１００をどのように動かしているか追跡するために、加速度計および角速度センサー（ジャイロスコープ）の組み合わせを含む。具体的には、３つの加速度計が、それらの測定軸が互いに直交して、３つの直交方向ｘ、ｙ、およびｚにおける線形加速度を測定可能になるように、配置されるとよい。また、３つのジャイロスコープは、それらの測定軸が互いに直交するように（ｙ軸を中心とするピッチ、ｘ軸を中心とするロール、およびｚ軸を中心とするヨー）、コントローラー１００内部に配置されるとよい。
【００２５】
[0035]  ＩＭＵによって測定される加速度および姿勢変化は、画面上の仮想の移動物体を制御するために使用することができる。飛行ゲームでは、コントローラーは、三次元の機械空間において制御される仮想航空機の移動に作用するために、三次元の実世界空間において動かすことができる。移動が二次元の場合（運転ゲームにおけるように）でも、第３軸（ｚ軸）検出器は、ｚ軸に対するその向きに関係なくコントローラー１００の移動を解釈することができるため、有用である。つまり、ユーザーは、コントローラーをほぼ垂直面、水平面、またはその間における任意の平面のどこに保っているかには関係なく、コントローラーを使用して、例えば車を運転することができる。次の章において説明するが、コントローラー１００は、これらの向きの任意のものにおいて使用されるときに快適さが得られるように、人間工学的に設計される。
【００２６】
[0036]  従来のステアリング・ホイール型コントローラーは、円形で平面状であった。本開示によれば、コントローラーはＵ字形設計であり、ハンド・グリップが下方に屈曲する端部を有する。更に、アクチュエーターはハンド・グリップの屈曲端部に配置されている。この設計により、コントローラーの向きに関係なく、全ての制御アクチュエーターに容易に接触して操作することを可能にする。
【００２７】
[0037]  手首の手根骨(wrist carpal)、手の中手骨(hand metacarpal)、および指の指節骨(finger phalange)をぎこちない角度で保ちつつゲーム・コントローラーを操作すると、使用が長引くに連れて歪みや損傷が生ずる可能性があることが判明している。つまり、例えば、手首の手根骨と前腕との間の角度が２５度よりも大きいままコントローラーを操作すると、時間の経過と共に歪みを生ずる可能性がある。また、中手骨と指の指節骨との間の角度が２５度よりも大きいままコントローラーを操作すると、時間の経過と共に歪みを生ずる可能性がある。コントローラー１００は、コントローラーが回内位置または回外位置に保持されていても、これらの中立角度外での動作を最小限に抑えるかまたは防止するように、人間工学的に設計されている。
【００２８】
[0038]  図５は、ユーザーが、ほぼ回外位置で、即ち、ほぼ水平にまたは水平近くにコントローラー１００を保持している状態を示す。逆に、図６は、ユーザーが、ほぼ回内位置で、即ち、ほぼ垂直にまたは垂直近くにコントローラー１００を保持している状態を示す。図６は、コントローラー１００が回外位置で保持しているときの種々の角度を示す。回外位置では、手首の手根骨は、点ＡＢＣを通過する線によって示される、ほぼ０度の角度を形成する。尚、親指の第１中手骨は、線ＡＢＣから２５度よりも大きい角度に広がってはならないこと、そして角度ＡＢＤにおける弛緩および中立位置は、中立運動範囲のほぼ中央になる（線ＡＢＣから１２．５度）ことが判明している。
【００２９】
[0039]  図示のように、手、手首、および指が図示のような回外位置にあるとき、全ての手首、手および指の関節が中立運動角度範囲内に留まり、Ｄ−パッド１１４の全ての部分に届いて接触することができる。例えば、第１中手骨は、線ＡＢＣに関して約０度の角度をなし、Ｄ−パッド１１４の最も左側の部分に届くことができ、そして第１中手骨は、２５度未満の角度をなし、Ｄ−パッド１１４の最も右側の部分に届くことができる。
【００３０】
[0040]  また、人差し指の第２中手骨は、線ＡＢＣに関して約２５度の角度をなし、第２中手骨の中立運動範囲内に留まることができることも判明している。図６に示すように、コントローラーが回外位置で握られるとき、第２中手骨は、線ＡＢＣに関して約１５度の角度ＡＢＥをなし、ハンド・グリップ１０２の底面側にあるトリガー１２６に届くことができる。
【００３１】
[0041]  以上のことは、右手による入力ボタン１１６の作動についても該当する。回外位置では、右手の手首手根骨は、点Ａ’Ｂ’Ｃ’を通る線によって示される、約０度の角度を形成する。図示のように、手、手首、および指が図示のような回外位置にあるとき、入力ボタン１１６の全てに届くことができ、全ての手首、手、および指の関節は運動角度の中立範囲内に留まる。例えば、第１中手骨は、線Ａ’Ｂ’Ｃ’に関して約０度の角度をなし、最も右側にある入力ボタン１１６に届くことができ、第１中手骨は、２５度未満の角度をなし、最も左側にある入力ボタン１１６に届くことができる。図６に示すように、コントローラーが回外位置で握られるとき、第２中手骨は、線Ａ’Ｂ’Ｃ’に関して約１５度の角度Ａ’Ｂ’Ｅ’をなし、ハンド・グリップ１０４の底面側にあるトリガー１２８に届くことができる。
【００３２】
[0042]  図７は、コントローラー１００の回内把持を示す。この握り方では、回外位置におけるよりもユーザーの腕が肘で大きく曲げられ、その結果、前腕がハンド・グリップに関して大きな角度を形成する。ユーザーの左手首手根骨は、前腕に関して０度の角度であり、直線ＡＢＣ上にある。この角度において、ユーザーは、中立運動範囲内でＤ−パッド１１４の最も右側の位置にアクセスすることができる。実施形態では、ユーザーは、Ｄ−パッド１１４の最も左側の部分に届くためには、中立運動の２５度の範囲を多少超えて外転させる必要がある場合もあるが、この中立範囲を超える運動量は小さい。コントローラーが回内位置で握られるときも、第２中手骨は線ＡＢＣに関して約１５度の角度ＡＢＥであり、ハンド・グリップ１０４の底面側にあるトリガー１２８に届くことができる。以上のことは、回内位置にあるときに右手が入力ボタン１１６にアクセスするときにも該当する。
【００３３】
[0043]  更に、ハンド・グリップ１０２、１０４の端部における下向きの回転が、手首、手、および指が運動位置の中立範囲に留まっている間における制御手段への到達を容易にする。図８は、ユーザーがコントローラーを回外位置で保っている例において、本設計がどのように中立の手／手首姿勢を維持するかを示す側面図である。手首は、角度ＦＧＩを形成する。角度ＦＧＩは、前腕に関する直線から約１０度である（例えば、角度ＦＧＩは約１７０度である）。第１中手骨は、手首に関して約２０度の角度ＨＧＩを形成する。例では、中手骨−趾節骨の関節は約１０度撓められてもよく、指節骨間関節は約５度撓められてもよい。第３から第５までの中手骨−指節骨の関節は、弛緩して４５度でハンド・グリップ１０４に巻き付くことができる。近位指節間関節は３０〜４５度撓められ、遠位指節間関節(distal interphalangeal joints)は１０〜２０度撓められる。尺骨−手根骨関節、手根骨−中手骨関節、中手骨−指節骨関節、および指節間関節のこれらの撓みの各々は、中立運動範囲内にある。尚、以上で説明した手首、手、および指の関節角度の全ては、一例に過ぎず、他の実施形態では、以上の例を超えて変化してもよいことは言うまでもない。
【００３４】
[0044]  コントローラー１００は、更に、ユーザーのコントローラーとの体感を改良する機構も含む。図９を参照すると、コントローラーは、それぞれのハンド・グリップ１０２および１０４の内部に位置付けられたランブル・モーター(rumble motor)１５０を含む。ランブル・モーター１５０は、周知であり、ビデオ・ゲームから触覚フィードバックを与えるために使用することができる。例えば、ユーザーが、このユーザーによって制御される仮想車の左側にある仮想壁に向かって駆け上がっている場合、左ランブル・モーターが振動して、この状態の触覚フィードバックを与えることができる。２つのランブル・モーターは、戦争ゲームにおいてユーザーに仮想弓が当たったときに作動することができる。
【００３５】
[0045]  更にユーザーの体感を改良するために、ランブル・モーター１５０は、ハンド・グリップ１０２、１０４の内部において、ユーザーがコントローラーを握るときにユーザーの掌の直下に配置される。これは、輪転力を直接ユーザーの掌に伝えつつ、端部１０２ｂおよび１０４ｂにおいて、出力される輪転力があっても、比較的低くするという効果がある。これによって、端部における輪転力がユーザーの制御手段の操作に及ぼす可能性がある干渉を最小に抑える。
【００３６】
[0046]  更に、コントローラーは、ハンド・グリップ１０２および１０４の端部に照明１５６も含む。この照明は、種々のゲーム内のアクティビティおよび状態の任意のものの視覚フィードバックをコントローラー１００において提供するために使用することができる。照明１５６は、一方または双方のランブル・モーター１５０が作動するときに、追加のフィードバックを提供するために、ランブル・モーター１５０と一緒に動作することができる。更に他の例として、ユーザーが、このユーザーによって制御される仮想車の一方側にある仮想壁の近くにいるときまたは仮想壁に直面するときにフィードバックを提供するために、これらの照明の一方が作動されてもよい。コントローラー１００は円形ではなくＵ字状であるので、照明１５６はハンド・グリップ１０２および１０４の端部に設けられる。
【００３７】
[0047]  図１０は、一例のゲーミングおよびメディア・システム２００を示す。図１０についての以下の説明は、本明細書において提示された概念を実現する際に適した環境の端的で総合的な説明を行うことを意図している。図１０に示すように、ゲーミングおよびメディア・システム２００は、ゲームおよびメディア・コンソール（以後「コンソール」）２０２を含む。一般に、コンソール２０２は、以下で更に説明するように、一種のコンピューター・システムである。コンソール２０２は、コントローラー１００およびコントローラー２０４（１）を含む、１つ以上のワイヤレス・コントローラーに適用するように構成される。コンソール２０２には、内部ハード・ディスク・ドライブ（図示せず）と、携帯用メディア・ドライブ２０６とが装備される。携帯用メディア・ドライブ２０６は、光記憶ディスク２０８によって代表されるような、種々の形態の携帯用記憶媒体をサポートする。適した携帯用記憶媒体の例には、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ゲーム・ディスク等が含まれる。また、コンソール２０２は、リムーバブル・フラッシュ型メモリー・ユニット２４０を受け入れるために、２つのメモリー・ユニット・カード・レセプタクル２２５（１）および２２５（２）も含む。コンソール２０２上にあるコマンド・ボタン２３５は、ワイヤレス周辺サポートをイネーブルおよびディスエーブルする。
【００３８】
[0048]  図１０に示すように、コンソール２０２は、１つ以上のデバイスとワイヤレスで通信するための光ポート２３０と、追加のコントローラーまたは他の周辺機器に対する有線接続をサポートするための２つのＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）ポート２１０（１）および２１０（２）とを更に備えている。実現例の中には、追加のポートの数および配置を変更できる場合もある。電源ボタン２１２およびイジェクト・ボタン２１４も、ゲーム・コンソール２０２の前面に配置されている。電源ボタン２１２は、ゲーム・コンソールに電力を印加するために使用され、他の機構および制御手段に繋げることもできる。イジェクト・ボタン２１４は、携帯用メディア・ドライブ２０６のトレイを開閉し、記憶ディスク２０８の挿入および取り出しを可能にする。
【００３９】
[0049]  コンソール２０２は、テレビジョンまたは他のディスプレイ（モニター２５０）にＡ／Ｖインターフェース・ケーブル２２０を介して接続する。一例では、コンソール２０２には、Ａ／Ｖケーブル２２０（例えば、高品位モニター２５０または他のディスプレイ・デバイスにおける高品位マルチメディア・インターフェース「ＨＤＭＩ（登録商標）」に結合するのに適したＡ／Ｖケーブル）を使用するコンテンツ安全ディジタル通信用に構成される専用Ａ／Ｖポート（図示せず）が装備される。電源ケーブル２２２は、電力をゲーム・コンソールに供給する。コンソール２０２には、更に、インターネット等のネットワークへのアクセスを容易にするために、ケーブルまたはモデム・コネクター２２４によって表されるように、ブロードバンド能力を有するように構成されるとよい。また、ブロードバンド能力は、ワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）ネットワークのようなブロードバンド・ネットワークを介して、ワイヤレスで提供することもできる。
【００４０】
[0050]  各コントローラー１００、２０４は、有線インターフェースまたはワイヤレス・インターフェースを介してコンソール２０２に結合される。図示した例では、コントローラー１００、２０４はＵＳＢ互換であり、ワイヤレス・ポートまたはＵＳＢポート２１０を介してコンソール２０２に接続される。コンソール２０２には、広範囲の種々のユーザー・インターフェース・メカニズムの任意のものを装備することができる。
【００４１】
[0051]  一例では、メモリー・ユニット（ＭＵ）２４０も、追加の携帯用ストレージを設けるために、コントローラー１００、２０４に挿入することもできる。携帯用ＭＵは、ユーザーが、他のコンソールにおいてプレーするときに使用するためのゲーム・パラメーターを格納することを可能にする。この例では、各コントローラーが、２つのＭＵ２４０を収容可能に構成されるが、２つよりも多いまたは少ないＭＵを採用してもよい。
【００４２】
[0052]  ゲーミングおよびメディア・システム２００は、一般に、メモリー媒体に格納されるゲームをプレーするため、そしてゲームをダウンロードしてプレーするため、ならびに予め記録されている音楽およびビデオを電子およびハード・メディア・ソース双方から再生するように構成される。異なる複数の記憶提供により、タイトルは、ハード・ディスク・ドライブから、光ディスク媒体（例えば、２０８）から、オンライン・ソースから、またはＭＵ２４０から再生することができる。ゲーミングおよびメディア・システム２００が再生することができる媒体のタイプの例には、次のものが含まれる。
【００４３】
−ＣＤおよびＤＶＤディスクから、ハード・ディスク・ドライブから、またはオンライン・ソースから再生されるゲーム・タイトル。
−携帯用メディア・ドライブ２０６におけるＣＤから、ハード・ディスク・ドライブにおけるファイル（例えば、Windows（登録商標） Media Audio(WMA)フォーマットの音楽）から、またはオンライン・ストリーミング・ソースから再生されるディジタル音楽。
【００４４】
−携帯用メディア・ドライブ２０６におけるＤＶＤから、ハード・ディスク・ドライブにおけるファイル（例えば、アクティブ・ストリーミング・フォーマット）から、またはオンライン・ストリーミング・ソースから再生されるディジタル・オーディオ／ビデオ。
【００４５】
[0053]  動作中、コンソール２０２は、コントローラー１００、２０４からの入力を受け、ディスプレイ２５０上に情報を表示するように構成される。例えば、以下で説明するように、コンソール２０２は、ユーザーがコントローラー１００、２０４を使用してゲームを選択し、達成情報を表示することができるようにするために、ディスプレイ２５０上にユーザー・インターフェースを表示することができる。
【００４６】
[0054]  図１１は、ゲーミングおよびメディア・システム２００の機能ブロック図であり、ゲーミングおよびメディア・システム２００の機能コンポーネントを更に詳細に示す。コンソール２０２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）３００、およびメモリー・コントローラー３０２を有する。メモリー・コントローラー３０２は、フラッシュ・リード・オンリー・メモリー（ＲＯＭ）３０４、ランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ）３０６、ハード・ディスク・ドライブ３０８、および携帯用メディア・ドライブ２０６を含む、種々のタイプのメモリーへのプロセッサー・アクセスを容易にする。一例では、ＣＰＵ３００は、レベル１キャッシュ３１０およびレベル２キャッシュ３１２を含み、一時的にデーターを格納し、したがって、ハード・ドライブ３０８に対して行われるメモリー・アクセス・サイクル回数を減らすことによって、処理速度およびスループットを改善する。
【００４７】
[0055]  ＣＰＵ３００、メモリー・コントローラー３０２、および種々のメモリー・デバイスは、１つ以上のバス（図示せず）によって相互接続される。この例において使用されるバスの詳細は、本明細書において説明した対象の主題を理解することには特に関連はない。しかしながら、このようなバスは、シリアルおよびパラレル・バス、メモリー・バス、周辺バス、およびプロセッサーまたはローカル／バスの内１つ以上を含み、種々のバス・アーキテクチャーの内任意のものを使用してもよいことは言うまでもない。一例として、このようなアーキテクチャーは、業界標準アーキテクチャー（ＩＳＡ）バス、マイクロ・チャネル・アーキテクチャー（ＭＣＡ）バス、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、ビデオ電子標準協会（ＶＥＳＡ）ローカル・バス、およびメザニン・バスとしても知られている周辺コンポーネント相互接続（ＰＣＩ）バスを含むことができる。
【００４８】
[0056]  一例では、ＣＰＵ３００、メモリー・コントローラー３０２、ＲＯＭ３０２、ＲＯＭ３０４、およびＲＡＭ３０６は、共通モジュール３１４に統合される。この例では、ＲＯＭ３０４は、フラッシュＲＯＭとして構成され、ＰＣＩバスおよびＲＯＭバス（いずれも図示されていない）によってメモリー・コントローラー３０２に接続される。ＲＡＭ３０６は、複数のデーター倍速同期ダイナミックＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）モジュールとして構成され、別個のバス（図示せず）を介してメモリー・コントローラー３０２によって独立して制御される。ハード・ディスク・ドライブ３０８および携帯用メディア・ドライブ２０６は、ＰＣＩバスおよびＡＴ取り付け（ＡＴＡ）バス３１６を介してメモリー・コントローラー３０２に接続されている。しかしながら、他の例では、異なるタイプの専用データー・バス構造を採用することもできる。
【００４９】
[0057]  三次元グラフィクス処理ユニット３２０およびビデオ・エンコーダー３２２は、高速および高解像度（例えば、高品位）グラフィクス処理のためのビデオ処理パイプラインを形成する。データーは、グラフィクス処理ユニット３２０からビデオ・エンコーダー３２２へディジタル・ビデオ・バス（図示せず）を通って通信される。オーディオ処理ユニット３２４およびオーディオ・コデック（コーダー／デコーダー）３２６は、種々のディジタル・オーディオ・フォーマットのマルチチャネル・オーディオ処理のために対応するオーディオ処理パイプラインを形成する。オーディオ・データーは、オーディオ処理ユニット３２４とオーディオ・コデック３２６との間において通信リンク（図示せず）を通って通信される。ビデオおよびオーディオ処理パイプラインは、テレビジョンまたは他のディスプレイへの送信のためにデーターをＡ／Ｖ（オーディオ／ビデオ）ポート３２８に出力する。図示した例では、ビデオおよびオーディオ処理コンポーネント３２０〜２２８はモジュール３１４に実装される。
【００５０】
[0058]  図１１は、モジュール３１４がＵＳＢホスト・コントローラー３３０およびネットワーク・インターフェース３３２を含むことを示している。ＵＳＢホスト・コントローラー３３０は、ＣＰＵ３００およびメモリー・コントローラー３０２とバス（例えば、ＰＣＩバス）とを介して通信し、周辺コントローラー１００および２０４（１）〜１０４（３）のホストとして役割を果たす。ネットワーク・インターフェース３３２は、ネットワーク（例えば、インターネット、ホーム・ネットワーク等）へのアクセスを与え、イーサネット（登録商標）・カード、モデム、ワイヤレス・アクセス・カード、Bluetooth（登録商標）モジュール、ケーブル・モデム等を含む種々のワイヤまたはワイヤレス・インターフェース・コンポーネントの任意のものを採用することができる。
【００５１】
[0059]  図１１に示す実現例では、コンソール２０２は、４つのコントローラー１００および２０４（１）〜１０４（３）をサポートするためにコントローラー・サポート・サブアセンブリー３４０を含む。コントローラー・サポート・サブアセンブリー３４０は、例えば、メディアおよびゲーム・コントローラーのような外部制御デバイスとの有線および無線接続動作をサポートするために必要とされる任意のハードウェアおよびソフトウェア・コンポーネントである。フロント・パネルＩ／Ｏサブアセンブリー３４２は、電源ボタン２１２、イジェクト・ボタン２１４、および任意のＬＥＤ（発光ダイオード）、またはコンソール２０２の外面上に露出されている他のインディケータの複数の機能をサポートする。サブアセンブリー３４０および３４２は、１つ以上のケーブル・アセンブリー３４４を介してモジュール３１４と通信可能である。他の例では、コンソール２０２は追加のコントローラー・サブアセンブリーを含む。また、図示の例は、モジュール３１４に伝達することができる信号を送るおよび受けるように構成された光Ｉ／Ｏインターフェース３３５も備えている。
【００５２】
[0060]  ＭＵ２４０（１）および２４０（２）は、それぞれ、ＭＵポート「Ａ」２３０（１）および「Ｂ」２３０（２）に接続可能である。追加のＭＵ（例えば、ＭＵ２４０（３）〜２４０（６））が、コントローラー１００および２０４（２）に接続可能である。即ち、コントローラー毎に２つのＭＵがある。また、コントローラー２０４（１）および２０４（３）は、ＭＵ（図示せず）を受容するように構成することもできる。各ＭＵ２４０は、追加のストレージを提供し、このストレージには、ゲーム、ゲーム・パラメーター、および他のデーターを格納することができる。他のデーターが、ディジタル・ゲーム・コンポーネント、実行可能ゲーミング・アプリケーション、ゲーミング・アプリケーションを拡張するための命令セット、およびメディア・ファイルの任意のものを含むようにしてもよい。コンソール２０２またはコントローラーに挿入されると、ＭＵ２４０はメモリー・コントローラー３０２によってアクセスすることができる。
【００５３】
[0061]  システム電源モジュール３５０は、ゲーミング・システム２００のコンポーネントに電力を供給する。ファン３５２はコンソール２０２内部の回路を冷却する。
[0062]  機械命令(machine instructions)を含むアプリケーション３６０が、ハード・ディスク・ドライブ３０８に格納される。コンソール２０２に電源を入れると、アプリケーション３６０の種々の部分が、ＣＰＵ３００による実行のために、ＲＡＭ３０６および／またはキャッシュ３１０および３１２にロードされる。ここで、アプリケーション３６０は、そのような例の１つである。ハード・ディスク・ドライブ３０８には、ＣＰＵ３００における実行のために種々のアプリケーションを格納することができる。
【００５４】
[0063]  ゲーミングおよびメディア・システム２００は、単にこのシステムをモニター２５０（図１０）、テレビジョン、ビデオ・プロジェクター、または他のディスプレイ・デバイスに接続することによって、単体システムとして動作することもできる。この単体モードでは、ゲーミングおよびメディア・システム２００は、１人以上のプレーヤーが、ゲームをプレーすること、あるいは例えばムービーを見るまたは音楽を聴くことによって、ディジタル・メディアを楽しむことを可能にする。しかしながら、ネットワーク・インターフェース３３２を介して利用可能となるブロードバンド接続の統合によって、ゲーミングおよびメディア・システム２００は、更に大きなネットワーク・ゲーミング共同体における参加者として動作することもできる。
【００５５】
[0064]  本案システムについての以上の詳細な説明は、例示および説明の目的に限って提示されたのである。これは、網羅的であることも、本案のシステムを、開示された形態そのものに限定することも意図していない。多くの変更および変形が、以上の教示を参照すれば可能である。記載した実施形態は、本案のシステムの原理およびその実用的応用を最良に説明することによって、他の当業者が、種々の実施形態において、想定される特定の使用に合わせた種々の変更と共に、本案のシステムを最良に利用することが可能になるように、選択されたものである。本案のシステムの範囲は、本明細書に添付した特許請求の範囲によって定められる。
【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８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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