(57)【要約】【課題】仮想又は実在の空間において対象物の三次元方向の移動を行う三次元コントローラに関し、従来困難であった、他の操作と並行して行う対象物の三次元方向の移動や微妙な動きをスムーズにコントロールするという課題を克服するための手段の提供。【解決手段】コントローラ本体部に、一本の指の動きに連動してコントローラ本体上で三次元方向に動かすことができる指スティック部を設け、当該指スティック部の三次元方向の動きに対応して空間内での三次元方向の移動制御信号を生成する手段を提供することにより、他の操作と並行して行う対象物の三次元方向の移動や微妙な動きをスムーズにコントロールすることが可能となる。【選択図】図１
2004227266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラ本体部と、前記コントローラ本体部に配置された指スティック部とからなる三次元コントローラであって、
前記指スティック部は、
一本の指の動きに連動してコントローラ上で三次元方向に動かすことが可能であり、
コントローラ本体部は、
前記指スティック部の三次元方向の動きに応じて空間内での三次元方向の移動制御信号を生成する制御信号生成手段を有する、
三次元コントローラ。
【請求項２】
前記指スティック部は、
人間の指を挿入して保持するための指挿入手段を有し、指挿入手段により指スティックに保持された指を動かすことで自身がコントローラ本体上にて三次元方向に連動して動かされる請求項１に記載の三次元コントローラ。
【請求項３】
前記指スティック部は、
前記コントローラ本体に対して弾性体で保持され、指により押圧し、又は引き上げることにより前記指スティックを動かすＺ軸方向動作手段を有する請求項１に記載の三次元コントローラ。
【請求項４】
前記指スティック部は、
前記コントローラ本体に対して反発する方向に付勢され、指によりその反発力を押さえる方向に力を印加することができる指のせ手段を有し、指スティックに載置した指の押圧力により前記指のせ手段を動かすことで自身がコントローラ本体上にて三次元方向に連動して動かされる請求項１に記載の三次元コントローラ。
【請求項５】
前記制御信号生成手段は、前記指の動きにより指スティックが受ける力の大きさに応じて前記移動制御信号を生成する請求項１又は、２に記載の三次元コントローラ。
【請求項６】
前記コントローラ本体部は、人間の片手に納まる大きさである請求項１から３に記載の三次元コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、実在または仮想の空間内において、一本の指の操作に連動して生成される移動制御信号により、対象物を三次元方向に動かすことができる三次元コントローラに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
近年、コンピュータを用いた３Ｄゲームのように、仮想の空間において対象物を三次元方向に移動させる技術が提供されるようになってきており、そのための操作手段として、マウス型やジョイスティック型のコントローラが用いられている。
【０００４】
しかし、従来の操作手段は、例えば、右手でＸ軸、Ｙ軸の二次元方向の操作を行い、左手でＺ軸方向の操作を行うといったように、両手で操作するものが主流である。
【０００５】
また、片手で操作するコントローラとして、例えば特開２０００−２１８０４７で開示されているものが知られているが、本発明は、複数のボタンを各指で押して制御信号を生成するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コンピュータ技術等の発達に伴い、今後、仮想の空間において、例えば、自己の戦闘機を三次元方向にコントロールしつつ、敵機を攻撃する３Ｄゲームなどのような、複雑な操作を行うゲームのニーズが増えてくると考えられる。また、一般家庭や企業においてヴァーチャルリアリティ技術を用いた三次元空間内での対象物やデータの操作を行う作業も日常的なものとなることが予想される。さらに、実在の空間においても、例えば、航空機の操縦者が、通信や移動目標の捕捉等を行うのと並行して、自機を三次元方向に移動する場合のように、様々な他の複雑な作業を行いつつ、同時に対象物の三次元方向の移動を行う必要が増加すると考えられる。
【０００７】
従来の両手で操作する三次元コントローラでは、こうした他の操作と並行してかかる操作を行うという複雑な作業を行うことは困難であった。また、片手で操作する三次元コントローラについても、複数のボタンを各指で押して制御信号を生成する方法の場合、微妙な動きをスムーズにコントロールすることは困難であった。さらに、一般家庭や企業におけるヴァーチャルリアリティ技術を用いた三次元空間内での対象物やデータの操作を行う作業に対するニーズの増加にも対処する必要がある。
【０００８】
このため、本発明は、一本の指の動きに連動して空間内で対象物を三次元方向に移動させる手段を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、コントローラ本体部に、一本の指の動きに連動してコントローラ本体上で三次元方向に動かすことができる指スティック部を設けることにより、当該指スティック部の三次元方向の動きに対応して空間内での三次元方向の移動制御信号を生成する手段を提供する。
【００１０】
【発明の実施形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。実施形態と、特許請求の範囲の請求項との関係は以下のようなものである。
【００１１】
実施形態１：主に請求項１などに関して説明する。
【００１２】
実施形態２：主に請求項２などに関して説明する。
【００１３】
実施形態３：主に請求項３などに関して説明する。
【００１４】
実施形態４：主に請求項４などに関して説明する。
【００１５】
実施形態５：主に請求項５などに関して説明する。
【００１６】
実施形態６：主に請求項６などに関して説明する。
【００１７】
なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。
＜＜実施形態１＞＞
【００１８】
＜実施形態１：概要＞
【００１９】
本実施形態は、一本の指の動きに連動してコントローラ本体上で三次元方向に動かすことが可能な指スティックを一本の指で動かすことにより、コントローラ本体部が、前記指スティック部の三次元方向の動きに応じて空間内での三次元方向の移動制御信号を生成し、これにより対象物を空間内で移動させる三次元コントローラである。
【００２０】
図１は、本実施形態の一例の概念を示すものである。以下、同図に示す例に即して説明する。
【００２１】
（１）  操作者は、同図に示すコントローラ本体部（０１０１）を片手で保持するとともに、指スティック部（０１０２）のリング部分（０１０３）に親指をはめる。
【００２２】
（２）  操作者の親指の動きの方向、及び指スティック部が受ける力の大きさに応じて、コントローラ本体が、空間内における三次元方向の移動制御信号を生成する。
【００２３】
＜実施形態１：構成＞
【００２４】
図２は、本実施形態の機能ブロックの一例を示す図である。
【００２５】
本件発明の構成要素である各部は、ハードウェア、ソフトウェア、ハードウェアとソフトウェアの両者、のいずれかによって構成される。たとえば、これらを実現する一例として、コンピュータを利用する場合には、ＣＰＵ、メモリ、バス、インターフェイス、周辺機器などから構成されるハードウェアと、これらのハードウェア上にて実行可能なソフトウェアを挙げることができる。
【００２６】
具体的には、メモリ上に展開されたプログラムを順次実行することで、メモリ上のデータや、インターフェイスを介して入力されるデータの加工、蓄積、出力などにより各部の機能が実現される。
【００２７】
本実施形態は、「コントローラ本体部」（０２０１）及び「指スティック部」（０２０２）で構成される。
【００２８】
「コントローラ本体部」（０２０１）は、前記指スティック部の三次元方向の動きに応じて空間内での三次元方向の移動制御信号を生成する制御信号生成手段を有する。「コントローラ本体部」とは、前記三次元コントローラのうち、指スティック部を保持する部分をいう。
【００２９】
「空間内」とは、仮想の空間内であるか現実の空間内であるかを問わない。また、「三次元方向」とは、Ｘ軸（左右）、Ｙ軸（前後）もしくはＺ軸（上下）方向またはこれらを組み合わせた方向をいい、要するに、空間内におけるあらゆる方向をいう。さらに、「移動制御信号」とは、指スティック部の動きに応じて空間内における対象物の移動を制御するために前記コントローラ本体部で生成される信号をいう。
【００３０】
「指スティック部」（０２０２）は、一本の指の動きに連動してコントローラ本体上で三次元方向に動かすことが可能である。例えば、コントローラ本体部を片手の人差し指以下の４本の指で握って保持し、親指で当該指スティック部を動かすことができる。なお、「一本の指」はどの指であっても構わない。この場合、当該一本の指の動きを指スティック部に連動させるためのメカニズムとして、例えば、指スティック部にリング状の指挿入部を設け、当該指挿入部分に挿入した指の動きに連動して、当該指挿入部分を含む指スティック部が動くようにする方法が考えられる。また、例えば、指スティック部をコントローラ本体部に対して弾性体で保持し、指により押圧し、又は引き上げることにより当該指スティック部を動かす方法も考えられる。さらに、「連動して」とは、指の動きの方向、大きさ、強さ又は速さに応じてという意味である。
【００３１】
＜実施形態１：処理の流れ＞
【００３２】
図３は、本実施形態での流れの一例を示したものである。
【００３３】
まず、指スティックの作動ステップ（Ｓ０３０１）において、指スティック部を一本の指で操作することにより、当該一本の指の動きに連動して前記指スティックが動く。
【００３４】
次に、移動制御信号の生成ステップ（Ｓ０３０２）ステップにおいて、前記指スティック部の動きに応じて、コントローラ本体部において、空間内における対象物の移動を制御するための信号が生成される。
【００３５】
＜実施形態１：効果＞
【００３６】
本実施形態においては、コントローラ本体部に、一本の指の動きに連動してコントローラ本体上で三次元方向に動かすことができる指スティック部を設けることにより、前記コントローラ本体部において、当該指スティック部の三次元方向の動きに対応して空間内での三次元方向の移動制御信号を生成することが可能となる。このため、当該一本の指の動きの方向や指スティックの受ける指の力の大きさの微妙な変化に対応したスムーズなコントロールが可能となる。また、片手は全くフリーとなるため、他の操作、例えば航空機の操縦者が、通信や移動目標の捕捉等を行うための操作に使うことができ、コンピュータ技術等の発達に伴う複雑な作業を行うことが可能となる。
＜＜実施形態２＞＞
【００３７】
本実施形態は、実施形態１を基本とし、さらに前記指スティック部は、人間の指を挿入して保持するための指挿入手段を有し、指挿入手段により指スティック部に保持された指を動かすことで自身がコントローラ本体上にて三次元方向に連動して動かされることを特徴とする三次元コントローラである。
【００３８】
図４は、前記指スティック部における、人間の指を挿入して保持するための指挿入手段の一例を示すものである。
【００３９】
即ち、本実施形態においては、指スティック部を一本の指で動かすための手段として、前記指スティック部に指を挿入して保持するための指挿入手段を設け、当該指挿入手段により指スティックに保持された指を動かすことで自身がコントローラ本体上にて三次元方向に連動して動かされることが可能となるようにしている。
【００４０】
＜実施形態２：構成＞
【００４１】
図５は、本実施形態の機能ブロックの一例を示す図である。即ち、本実施形態は、実施形態１を基本とし、このうち、指スティック部を、人間の指を挿入して保持するための指挿入手段を有し、指挿入手段により指スティックに保持された指を動かすことで自身がコントローラ本体上にて三次元方向に連動して動かされるものとしたものである。「指挿入手段」とは、その中に人間の指を挿入して指スティック部を保持するための手段をいい、例えば、指スティック部に設けたリング状の指挿入部分が挙げられる。
【００４２】
＜実施形態２：処理の流れ＞
【００４３】
図６は、本実施形態での流れの一例を示したものである。即ち、本実施形態における処理は、実施形態１を基本とし、このうち、指スティック作動ステップ（Ｓ０５０１）における指スティック部を一本の指で操作する手段として、前記指スティック部に指を挿入して保持するための指挿入手段を設けたものである。
【００４４】
＜実施形態２：効果＞
【００４５】
本実施形態においては、実施形態１を基本とし、前記指スティック部が人間の指を挿入して保持するための指挿入手段を有し、指挿入手段により指スティック部に保持された指を動かすことで自身がコントローラ本体上にて三次元方向に連動して動かされることにより、当該指スティック部の三次元方向の動きに対応して空間内での三次元方向の移動制御信号を生成することが可能となる。このため、当該一本の指の動きの方向や指スティック部の受ける指の力の大きさの微妙な変化に対応したスムーズなコントロールが可能となる。また、片手は全くフリーとなるため、他の操作、例えば航空機の操縦者が、通信や移動目標の捕捉等を行うための操作に使うことができ、コンピュータ技術等の発達に伴う複雑な作業を行うことが可能となる。
＜＜実施形態３＞＞
【００４６】
＜実施形態３：概要＞
【００４７】
本実施形態は、請求項１及び２を基本とし、さらに前記指スティック部は、前記コントローラ本体に対して弾性体で保持され、指により押圧し、又は引き上げることにより前記指スティック部を動かすＺ軸方向動作手段を有することを特徴とする三次元コントローラである。
【００４８】
図７は、前記コントローラ本体に対して弾性体で保持され、指により押圧し、又は引き上げることにより前記指スティック部を動かすＺ軸方向動作手段の一例を示すものである。
【００４９】
＜実施形態３：構成＞
【００５０】
図８は、本実施形態の機能ブロックの一例を占めす図である。即ち、本実施形態は、実施形態１及び２を基本とし、さらに前記指スティック部は、前記コントローラ本体に対して弾性体で保持され、指により押圧し、又は引き上げることにより前記指スティックを動かすＺ軸方向動作手段を有するものである。
【００５１】
弾性体は、ゴムであっても、バネであっても、またはそれ以外のものであってもよい。
【００５２】
＜実施形態３：処理の流れ＞
【００５３】
図９は、本実施形態での流れの一例を示したものである。即ち、本実施形態における処理は、実施形態１及び２を基本とし、さらに前記指スティック部に、前記コントローラ本体に対して弾性体で保持され、指により押圧し、又は引き上げることにより前記指スティック部を動かすＺ軸方向動作手段を設けたものである。
【００５４】
＜実施形態３：効果＞
【００５５】
本実施形態においては、実施形態１及び２を基本とし、前記指スティック部が前記コントローラ本体に対して弾性体で保持され、指により押圧し、又は引き上げることにより前記指スティックを動かすＺ軸方向動作手段を有することにより当該指スティック部の三次元方向の動きに対応して空間内での三次元方向の移動制御信号を生成することが可能となる。このため、当該一本の指の動きの方向や指スティック部の受ける指の力の大きさの微妙な変化に対応したスムーズなコントロールが可能となる。また、片手は全くフリーとなるため、他の操作、例えば航空機の操縦者が、通信や移動目標の捕捉等を行うための操作に使うことができ、コンピュータ技術等の発達に伴う複雑な作業を行うことが可能となる。
＜＜実施形態４＞＞
【００５６】
＜実施形態４：概要＞
【００５７】
本実施形態は、実施形態１を基本とし、前記指スティック部は、前記コントローラ本体に対して反発する方向に付勢され、指によりその反発力を押さえる方向に力を印加することができる指のせ手段を有し、指スティックに載置した指の押圧力により前記指のせ手段を動かすことで自身がコントローラ本体上にて三次元方向に連動して動かされるものであることを特徴とする三次元コントローラである。
【００５８】
＜実施形態４：構成＞
【００５９】
図１０は、本実施形態の機能ブロックの一例を示す図である。即ち、本実施形態は、実施形態１を基本とし、さらに前記指スティック部は、前記コントローラ本体に対して反発する方向に付勢され、指によりその反発力を押さえる方向に力を印加することができる指のせ手段を有するものである。
【００６０】
＜実施形態４：処理の流れ＞
【００６１】
図１１は、本実施形態での流れの一例を示したものである。即ち、本実施形態における処理は、実施形態１を基本とし、さらに前記指スティック部に、前記コントローラ本体に対して反発する方向に付勢され、指によりその反発力を押さえる方向に力を印加することができる指のせ手段を設けたものである。
【００６２】
＜実施形態４：効果＞
【００６３】
本実施形態においては、実施形態１を基本とし、前記指スティック部に、前記コントローラ本体に対して反発する方向に付勢され、指によりその反発力を押さえる方向に力を印加することができる指のせ手段を設けることにより当該指スティック部の三次元方向の動きに対応して空間内での三次元方向の移動制御信号を生成することが可能となる。このため、当該一本の指の動きの方向や指スティッ部クの受ける指の力の大きさの微妙な変化に対応したスムーズなコントロールが可能となる。また、片手は全くフリーとなるため、他の操作、例えば航空機の操縦者が、通信や移動目標の捕捉等を行うための操作に使うことができ、コンピュータ技術等の発達に伴う複雑な作業を行うことが可能となる。
＜＜実施形態５＞＞
【００６４】
＜実施形態５：概要＞
【００６５】
本実施形態は、実施形態１及び２を基本とし、さらに前記制御信号生成手段は、前記指の動きにより指スティック部が受ける力の大きさに応じて前記移動制御信号を生成することを特徴とする三次元コントローラである。
【００６６】
＜実施形態５：構成＞
【００６７】
図１２は、本実施形態の機能ブロックの一例を示す図である。即ち、本実施形態は、実施形態１及び２を基本とし、さらに前記制御信号生成手段は、前記指の動きにより指スティック部が受ける力の大きさに応じて前記移動制御信号を生成するものである。具体的には、指から受ける圧力を感知する圧力センサにより押圧力を検知し、検知した当該押圧力に基づいて前記移動制御信号が生成される。
【００６８】
＜実施形態５：処理の流れ＞
【００６９】
図１３は、本実施形態での流れの一例を示したものである。即ち、本実施形態における処理は、実施形態１及び２を基本とし、さらに前記制御信号生成手段は、前記指の動きにより指スティックが受ける力の大きさに応じて前記移動制御信号を生成することとしたものである。
【００７０】
＜実施形態５：効果＞
【００７１】
本実施形態においては、実施形態１及び２を基本とし、前記制御信号生成手段は、前記指の動きにより指スティック部が受ける力の大きさに応じて前記移動制御信号を生成するものとすることで当該指スティック部の三次元方向の動きに対応して空間内での三次元方向の移動制御信号を生成することが可能となる。このため、当該一本の指の動きの方向や指スティック部の受ける指の力の大きさの微妙な変化に対応したスムーズなコントロールが可能となる。また、片手は全くフリーとなるため、他の操作、例えば航空機の操縦者が、通信や移動目標の捕捉等を行うための操作に使うことができ、コンピュータ技術等の発達に伴う複雑な作業を行うことが可能となる。
＜＜実施形態６＞＞
【００７２】
＜実施形態６：概要＞
【００７３】
本実施形態は、実施形態１から３を基本とし、前記コントローラ本体部は、人間の片手に納まる大きさであることを特徴とする三次元コントローラである。
【００７４】
＜実施形態６：構成＞
【００７５】
本実施形態は、実施形態１から３を基本とし、前記コントローラ本体部は人間の片手に納まる大きさであるものとしたものである。
【００７６】
＜実施形態６：処理の流れ＞
【００７７】
本実施形態における処理は、実施形態１から３を基本とし、前記コントローラ本体部は人間の片手に納まる大きさであるものとしたものである。
【００７８】
＜実施形態６：効果＞
【００７９】
本実施形態においては、実施形態１から３を基本とし、前記コントローラ本体部は人間の片手に納まる大きさであるものとすることで当該指スティック部の三次元方向の動きに対応して空間内での三次元方向の移動制御信号を生成することが可能となる。このため、当該一本の指の動きの方向や指スティック部の受ける指の力の大きさの微妙な変化に対応したスムーズなコントロールが可能となる。また、片手は全くフリーとなるため、他の操作、例えば航空機の操縦者が、通信や移動目標の捕捉等を行うための操作に使うことができ、コンピュータ技術等の発達に伴う複雑な作業を行うことが可能となる。
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明においては、コントローラ本体部に、一本の指の動きに連動してコントローラ本体上で三次元方向に動かすことができる指スティック部を設けることにより、前記コントローラ本体において、当該指スティック部の三次元方向の動きに対応して空間内での三次元方向の移動制御信号を生成することが可能となる。このため、当該一本の指の動きの方向や指スティック部の受ける指の力の大きさの微妙な変化に対応したスムーズなコントロールが可能となる。また、片手は全くフリーとなるため、他の操作、例えば航空機の操縦者が、通信や移動目標の捕捉等を行うための操作に使うことができ、コンピュータ技術等の発達に伴う複雑な作業を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を説明するための概念図
【図２】実施形態１を説明するための機能ブロック図
【図３】実施形態１の処理の流れを説明する図
【図４】実施形態２を説明するための具体的イメージ図
【図５】実施形態２を説明するための機能ブロック図
【図６】実施形態２の処理の流れを説明する図
【図７】実施形態３を説明するための具体的イメージ図
【図８】実施形態３を説明するための機能ブロック図
【図９】実施形態３の処理の流れを説明する図
【図１０】実施形態４を説明するための機能ブロック図
【図１１】実施形態４の処理の流れを説明する図
【図１２】実施形態５を説明するための機能ブロック図
【図１３】実施形態５の処理の流れを説明する図
【符号の説明】
０１０１    コントローラ本体部
０１０２    指スティック部
０１０３    リング部分
０４０１    コントローラ本体部
０４０２    指スティック部
０４０３    指挿入手段
０７０１    コントローラ本体部
０７０２    弾性体
０７０３    Ｚ軸方向動作手段
【図１】
2004227266.tif 000003
【図２】
2004227266.tif 000004
【図３】
2004227266.tif 000005
【図４】
2004227266.tif 000006
【図５】
2004227266.tif 000007
【図６】
2004227266.tif 000008
【図７】
2004227266.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004227266.tif 000011
【図１０】
2004227266.tif 000012
【図１１】
2004227266.tif 000013
【図１２】
2004227266.tif 000014
【図１３】
2004227266.tif 000015