(57)【要約】ゲームベスト（４２０）、または他の衣服、または身体を包むデバイス等の触覚性衣服。多層ベストを装着しているユーザに調整された力を選択的に適用するために、該ベストには複数のセル帯に空気圧力生成デバイス（４２５）が内蔵される。コンプレッサ（６１２）および付属のキャニスタ（６０６）を備える圧縮空気源は、触覚反応を生み出すように、該空気圧力生成デバイスを選択的に作動させる。制御弁アセンブリは、該空気圧力生成デバイスを該圧縮空気源に結合する。コントローラ（４２６）は、該空気圧力生成デバイスを調整して、衝撃およびＧ力のような実在の力をシミュレーションする力を生成するように、該制御弁を選択的に開閉する。該セル帯に力センサを装備して、二次力を生成するための力データを提供することができる。
2010512189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触覚性装着型デバイスであって、
装着しているユーザに選択的に力を適用するように適合される複数の空気圧力生成デバイスを含む衣服と、
圧縮空気源と、
前記複数の空気圧力生成デバイスを前記圧縮空気源に動作可能に結合する複数の弁を備える制御弁アセンブリと、
前記複数の空気圧力生成デバイスを調整するように、前記弁を選択的に開閉する前記制御弁アセンブリと動作可能に結合されるコントローラと
を備える、触覚性装着型デバイス。
【請求項２】
前記複数の力生成デバイスは、少なくとも４つの力生成デバイスを備える、請求項１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項３】
複数の力センサをさらに備え、それぞれの力センサは、前記複数の空気圧力生成デバイスのうちの１つと関連付けられている、請求項１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項４】
前記コントローラはコンピュータからの制御信号を受信するように適合され、さらに、前記コントローラは、前記コンピュータからの前記受信した制御信号に応答して、前記弁を選択的に開閉する、請求項１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項５】
前記受信される制御信号は、コンピュータゲームにおいて発生しているイベントに基づいて生成される信号を備える、請求項４に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項６】
ゲームベストを備える、請求項１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項７】
前記空気圧力生成デバイスは、環状空気袋およびひだ付きシリンダのうちの１つを備える、請求項１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項８】
前記圧縮空気源はコンプレッサおよびキャニスタを備える、請求項７に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項９】
前記圧縮空気源は少なくとも１つの圧縮気体のキャニスタを備える、請求項１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項１０】
前記コントローラは、記録された媒体を表示する表示デバイスから制御信号を受信するように適合され、さらに、前記コントローラは、前記表示デバイスからの前記受信した制御信号に応答して、前記弁を選択的に開閉する、請求項１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項１１】
触覚性装着型デバイスであって、
衣服を装着しているユーザに調整された力を提供するための複数の力生成デバイスを備える衣服と、
前記力生成デバイスを作動させるために、前記力生成デバイスと動作可能に結合される動力分配網と、
調整された制御信号に従って、前記力生成デバイスによって前記調整された力の生成を制御するように、前記力生成デバイスと動作可能に結合されるコントローラと、
前記力生成デバイスへの動力の流れを制御するように、前記動力分配網、前記コントローラ、および前記力生成デバイスと動作可能に結合される動力切替コンポーネントと
を備える、触覚性装着型デバイス。
【請求項１２】
前記力生成デバイスは空気袋であり、前記動力分配網は、前記動力切替コンポーネントを圧縮空気源に動作可能に接続する複数の空気圧ラインを備える、請求項１１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項１３】
前記空気袋のうちの少なくとも一部はひだ付きシリンダ状空気袋を備える、請求項１２に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項１４】
前記力生成デバイスは、空気圧式アクチュエータ、油圧アクチュエータおよび機械式アクチュエータのうちの少なくとも１つを備える、請求項１１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項１５】
前記衣服は、ベスト、グラブ、パンツレッグおよびスリーブのうちの１つを備えるゲーム衣服である、請求項１１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項１６】
前記複数の力生成デバイスは、少なくとも４つの力生成デバイスを備える、請求項１１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項１７】
複数の力センサをさらに備え、それぞれの力センサは前記複数の力生成デバイスのうちの１つと関連付けられている、請求項１１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項１８】
前記衣服はゲームベストを備え、前記複数の動力生成デバイスのうちの一部は、前記ベストの前面パネルに配置され、前記動力生成デバイスのうちの一部は前記ベストの背面パネルに配置される、請求項１１に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項１９】
触覚性刺激をユーザに提供するための方法であって、
触覚性衣服に結合されたコントローラによって調整された制御信号を受信することに応答して、前記調整された制御信号に従って動力切替コンポーネントを起動することと、
前記動力切替コンポーネントを起動する前記ことに応答して、動力分配網によって供給される動力を、前記動力切替コンポーネントを使用して、前記衣服に内蔵された一連の直線運動力生成デバイスのうちの少なくとも１つに分配することと、
前記動力分配網によって供給される動力を分配する前記ことに応答して、前記調整された制御信号に従って、前記衣服を装着している前記ユーザの身体に内向きに力を生成することと
を含む、方法。
【請求項２０】
力センサによって力データを生成することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記力センサによって生成された前記力データに応答して、前記動力切替コンポーネントを起動することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
内向きに力を生成することは、直線運動力を生成することを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
触覚刺激を提供するためのシステムであって、
調整された制御信号を生成するための信号生成コンポーネントと、
前記調整された制御信号の生成において使用される前記信号生成コンポーネントに情報を提供するための触覚力ソフトウェアライブラリと、
前記調整された制御信号に従って調整された力を、多層衣服を装着しているユーザに提供するための、少なくとも１つの内蔵型力生成デバイスを含む触覚性衣服と、
前記内蔵型力生成デバイスに動力を提供するための、前記内蔵型力生成デバイスと動作可能に結合される動力分配網と、
調整された制御信号に従って、前記内蔵型力生成デバイスによって前記調整された力の生成を制御するように、前記内蔵型力生成デバイスと動作可能に結合されるコントローラと、
前記内蔵型力生成デバイスへの前記動力の流れを制御するように、前記動力分配網、前記コントローラ、および前記内蔵型力生成デバイスと動作可能に結合される動力切替コンポーネントと
を備える、システム。
【請求項２４】
前記セル帯に含まれる力センサをさらに備える、請求項２３に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項２５】
前記コントローラは、前記力センサから取得された力センサデータに応答して、前記調整された力の前記生成を制御する、請求項２３に記載の触覚性装着型デバイス。
【請求項２６】
ゲームベストを備える、請求項２３に記載の触覚性装着型デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００６年１２月７日出願の米国仮出願番号第ＵＳ６０／８６９，０５６号「ＴＡＣＴＩＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＧＡＲＭＥＮＴＳ  ＡＮＤ  ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」および２００７年８月２１日出願の米国仮出願番号第ＵＳ６０／９５７，１３６号「ＴＡＣＴＩＬＥ  ＷＥＡＲＡＢＬＥ  ＧＡＭＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ」の利益を主張し、両方の開示は参照によって明示的に組み込まれ、および出願日は、米国特許法１１９条（ｅ）の下で主張される。
【背景技術】
【０００２】
１９７２年のゲームＰｏｎｇ（商標）の販売開始は、ビデオゲーム業界の始まりであった。それ以来、コンピュータゲームおよびコンピュータ技術の開発に伴なって、ゲームおよびエンターテインメント業界の成長は著しいものがあった。現代のコンピュータの重要な態様である、サウンドカード、グラフィックスカード、グラフィックス・アクセルレータ、ＣＤロムドライブ、およびジョイスティック技術の主要な開発は、概ね、ゲーム業界から大変発達した。コンピュータ処理能力の進歩およびインターネットの開発によって、コンピュータ生成アニメーションおよびゲームの複雑性および現実性が増すことになった。
【０００３】
ゲーム、特に、３次元（「３Ｄ」）グラフィックスにおける改善に伴い、より生身のキャラクタ、現実感のある動き、および複雑な環境を持つゲームの開発が可能になった。多数のゲームプログラムおよびシステムにおける究極の目標は、その中の仮想キャラクタが仮想環境において自然な様子で可能な限り物理的環境をまねる動きや振舞いを可能にすること、および、ゲームにいる体験をさらに密接にシミュレーションする仮想環境をユーザに提供できるようにすることである。非常に多くの複数プレーヤーを有するオンラインゲーム等のオンラインゲームの開発によって、現在、戦略オプション、相互作用性、およびゲームの現実感を強化するように、異なる場所で複数のプレーヤーと相互作用する能力がユーザに与えられている。さらに現実感を求めるにつれて、触知（触覚）またはタッチ感知特徴を仮想環境に追加することは、エンドユーザのエンターテインメント体験を強化する重要な機会となる。現在、触覚フィードバックにおける最新技術は、ジョイスティックまたはハンド制御ユニット内の振動が、動きおよび抵抗をシミュレーションすることから構成される。これは、非常に限定された感知応答であり、本当の触覚イベントまたは環境を表すものではない。
【０００４】
触覚情報のコンピュータモデル化は、過去１５年間にわたって進歩してきた。現在、触覚フィードバック情報は、航空機のトレーニングシミュレータ、コンピュータ、および医学業界等の一部の仮想現実システムおよびコンピュータゲームに取り入れられている。これらのシステムの触覚フィードバックの最新技術は、典型的に、遭遇した抵抗をシミュレーションするか、イベントインジケータとして機能するように、ユーザに抵抗または振動の力を提供することから構成される。形態学および生理学的な観点から、これらのシステムは、低レベルの振動または「ランブル」刺激を生成するように設計され、ユーザの振動感覚経路を起動させる。
【０００５】
これらの種類の振動刺激は、オフセットカムシステムを使用して、または、使用せずに、小型のモータによって特徴的に生成され、振動を発生させてユーザによって感じられる。例えば、Ｔｈｏｒｎｅｒらの特許文献１を参照されたい。これらのデバイスは、容易に入手可能で低コストであるので、「触覚または力のフィードバック」ゲーム周辺機器の主力となっている。技術およびユーザ体験を振り返って検証すると、これらのシステムは、ちょうど、視覚または聴覚以外の別の知覚経路から提供されるゲームイベントのおおまかな代理品またはインジケータとして機能する。これらは、実際には、ゲームで発生している多様な種類の動作または力を差別化したり、正確に表したりすることはなく、ゲームのすべての種類の動作にわたって広く適用され、一部のイベントの様子がゲーム内で発生していることを示すために使用されるに過ぎない。
【０００６】
しかしながら、このような先行技術のデバイスは、望ましいものであり得るある種の力反応を生成することができない。例えば、ゲーム使用者が銃撃者となるゲームにおいては、ゲームのキャラクタが襲われるまたは撃たれると、キーボードまたはハンドコントローラが振動することができ、ゲームで好ましくないイベントが発生していることを示す。コントローラまたはキーボードの振動は、当然ながら、ゲームキャラクタに発生している実際のイベントの表現ではない。銃撃または胸または背中への一撃は、ユーザの手への低レベルのランブルまたは振動力によっては十分に表現されない。好ましい触覚反応は、ユーザに場所特定の衝撃を引き起こすであろう。好ましくは、触覚反応の強度は、例えば、距離、銃口径、武器のタイプ等によって異なるであろう。
【０００７】
ゲームシナリオにおいては、より現実的な体験は、多様なパラメータ（例えば武器の種類、武器の大きさ、標的までの距離、防弾チョッキの有無）によって影響を受け得る、実際の場所に特定した衝撃刺激を提供し、および、当然ながら、実際の損傷または被害を実際に負わせることなく、それに対応して、ゲームイベントをもっと正確に模倣するように、可変力を与えるであろう。本発明者による先行特許および出願において、触覚または衝撃を生成するシステムが開示され、ユーザの身体に実際に力を与えることができる。本明細書においては、与えられる力が、広範囲の動作およびイベントをシミュレーションするように調整できることが考えられる。
【０００８】
現在、このような力のフィードバック機能を可能にする数百のＰＣゲームおよび推定５００万個の力をフィードバックする周辺機器がインストールされている。しかしながら、触覚性ゲームデバイスおよびシステムの進歩、および効果的で信頼性が高く、丈夫で大量生産可能な触覚性ゲームデバイスを提供することにおける必要性は依然として存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，５６５，８４０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の概要は、それに続く「発明を実施するための形態」においてさらに詳細を説明する、いくつかの概念を、簡素化した形で、導入するために提供される。この発明の概要は、請求対象の重要機能を特定することを目的とするものでも、請求対象の範囲を決定する場合における支援として使用されることを目的とするものでもない。
【００１１】
本開示の一態様に従い、複数の層を有する触覚性ゲームベストが開示される。ベストには、本複数層のベストを装着しているユーザに力を選択的に適用するために、空気圧力生成デバイスが内蔵される。圧縮空気源が、空気圧力生成デバイスに動力を供給するために使用される。制御弁は、空気圧力生成デバイスを圧縮空気源に結合する。コントローラは、空気圧力生成デバイスを調整するように、制御弁を選択的に開閉する。パンツレッグおよびグラブ等の他の種類の衣服もゲームベストの代わりに、または加えて使用することができる。
【００１２】
本開示の一態様に従い、ゲームベストを装着しているユーザに調節された力を提供するための複数の内蔵型力生成デバイスを含む触覚性ゲームベストが開示される。空気、水力、電気回路網等の動力分配網が、内蔵型力生成デバイスに適切な動力を提供する。コントローラは、調整された制御信号に従って、調整力の生成を制御する。弁または電気スイッチのような動力切替コンポーネントが使用され、内蔵型力生成デバイスへの適切なタイプの動力の流れを制御する。
【００１３】
本開示のさらなる一態様に従って、ゲームベストのユーザに触覚刺激を提供するための方法が開示される。方法は、調整された制御信号に従って、弁または電気スイッチ等のような動力切替コンポーネントを制御するためのコントローラによる調整された制御シグナルを使用するステップと、動力切替コンポーネントを使用して、ゲームベストに内蔵された一連の直線運動力生成デバイスのうちの少なくとも１つに対して、適切な種類の動力を提供するステップと、提供された動力を使用し、調整された制御信号に応じて、ゲームベストを装着しているユーザの身体に対して内向きに力を生成するステップと、を含む。
【００１４】
本開示のさらなる一態様に従い、システムは、調整された制御信号を生成するための信号生成コンポーネント、調整された制御信号の生成において使用される信号生成コンポーネントに情報を提供するための触覚力ソフトウェアライブラリ、調整された制御信号に従って調整された力を、複数層の衣服を装着しているユーザに提供するための少なくとも１つの内蔵力生成デバイスを含む、ゲームベストのような、触覚衣服、動力を内蔵型力生成デバイスに提供するための動力分配網、調整された制御信号に従って、内蔵型力生成デバイスによる調整力の生成を制御するためのコントローラ、および内蔵型力生成デバイスへの動力の流れを制御するための弁または電気スイッチのような動力切替コンポーネントを含む、触覚刺激を提供するためのシステムが開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明の前述の態様および多数の付随する利点は、以下の添付の図面を参照するとともに以下の発明を実施するための形態を参照することによってより理解され、容易に理解されるであろう。
【図１】本発明に従う触覚記録および再生システムの模式図である。
【図２】動力源、制御ボックスおよびケーブルを含む、図１に模式的に示されたベストの実施形態の図である。
【図３】開いた位置で示されている、図１に示された記録インターフェイスの略図である。
【図４】コンプレッサシステムを含む単独構成の代替再生インターフェイスシステムの模式図である。
【図５】図４で示されたベストのための空気袋、弁および制御システムの間の流体および電気接続を示す模式図である。
【図６】圧縮空気を空気袋に提供するために使用される図４のコンプレッサシステムの模式図である。
【図７】図２に示されたベストの力生成デバイスのための空気圧衝撃タイプの空気袋の斜視図である。
【図８】力生成デバイスのための空気圧環状空気袋の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
システム概要
本明細書に説明されるシステムおよびデバイスは、物理的触覚刺激を取得および記録、および／または記録されたまたはそれ以外の形態でシミュレーションされた触覚イベント刺激をユーザに選択的に再生する。例示的な実施形態において、ユーザのコンピュータから起動信号を受信、および起動信号に基づいて装着型デバイスを装着しているユーザに触覚刺激を作成する装着型デバイスが開示される。例えば、起動信号は、ゲームプレイにおいて発生する特定のイベントを表すように生成され得、触覚刺激は特定のイベントをシミュレーションし得る。代替として、映画または他の再生アプリケーションにおいて、起動信号は、映画または他の記録シナリオにおいて発生する特定のイベントを表し得る。現在好まれている完全なシステムは、２つの独立した装着型インターフェイス、つまり、記録インターフェイス（マスタユニット）および再生インターフェイス（消費者ユニット）を備えるが、記録インターフェイスまたは再生インターフェイスの一方はもう一方とは独立的に利用され得るように意図される。例えば、記録インターフェイスおよび再生インターフェイスは、システム全体で独立したコンポーネントとして、または関連したコンポーネントとして使用されて、ビデオゲーム、相互作用エンターテインメントまたは他の記録またはライブ媒体のコンテキストにおいて、触覚情報を記録およびユーザに「再生」することができる。
【００１７】
本技術は、オンライン、ＰＣまたはコンソールベースのゲームコンテンツのすべての形式の現実感を強化するように、タッチ、衝撃、抵抗および圧力の力の模倣を含む、広範囲の物理的感覚刺激を伝える能力によって、現在利用可能な力のフィードバックシステムとは異なる。さらに、本技術は、特に、レース、飛行、および他の種類の記録またはライブのゲームおよび媒体コンテンツのためにＧ力効果をエミュレーションするために使用することができる。本発明の別の実施形態の詳細は、２００６年１２月７日出願の米国仮出願番号第ＵＳ６０／８６９、０５６号「Ｔａｃｔｉｌｅ  Ｅｖｅｎｔ  Ｇａｒｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」に開示されており、同一発明者による関連案件であり、開示全体を参照することによって、明示的に組み入れられる。
【００１８】
触覚記録および再生システム１００の模式図が図１に示される。装着型記録インターフェイス１０２は、例えば、ベストまたは他の装着型デバイスとして形成され得、その中に組み込まれた一連の圧力検出要素１０４を有する。圧力検出要素１０４は、ケーブル１０８を経由して、マスタコンピュータ１１０に外部的に適用された力（矢印「力」によって示される）に応答して、圧力検出要素１０４から受信したデータを送信する記録コントローラ１０６に接続される。マスタコンピュータ１１０は、記録コントローラ１０６からの情報を処理して、触覚イベント情報１１２のマスタライブラリを生成するが、これは、触覚イベント情報１１２は、以下に説明される再生インターフェイス１２０を経由して、記録された触覚イベントを選択的に再生または再作成するために使用することができる。マスタライブラリ１１２は、例えば、再生インターフェイス１２０に動作可能に接続される専用ゲームシステム、または他のユーザコンピュータ１１６上にインストールされたソフトウェア等の、他のゲームソフトウェア１１４によってアクセスすることができる。
【００１９】
再生インターフェイス１２０は、装着型デバイスで、典型的に、全体的な形で、記録インターフェイス１０２に対応する。再生インターフェイス１２０は、一連の圧力検出要素１０４に類似した方式で配列される一連の力生成デバイスまたはセル１２４を含む。再生インターフェイス１２０は、ケーブル１２８を経由してユーザコンピュータシステム１１８から信号を受信する再生コントローラ１２６も含む。触覚ライブラリ１１２のマスタコピーは、一次マスタコンピュータ１１０上、または、ユーザコンピュータシステム１１８に再分散するためのデータサーバ上で最初に作成され得る。再生コントローラ１２６は、ユーザコンピュータ１１６から受信した信号を使用して、再生インターフェイス１２０を装着しているユーザ上に望ましい力を与えるように一連の力生成デバイス１２４を制御する。
【００２０】
図１は、記録インターフェイス１０２および再生インターフェイス１２０を同時に示しているが、これらの２つのシステムコンポーネントは典型的に個別に使用されて、記録インターフェイス１０２は、再生インターフェイス１２０を有するユーザによって後で使用されるために、触覚イベント情報１１２のライブラリを作成するために使用されるであろうと意図される。ユーザコンピュータ１１６と再生インターフェイス１２０との間の通信リンク、および／またはマスタコンピュータ１１０と録画インターフェイス１０２との間のリンクは、無線通信システム等、他の手段によって実現され得ることが想定される。
【００２１】
再生インターフェイス１２０の具体的実施形態は図２に示され、ユーザに望ましい触覚イベントの特定の特徴を提供するように、再生コントローラ１２６によって調整される複数の力生成デバイス（図面においては見えない）を組み込む、ベストのような装着型デバイス２００を備える。この実施形態においては、力生成デバイスは空気圧力式であるが、他の実施形態においては、ソレノイド等のような水圧媒体または電気機械構造／コンポーネントもユーザへの類似の触覚刺激を作成するために使用され得る。
【００２２】
記録インターフェイス
記録インターフェイス１０２は、触覚および／または他の感覚データを受信および記録して、データをデータ記憶デバイス、典型的にはマスタコンピュータ１１０の記録可能媒体上に記録する。図３に示されているように、具体的な実施形態においては、記録インターフェイス１０２は、天然または高分子繊維等、柔軟な材料から成り得る衣服を備える。例えば、ナイロン、ゴム、シリコンまたは柔らかいプラスチックの素地等、１つ以上の柔軟またはやや硬いサポートパッド３０２がその中に提供される。当然ながら、木、紙、アルミニウムのような他の適切な材料が、代替としてデバイス構造に使用される可能性があり、一部の用途においては利点を有することができる。パッド３０２の全体は、均一であることが好ましく、例えば、皮膚表面を刺激するように、ある粘弾性質を最適に組み込む。記録インターフェイス１０２は、典型的に快適および装着可能である。
【００２３】
記録インターフェイス１０２は、ユーザの身体表面に直接装着されて、ストラップまたは他の固定手段を使用して、手軽に固定することができる。具体的な一実施形態においては、ナイロンフックおよびループバインダタイプの閉鎖部が使用され得る。ナイロンの閉鎖部は、調節機能を提供し、単独の記録インターフェイス１０２が、広範囲の体形およびサイズを有する様々なユーザによって使用できるようにする。別の具体的実施形態においては、バックルタイプのファスナー３０８を利用することができる。サポートパッド３０２は、胸部用途のためのベスト、腹部用途のためのバインダ、上肢用途のためのスリーブ、こて、またはグラブ、下肢用途のためのパンツレッグまたはブーツ、または指または足指等細部の用途のための小さいストリップ、に形成し得る。最適には、パッド３０２の活動感覚表面は、外向きに配向きされ（ユーザの身体から遠ざかる）、四肢に適用される感覚刺激によって最大の起動を可能にする（図１の力と示された矢印によって示される）。これは最適の機能性配向であるが、ユーザの身体に面している感覚表面にパッドを配向することが適切な、または、内側およびパッド構造が外側両方の表面に沿って検出デバイスを組み込む使用が存在し得る。記録インターフェイス１０２の機能性は、単独または複数チャネルの圧力変換器、温度受容体、振動受容体および位置受容体を組み込むことによって拡張することも可能である。追加の受容体が、ユーザの身体に向かって最適に内向き以外の任意の方向に活動／受信表面によって配向されて、リアルタイムで複雑な感覚情報の同時取得が可能になるであろう。
【００２４】
各サポートパッド３０２は、圧力検出要素１０４を含む、基本構造ユニットまたはセル帯３０３に細分化される。パッド３０２の全体的なサイズ、およびそれぞれの種類のパッド３０２のセル帯３０３の数は、特定の用途に合わせて変えることができる。それぞれのセル帯３０３内で、外向きに面する活動／受信表面で配向された、単一のチャネル圧力変換器のような、圧力検出要素１０４が取り付けられる。具体的な一実施形態においては、サポートパッド３０２の構造は、サポートパッド３０２内に内蔵された多数の圧力検出要素１０４を備えるワンピースである。サポートパッド３０２の背面は、柔軟またはやや硬いシートによってサポートされる。好ましいシートは、比較的硬い裏打ちを形成するようなプラスチックまたはポリマーパネルであるが、用途を多様な身体のサイズに合わせるようにいくらか曲げることができる。圧力検出要素１０４に加えて、他の感覚受容体もそれぞれのセル構造に組み込む可能性が予想される。追加の感覚受容体は、温度受容体、振動受容体および位置受容体を含む場合がある。追加の受容体は、リアルタイムで複雑な感覚情報の同時取得を可能にするであろう。
【００２５】
記録インターフェイス１０２は、図１に示されているように、例えば、電気アンビリカルコードまたは無線接続等を経由して、記録コントローラ１０６に取り付けられる。具体的な一実施形態においては、記録コントローラ１０６は、電源、小型の中央処理装置、信号プロセッサ、必要な場合にはデジタルからアナログへの変換器、および、データを送受信するとともにマスタコンピュータ１１０に連結される通信システムを含む。当業者は、記録コントローラ１０６は、コスト、柔軟性、サイズ等の考慮事項に応じて、ハードウェアとソフトウェアの多様な組み合わせにおいて実現し得ることを理解するであろう。記録コントローラ１０６は、ノイズフィルタリングのような信号処理タスクのために、ユーザコンピュータ１１６に送信する触覚データを収集するために、必要なハードウェアだけを含むことができる。
【００２６】
代替として、記録コントローラ１０６は、データを収集して、信号調整、増幅およびフィルタリング等、何らかの信号処理を実行するように、必要なハードウェアおよびソフトウェア／ファームウェアを含む。また別の具体的実施形態においては、記録コントローラ１０６の機能は、記録装着型デバイス１０２内で部分的に、およびマスタコンピュータシステム１１０内で部分的に分散させることができ、集中記録コントローラの必要性を排除する。具体的な一実施形態においては、低電力バージョンの記録コントローラ１０６は、ＵＳＢタイプの接続を経由して、マスタコンピュータ１１０に直接連結され、追加の外部電源を一切必要としない。また別の実施形態においては、記録インターフェイス１２０は、プロセッサおよびメモリ等、内蔵の演算リソースを備え、完全に内蔵型である。このような実施形態においては、収集されたデータは、フラッシュディスクのような取り外し可能な媒体上に保存されて、ゲームコンソールまたはユーザコンピュータ１１６に再配信するための集中触覚イベントライブラリを含む外部のサーバへ送信される。代替として、このような実施形態においては、収集された触覚データは、有線または無線で、触覚イベントライブラリ１１２に保管するために、受信サーバに送信され得る。
【００２７】
記録コントローラ１０６のための通信システムの様々な具体的な実施形態には、マスタコンピュータ１１０に接続するための内部モデム、または地上ベースまたは直接有線電話線への直接接続、または、以下を可能にするであろう他のいかなる最新または将来のデバイスも含む。（１）データ／音声／ビジュアル信号送信の光ファイバケーブルチャネルおよび非ファイバの光ベースの方法等、光ベース／光学ベース通信、（２）無線周波数、超高周波数、マイクロ波または音声および／またはデータ情報の送受信が可能な衛星システム等を含が、これらに限定されない無線通信、（３）赤外線、磁気、他の可視および非可視放射線等の他の波長のような現在未使用の任意の媒体を利用する音声またはデータ送信のさらなる任意の方法。最適には、ユーザに直接かかる重量の削減、記録インターフェイス１０２が肢または指のような身体の細部上に置かれる場合の限定されたサイズ、または安全性（通信／データ送信からの減弱ＲＦまたはマイクロ波放射線）を考慮して、この記録コントローラ１０６は、ユーザから遠ざけて設置される。アンビリカル部分は、機能性サブユニット内の圧力検出要素１０４と電源との間の接触線を含むことになる。
【００２８】
具体的な一実施形態においては、記録インターフェイス１０２の構成は、単一または複数のマルチチャネル圧力変換器／抵抗器デバイスを組み込む。デバイスの感度および機能性を高めるために、各セル帯は、デバイス全体に提供される複数の細分化された、および適当な数の圧力変換器／圧力抵抗器（応答）サブユニットであることが可能である。機能サブユニットの数は、これらの双方向圧力変換サブユニットを小型化する能力によってのみ限定されることになる。これによって、記録インターフェイスの全ての部分に機械的および／または感覚入力を作成および受信する能力が可能になる。
【００２９】
記録インターフェイス１０２が外部から適用された力に遭遇すると、デバイスは、多様なセル帯で検出された機械的力を、デジタル力信号に変換して、マスタコンピュータ１１０に送信する。代替として、記録インターフェイス１０２をさらに軽量およびさらに柔軟にするには、そのままの、またはわずかに加工された信号（例えば、フィルタおよび増幅されたアナログ信号）が、デジタル化および他の処理のためにマスタコンピュータ１１０に送信され得る。例えば、身体表面全体を特定の解剖学的領域に細分化し、それぞれが独自の対応する装着型デバイスを有し得る。記録インターフェイス１０２は、スタントマンによって装着され得、また、スタントマンが遭遇するＧ力、落下、パンチ、またはキック等実際の触覚刺激を記録するために使用され得ることが想定される。触覚データは、記録、処理されて、オーディオおよびビデオデータと共に再作成可能な触覚イベントのライブラリとして保存され、再生インターフェイス１２０を経由して、最終的にユーザに「再生」されるように、ビデオゲーム、映画または他の種類のライブまたは記録媒体に組み込まれる。記録インターフェイス１０２を使用して、触覚イベント情報１１２のマスタライブラリが生成される。ライブラリ１１２は、例えば、実際のイベントからキャプチャされた触覚感覚特徴を多様なゲームおよび／または他の仮想環境に統合するように、ビデオゲーム作成者によって使用され得る。
【００３０】
再生インターフェイス
図１をさらに参照すると、再生インターフェイス１２０は、記録インターフェイス１０２に類似の装着型デバイスであり、ユーザに望ましい触覚イベントの特定の特徴を提供するように調整された複数の力生成デバイス（図１には図示せず）を組み込む。適切な力生成デバイスは、本発明者の米国特許番号第ＵＳ６，７２６，６３８号に開示されており、その全体を参照することによって組み入れる。図１に示されているように、再生インターフェイス１２０は、調整可能な閉鎖部を含むことが好ましく、一般的に記録インターフェイス１０２に応じた大きさである。再生コントローラ１２６は、典型的に、触覚イベント情報ライブラリ１１２を利用してゲームソフトウェア１１４によって生成される相互作用信号に応答して、ユーザコンピュータ１１６から信号を受信する。
【００３１】
ここで図２を、もう一度参照すると、再生インターフェイス１２０の具体的実施形態は、少なくとも３つの層を有する柔軟なベスト２００を備える。材料の他の組み合わせは当業者には明らかであるが、この実施形態においては、ベスト２００は、（１）柔軟ではあるが丈夫な衣服を可能にする、綿またはナイロン等、天然または合成繊維から作られる外層、（２）裏打ち層と呼ばれる中間層、および（３）例えば、ナイロンおよび、さらに柔軟なＬｙｃｒａ（登録商標）のような伸縮性材料の組み合わせ等、から作ることができる内層、を含む。ベスト２００は、（ａ）ベスト２００の側面にそって、それぞれ一緒には直接縫合されない、前面および背面のパネル２１０、２１２、（ｂ）容易な入口のために前面パネル２１０を両断する縦方向のファスナー２１４、および（ｃ）ユーザの肩の上に伸びるように設計され、およびかみ合いの調整が可能な調整可能なスリーブ２１６、（ｄ）前面および背面パネル２１０、２１２を安定させて、適切な調整が可能な水平方向のストラップ２１８を含む、一定の望ましい特徴を備えて設計される。
【００３２】
この実施形態においては、側面パネルまたはパウチは、ベスト２００のどちらかの側面上で水平方向のストラップ２１８からつるされているが、ベストと同じ材料から容易に作成することができる。力生成デバイス１２４は、側面に取り付けられたパウチに配置され、それにより、ベストは、広範囲の身体のサイズに合わせるように適合できる。側面に取り付けられた力生成デバイス１２４は、加速等のような身体の力をシミュレーションするために効果的であることがわかっている。これは具体的実施形態として示されているが、ポンチョスタイル（つまり、前面のファスナーなし）または完全に包まれた側面パネル等、他の設計も意図されている。加えて、綿、毛、プラスチック、金属または他のまだ説明されていない複合材料等、他の適切な材料は、選択された材料が、固い裏打ち構造を提供し、身体の多様な突出表面周囲の関節を可能にする限り、代替として、衣料２００、または、デバイス構造のために使用することができる。適正に適用されると、デバイスの内層は、ユーザの身体（または洋服）と触覚する。
【００３３】
ベスト２００は、ユーザによって装着され、デバイスの前面はファスナーによって閉じられる。肩のかみ合いは、スリーブ２１６の部分が互いに接合するように、ループおよびフックの閉鎖システムによって下部の肩フラップに固定されている上部の肩フラップを持ち上げることによって調整できるので、内側及び外側スリーブの構成を作成する。したがって、スリーブ２１６は、肩フラップ全体の長さを増減するように、伸縮させることができる。適切なかみ合いが取得されると、ループおよびフック閉鎖システムは固定される。また、一旦固定位置が達成されると、バックルストラップも位置を固定するように統合される。これらの調整が行われると、水平ストラップ２１８はバックルおよび適度に引っ張られる。ストラップは、快適なかみ合いを実現して、デバイスの機能性を最適化するための重要な要素である。好ましい実施形態においては調整可能なバックルストラップが使用されているが、他の種類のベルト、ループおよびフック、伸縮性またはゴム性の材料、または他の種類の結合システムが代替として使用できる。
【００３４】
開示されたベスト２００においては、活性セル帯は、右胸部分２２０、左胸部分２２２、右腹部（下腹部）２２４、左腹部（下腹部）２２６、右上背面（図示せず）、左上背面（図示せず）、右下背面（図示せず）、左下背面（図示せず）、右側面２２８および左側面２３０を含む。セル帯の数は、サイズおよび用途によって変化する可能性があり、例として説明されているに過ぎず、また、決してデバイス設計の限定を意味しない。例えば、腕カバー等のより小さなユニットは、力生成デバイスで４つ以上のセル帯を使用し得ることが考えられる。側面取付型力生成デバイス１２４を備えるベスト２００は、特に、現実感のために、運転者／プレーヤーが加速力、遠心力、制動力等を体験すべきカーレースゲーム等、シミュレーションされたＧ力反応が望ましい用途に利点があると思われる。比較的緩やかな率で大型の力生成デバイス１２４を選択的に起動することによって、このような身体の加速力を効果的にシミュレーションできることが発見された。
【００３５】
ベストは技術の例として説明されるが、他の種類の装着型衣料が、デバイスの能力および機能を拡張するために構成されることが予想される。これらは、汎用のパッド、バインダ、スリーブ、こて、グラブ、パンツレッグ、ブーツあるいは、指または足指等細部用途の小型ストリップ、または、ユーザの身体に適用可能な他のいかなる種類の形状も含むであろう。これらの多様なデバイス構成は、ベルト、ストラップまたはフックおよびループ閉鎖システム等、多様な手段によってユーザに固定することができる。多様なコンポーネントは、独立した電力源および空気源を使用して互いに独立的に利用される、または、独立性を維持するが、複数の空気源同時接続（コンプレッサマニホールド）を有する単一のコンプレッサシステムを使用する、または、追加のシステムコンポーネントの空気および電力要件に対する一次コントローラとしてベストを利用して、順次または並列に連結される可能性がある。
【００３６】
ここで図４を参照すると、再生インターフェイス１２０のための本触覚技術プラットフォームの別の具体的な実施形態は、空気圧システムアーキテクチャをベースにする。図４は、上記の再生インターフェイス１２０に類似の独立装着型再生インターフェイス４２０を示し、セル帯４２４内における８つの前進力生成デバイス４２５とともに示される。力生成デバイス４２５は、米国特許番号第ＵＳ６，７２６，６３８号の図８に示された空気圧力セルに実質的に同じにすることができ、上記を参照により組み込まれるので、詳細は説明されない。代替として、触覚刺激をユーザに与えるために、電気機械的または他の力生成デバイスを使用することができる。
【００３７】
装着型再生インターフェイス４２０は、セル帯４２４内の一連の力生成デバイス４２５から構成される。この空気圧の実施形態において、それぞれの力生成デバイス４２５は、空気等、圧縮媒体の流入および流出を可能にする吸入／排出ラインおよび制御弁を備える拡張可能なチャンバーまたは空気袋を備える（図７および図８を参照）。この実施形態は空気圧システムを使用するが、当業者は、例えば、水、油圧油、または電気機械的ゲルを含めて、代替の圧縮媒体を使用することができることを理解する。それぞれのセル帯４２４内の力生成デバイス４２５は、開口面サポート内に格納され、個別の圧力検出要素を組み込むことも組み込まないこともできる。
【００３８】
力生成デバイス４２５はユーザの身体に面する。任意の数の力生成デバイス１２４を装着型再生インターフェイス４２０に組み込むことができる。一実施形態においては、再生インターフェイス４２０は、ユーザの胸および背中の両方を覆う装着型ベストを備え、胸および背中部分には力生成セル帯４２４を備える。再生インターフェイス４２０は、内部にいくつかの力生成デバイス４２５が統合される二重層の構造を有する。力生成デバイス４２５の配向は、起動時、力がユーザの身体に向かって与えられるようにする。ベスト４２０の装着型覆いは、ユーザの身体の任意の部分に合う、または適するように設計された任意の種類の材料から作成し得る。再生インターフェイス４２０の全体的なサイズおよび再生インターフェイス４２０内のセル帯４２４の数は、特定の用途に合わせてデバイスモデルによって変えることができる。加えて、追加の種類の触覚情報を与えるために、熱温度の変化または振動刺激を作成することができるデバイスも、セル構造またはパッドの中に統合することができる。
【００３９】
ここでの再生インターフェイス４２０は、ベスト内の前面および背面に内蔵される、いくつかの力生成デバイス４２５を含む。それぞれの力生成デバイス４２５は、空気ライン４３２によって、圧縮媒体、この実施形態においては空気の流入および流出を調整する弁ボックス４３０の対応する制御弁（図５）に接続される。
【００４０】
コンプレッサシステム４３６は、力生成デバイス４２５に、持続した圧力レベルで、圧縮空気の供給を提供する。この実施形態においては、コンプレッサシステム４３６は、単独または二重のヘッドダイヤフラムコンプレッサ４３８を含む筐体を含む。任意の種類のピストンまたは代替コンプレッサメカニズムを使用することができ、この説明は、決して本発明の範囲を限定することを意味しない。コンプレッサ４３８に加えて、システム４３６は、電源４４０、オンオフ制御スイッチ４４２、コンプレッサ制御回路４４４、圧力調整器４４６、および貯留タンク容器またはキャニスタ４４８も含む。当業者は、他の構成のコンプレッサ機構も可能であることを理解するであろう。例えば、制御回路４４４またはキャニスタ４４８または他のコンポーネントは、コンプレッサシステム４３６の特定の重量またはサイズに合わせて別個に配置され得る。圧縮媒体として空気が使用されているので、設計は、大気からの空気をコンプレッサメカニズムに入れて、大気に排気する半閉鎖システムである。代替の圧縮媒体を使用可能であり、閉鎖回路システムアーキテクチャを採用可能である。コンプレッサメカニズムは、標準のプラスチック管を使用して、装着型ベストに接続される。圧縮メカニズムは、電池を使用するか、電気コンセントに差し込むかのいずれかで、運転することができる。コンプレッサメカニズムは、ベスト内部または外部に組み込むこともできるように小さく設計され得、完全に装着型および内蔵型製品になる。
【００４１】
力生成デバイス４２５に加えて、制御弁、ホース、および／または制御回路４４４を備えるコンプレッサ４３８も、例えば、ワイヤのない再生インターフェイスを作成するように（例えば、無線通信手段を使用して）再生モジュール４２０に組み込むことができる。回路はゲームデバイスに接続する通信ハードウェアおよびソフトウェアを含むことができ（コンピュータ、携帯、またはコンソールデバイス）、典型的に、ＵＳＢ、シリアルまたは無線接続を経由して、ゲームシステムに通信する。再生コントローラ４２６が示され、再生コントローラ４２６が、力生成デバイス４２５の起動および調整を制御すように、ケーブル４５０によって弁ボックス４３０に動作可能に接続される。再生コントローラ４２６は、ユーザコンピュータ１１６に動作可能に接続され、ユーザコンピュータ１１６は、触覚イベント情報ライブラリ１１２を利用するゲームソフトウェアを含む。
【００４２】
再生コントローラ４２６は、ゲームソフトウェアから再生インターフェイス４２０に送信される制御コマンドの暗号解読の役割を果たし得る。具体的な一実施形態において、期間、順序、および衝撃、圧力、Ｇ力等の多様な種類の触覚イベントを示すために使用されるすべての関連変数を含めて、弁動作の実際のアルゴリズムは、装着型再生インターフェイス４２０回路内に内蔵される。別の具体的な実施形態においては、アルゴリズムは、ユーザコンピュータ１１６上で稼動しているソフトウェアドライバ内に内蔵され、それにより、最終のコマンドだけが制御弁に送信される。当業者は、本開示の精神を逸脱することなく、ハードウェアおよびファームウェア／ソフトウェアの任意の組み合わせは、弁を作動させて力生成デバイス４２５から触覚刺激を発生させるように、再生コントローラ４２６の多様なレベルの機能を含む再生インターフェイス４２０、およびユーザコンピュータ１１６の間に分散できることを理解するであろう。
【００４３】
再生インターフェイス４２０の代替実施形態は、最初に適用された力に対するユーザの反応を検出する自己規制フィードバックループも含み、その反応を使用して、追加の詳細な触覚刺激のためにユーザに戻す二次力を生成する。この進歩した二次機能の好ましい適用は、「怪我刺激」をユーザに提供することである。例として、現実には、銃撃の傷のような外傷イベントまたは衝撃は、最初の刺激と関連付けられてから、二次的なより低いレベルの継続する痛みの反応に関連付けられる。二次的触覚フィードバック回路は、それぞれのセル帯４２４に力センサを追加した基本的セル構造から構成される。一次セルは、再生コントローラ４２６を経由してゲームソフトウェア１１４からのコマンドによって刺激される。次に、適切な力がユーザに適用される。ユーザの身体表面に向けられる力センサが、次に、最初の触覚イベント刺激に対するユーザの反応によって刺激される。力センサからもたらされるこの情報は、次に、基板上の回路板に戻される。ベスト４２０または再生コントローラ４２６に内蔵されたマイクロプロセッサは、ソフトウェア制御の下で、力センサデータを解釈して、最も適切な二次触覚イベント情報を決定して、ユーザに戻す。第２の一連のコマンドが使用されて、コンプレッサおよび制御弁を順次再起動して、最初とは、はっきりと異なる二次的触覚刺激をユーザに提供する。最初の触覚情報を次の二次的触覚情報で調整する能力によって、ユーザに与えることができる触覚感覚情報の深さおよび広さを大きくすることができる。システムは、エンターテインメント体験に追加の現実感を与えるために、示された環境条件によって調整された触覚感覚刺激をユーザに提供することができる。
【００４４】
他の再生デバイス構成は、複数のユーザが、リアルタイムでゲームおよび相互に相互作用できるように、単独または複数のマルチチャネル圧力変換器／抵抗器デバイスを、それぞれの力生成セルおよび複数のベスト（複数のユーザのために）からの入力および出力情報をリアルタイムで同時に結合またはネットワークする能力に組み込む可能性がある。これは、オンラインの複数のプレーヤーのゲーム環境では利点となるであろう。
【００４５】
ここで図５を参照すると、具体的な空気圧の実施形態においては、それぞれのセル帯４２４は、力生成デバイス４２５を含み、この実施形態においては、膨張可能な空気袋５０２を備える。それに伴う空気圧管５０４は、空気袋５０２を関連の制御弁５０６に接続する。制御弁５０６は、セル帯４２４内に入れることも、他のセル帯制御弁５０６と共存して、弁ボックス４３０にクラスタすることもできる。制御弁５０６は、制御弁５０６の操作を制御する回路板５０８に電気的に接続される。具体的な実施形態においては、制御弁５０６は、デバイス構成に応じて、三方向弁（入口、出口、排気）または四方向弁（入口、出口Ａ、出口Ｂ、排気）を備える。四方向制御弁は、例えば、力が均一に適用されて均一の重力および／または遠心力の体験をシミュレーションするＧ力の用途に対して、２つの空気袋を同時および同期的に制御するために使用できる。制御弁５０６は、空気のような圧縮媒体の流入および流出を調整する。それぞれの制御弁５０６は、入口マニホールドに接続され、入り口間にホールドは、次いで、再生インターフェイス４２０自体の境界内に取り付けられた入口ポートに接続される。コンプレッサシステムは、空気の一定した供給をシステムに提供する。
【００４６】
この実施形態の空気袋５０２は空気媒体を使用する。空気袋５０２の大きさは、模倣する衝撃または力のイベントの種類に応じて変えることができる。小型の丸いフットプリントを備える蛇腹タイプの設計（図７を参照）を取る複数の調整空気袋を、銃弾または発射体衝撃のような力を生成するために使用できる。まくら形状または環形状（図８を参照）のように直径が大きい空気袋を、多様なＧタイプまたは他の身体力をシミュレーションするように、さらに大型の容積および高いまたは低い圧力刺激を与えるために使用することができる。空気袋は、多様な組み合わせまたは構成で使用されて、特定のタイプのシナリオまたはゲームに対して、あるいは広範囲の汎用目的シナリオに対して、デバイスの機能性を最適化することができる。空気袋タイプのデバイスは、特定の効果および形状を実現するために、台形、三角錐、三角形、球、または他のいかなる種類の形状または組み合わせも使用することができる。これらの例は、決して、デバイスの範囲を限定することを意味しない。
【００４７】
操作においては、ゲームソフトウェア１１４、例えば、戦闘ゲームは、身体への銃弾の狙撃または衝撃のような、触覚イベントを示す信号を生成する。触覚イベントは、コマンドとして、例えば、ライブラリ１１２を使用して、ユーザコンピュータハードウェア１１６を介して再生コントローラ４２６に送信される。再生コントローラ４２６は、コマンドをデコードして、どの力生成デバイス４２５がユーザの身体に力を与える必要があるかを確認する。例えば、ゲームにおいては、銃弾がプレーヤーの胸の右上側にあたると、右上側のセル帯４２４に対応する力生成デバイス４２５が起動されて、銃弾狙撃をシミュレーションする。再生コントローラ４２６は、次いで、制御回路板５０８に信号を送信して、適切な弁５０６を開き、圧縮空気の流れを対応する力生成デバイス４２５に向ける。
【００４８】
弁５０６は、望ましい触覚応答を生成するために、空気袋５０２の圧縮／圧縮解消の速度を制御するように操作され得ることが理解される。例えば、タイミング、開口の速度、および弁開口の頻度は、正確に制御することができる。空気袋５０２の圧力および／または拡張も監視されて、弁コントローラにフィードバックされ、望ましい触覚効果を達成するために使用され得ることが想定される。強度、期間、速度または他の特徴等の与えられる力の特徴は、パルス幅変調（ＰＷＭ）のような変調技術によってシミュレーションすることができ、それによって、対応する弁は、制御された様態で、制御された期間開閉する。ゲームよっては、複数の力生成デバイス１２４は、複数の同時イベントをシミュレーションするように、同時に起動され得る。
【００４９】
デバイスの、ここでの実施形態の機能は、圧力および力をユーザの身体に適用して、可変Ｇ力および／または遠心効果を調整することである。Ｇ力は、すべての質量粒子に均一に、および同時に働くという意味で、銃撃狙撃またはパンチのような他の種類の集中した力とは区別される。したがって、Ｇ力を効果的にシミュレーションするには、力生成セルの形状は、安定した均一な力がユーザ／プレーヤーに提供および体験されることができるようでなければならない。したがって、具体的な一実施形態においては、安定しているが分散された力を生成するように、環状形状を使用することができる。別の具体的実施形態においては、まくらまたは環状形状の力生成セルは、内部で膨張可能な骨組みとともに使用されて、まくら形状のセルの中央に非均一的に拡張または膨張させて、力を分散することができる。
【００５０】
例としてレーシングカーシミュレーションおよびゲームの主要プレーヤーであるユーザを使用すると、車の加速は、胸の左右の空気袋の膨張を起動するであろう。現実には、加速は、運転者をシートの後ろに均一に押す（一点力に反して）、重力効果を生む。前面空気袋の膨張は、ユーザに、実際の、身体の適切な部分にわたる広がった力を示す。プレーヤーの自然な反応は、力に反応して、適用された力をずらそうとするまたは避けようとして、シートに自分を押し付けることによって、反応する。可変の加速量は、空気袋の膨張回数および／または容量の差に対応するので、加速効果の大きさを変化させる。速度低下イベントでは、背面空気袋が膨張して、ユーザを前方に移動させるので、制動または加速低下の正常な動きと思わせる。高速ターンは、運転者をターンの外側の半径方向に力をかける。従って、高速の右ターンは、右側空気袋の大容量の膨張を引き起こして、ユーザを左方向に移動させるので、身体がターンの外側半径に従うようになる。高速の左側ターンの場合は、左側の空気袋が膨張して、ユーザは自然に右方向に移動することになる。空気袋膨張の可変レベルが、ターンの多様な大きさに対応するように使用されることになる。効果は、現実の動作で遭遇する自然な力が行なうように、単独または、組み合わせて作動させることができる。空気袋の数を増やすこと、および多様なサイズおよび形状は、効果を強化または変化させるために使用できる。
【００５１】
このように、ベストの構成は、ユーザの身体のＸおよびＹ軸に沿って、Ｇ効果に対する適切な刺激を提供する。Ｚ軸でＧ力を適用またはシミュレーションすることは、飛行および宇宙シミュレーション、ゲームおよび媒体に有用である。Ｚ軸効果は、通常のゲームプレイまたはシミュレーションの間は、ベストに対して９０度で通常配向される、腕および足の衣服を利用することによって取得される。これらの追加のデバイスは、上で詳しく説明された、同じ材料のものすること、および、同じ一般的なアーキテクチャおよびセル帯の記述を利用することによって構成される。
【００５２】
図６は、上記のコンプレッサシステム４３８に類似した統合型コンプレッサシステム６００の具体的な一実施形態である。コンプレッサシステム６００は、圧縮空気を再生インターフェイス１２０に提供する。筐体の上下の半分６０２および６１６は、コンプレッサ６１２、コンプレッサ制御回路６１４、弁６０８、弁６０８およびホース６２６を介してコンプレッサ６１２に結合される圧力容器またはキャニスタ６０６、冷却ファン６２２、フィルタ６２０およびベントグリル６１８および６２４を含む。圧力センサ６１０は、容器６０６の圧力を監視して、閾値圧力に到達すると、コンプレッサ６１２をオフにするように、回路６１４に信号を送信することによって、この圧力を調整する。力生成デバイス４２５を膨張するために空気が使用されているので、容器６０６の圧力が低下して、コンプレッサ６１２は、既定の閾値レベルに圧力を戻すように起動する。具体的な一実施形態においては、弁６０８は、安全確認弁および圧力解放弁の二重の目的を果たす三方向弁である。操作において、閾値圧力に達すると、圧力センサ６１０は、コンプレッサ６１２をオフにする信号を送信し、コンプレッサ６１２から弁６０８の容器側の容器６０６への接続を閉じて、弁６０８のコンプレッサ側のホース６２６の空気を解放する。このように、ホース６２６のコンプレッサの圧力ヘッドはゼロである（大気圧力に相対的に）。起動すると、外部圧力が無いので、コンプレッサ６１２はさらに容易に起動でき、より少ない電気を消費して、コンプレッサ６１２の寿命を長くする。さらに、容器６０６は、弁６０８によって閉鎖して、コンプレッサ６１２は圧力閾値を維持するために作動する必要がないため、コンプレッサの寿命はさらに延びて、さらに省電力になる。空気袋５０２は、制御弁５０６を介して、圧縮済み容器６０６から圧縮空気を受け取るため、操作に必要な空気が常に十分供給される。
【００５３】
空気が圧縮媒体として使用される場合、設計は、半閉鎖システムが好ましく、大気からコンプレッサ６１２に空気を取得して、大気に排出する。他の実施形態においては、代替の圧縮媒体が使用される可能性があり、例えば、冷蔵回路に類似した循環気体回路を使用する、閉鎖回路システムアーキテクチャを採用できる。加えて、圧縮気体源を利用する気体システムおよびレギュレータも、「コンプレッサ」源の代わりとして使用できる。例えば、圧縮気体源は、ＣＯ２または他の適切な気体を含むシリンダを備える得ることを意図する。別の代替においては、例えば、圧縮気体のシリンダと、別の活性空気コンプレッサの両方を有する、ハイブリッド気体源を提供し得る。
【００５４】
具体的な一実施形態においては、コンプレッサシステム６００は、標準のプラスチック管を使用して、ベスト４２０に接続される。コンプレッサシステム６００は、電池を使用するか、またはＡＣ電気コンセントに差し込むかのいずれかで、作動させることができる。この実施形態においては、コンプレッサシステム６００は、典型的に、ベスト４２０自体の内または上に組み込めるように小さく、完全に装着型および内蔵製品になる。代替として、コンプレッサシステム６００は、ベスト４２０の外部にすることができる。
【００５５】
衝撃タイプのセル帯に典型的な空気袋構造７００は、図７に示される。セル帯４２４は、開口面、中間（裏打ち層）に固定され、およびユーザの皮膚または洋服表面に面している、半硬度プラスチック覆いまたは筐体７０２を含む。筐体７０２は、中間（裏打ち層）に固定されて、適切な配向で空気袋７０４を維持するように使用されるとともに、膨張した空気袋７０４の制約を助けるような硬い裏面サポートを与える。この実施形態においては、空気袋７０４は、一般的にシリンダ状、アコーディオン状またはひだ付き空気袋を備える。筐体７０２および空気袋７０４は、プラスチックおよびゴムのような任意の適切な材料から作成することができる。内側の層は、サポート構造のこの開口領域に重なる。この設計によって、膨張した空気袋７０４は、サポート７０２の開口面から、およびユーザの身体に対してＬｙｃｒａの伸縮層に対して、直線の動きで外向きに拡張することができる。空気袋７０４は、ユーザの身体に向かって力を与えるように配向される。空気袋７０４は、柔軟なホース７０６および結合部７０８を介して、空気ライン５０４および制御弁５０６に結合される。具体的な一実施形態において、ホース７０６、結合部７０８および空気ライン５０４は、一緒に統合され得、さらに単一片の材料から作成され得る。別の具体的実施形態においては、ホース７０６および結合部７０８は、例えば、接着剤、溝、圧力適合、または他の同等な結合手段によって、一緒に結合された個別のコンポーネントである。
【００５６】
例示的な実施形態を例示および説明してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、多様な変更を行えることが理解されるであろう。
【００５７】
独占的権利または特権を請求する本発明の実施形態は、以下のように定義される。
【図１】
2010512189.tif 000003
【図２】
2010512189.tif 000004
【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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【国際調査報告】
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