(57)【要約】【課題】本明細書の実施形態は、望まれる触覚プロファイルまたは波形を達成するために、アクチュエータの能力を高めるための方法およびシステムに関する。【解決手段】触覚出力デバイスを制御するためのシステムおよび方法は、プロセッサ、触覚出力デバイスを含む触覚周辺装置、および触覚出力デバイスに結合されたセンサを含む。触覚出力デバイスは、プロセッサから制御信号を受信し、プロセッサからの制御信号に応じて、或るプロファイルを持つ触覚効果を触覚周辺装置に出力するように構成される。センサは、触覚出力デバイスの現在の動作状態を検知するように構成される。プロセッサは、望まれる触覚効果の波形およびセンサから受信された信号を含む複数の入力に依存して、触覚出力デバイスに対する制御信号を生成するように構成される。入力は、触覚出力デバイスの少なくとも１つのパラメータを含むこともできる。したがって、制御信号は、触覚効果のプロファイルを、望まれる触覚効果の波形と本質的に一致させる。【選択図】図４
2016131018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触覚出力デバイスを制御する方法であって、
望まれる触覚効果の波形を含む第１の入力を受信するステップであって、該望まれる触覚効果の波形は、少なくとも１つの強度増加または強度減少を含む、ステップと、
センサから第２の入力を受信するステップであって、該第２の入力は、前記触覚出力デバイスの現在の動作状態を含む、ステップと、
前記第１および第２の入力の両方を使用するアルゴリズムを介して制御信号を生成するステップと、
或るプロファイルを持つ触覚効果を出力するように前記触覚出力デバイスに指示するために、前記触覚出力デバイスに前記制御信号を適用するステップであって、前記制御信号は、前記触覚効果のプロファイルに、前記望まれる触覚効果の波形の強度増加または強度減少に本質的に一致する強度増加または強度減少をそれぞれ含ませる、ステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記触覚出力デバイスは、ブラシレスの電気的なＤＣモータである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記触覚出力デバイスの少なくとも１つのパラメータを含む第３の入力を受信するステップをさらに含み、
アルゴリズムを介して前記制御信号を生成するステップは、前記第１、第２、および第３の入力を使用することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのパラメータは、タイプ、特性、および過去の経験から成る群から選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記センサは、前記触覚出力デバイスの位置、速度、または加速度を検知するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記制御信号を生成するステップは、前記制御信号が基礎制御信号とは異なる波形を含むように、前記アルゴリズムを介して該基礎制御信号を修正することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記触覚効果のプロファイルの強度増加または強度減少は、前記望まれる触覚効果の波形の強度増加または強度減少と同じ振幅を持ち、前記触覚効果のプロファイルの強度増加または強度減少は、前記望まれる触覚効果の波形の強度増加または強度減少と同時に発生する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記制御信号は、前記触覚効果のプロファイルに、前記望まれる触覚効果の波形の強度減少に本質的に一致する強度減少を含ませるために、複数のキックおよびブレーキを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
触覚出力デバイスを制御するためのシステムであって、
プロセッサと、
触覚出力デバイスを含む触覚周辺装置であって、該触覚出力デバイスは、前記プロセッサから制御信号を受信し、前記プロセッサからの該制御信号に応じて該触覚周辺装置に或るプロファイルを持つ触覚効果を出力するように構成される、触覚周辺装置と、
前記触覚出力デバイスに結合されたセンサであって、該センサは、前記触覚出力デバイスの現在の動作状態を検知するように構成される、センサと
を含み、
前記プロセッサは、前記制御信号が、前記触覚効果のプロファイルを、前記望まれる触覚効果の波形に本質的に一致させるように、複数の入力に依存して前記触覚出力デバイスに対する制御信号を生成するように構成され、該複数の入力は、望まれる触覚効果の波形、前記センサから受信された信号、および前記触覚出力デバイスの少なくとも１つのパラメータを含む、システム。
【請求項１０】
前記触覚出力デバイスは、ブラシレスの電気的なＤＣモータである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのパラメータは、タイプ、特性、および過去の経験から成る群から選択される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記センサは、前記触覚出力デバイスの位置、速度、または加速度を検知するように構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記望まれる触覚効果の波形は、少なくとも１つの強度増加または強度減少を含み、前記制御信号は、前記触覚効果のプロファイルに、前記望まれる触覚効果の波形の強度増加または強度減少に本質的に一致する強度増加または強度減少を含ませる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記触覚効果のプロファイルの強度増加または強度減少は、前記望まれる触覚効果の波形の強度増加または強度減少と同じ振幅を持ち、前記触覚効果のプロファイルの強度増加または強度減少は、前記望まれる触覚効果の波形の強度増加または強度減少と同時に発生する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記制御信号は、前記触覚効果のプロファイルに、前記望まれる触覚効果の波形の強度減少に本質的に一致する強度減少を含ませるために、複数のキックおよびブレーキを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
システムはホスト・コンピュータをさらに含み、前記プロセッサは前記ホスト・コンピュータに配置される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１７】
前記プロセッサは前記触覚周辺装置に配置される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１８】
触覚出力デバイスを制御するためのシステムであって、
プロセッサと、
触覚出力デバイスを含む触覚周辺装置であって、該触覚出力デバイスは、前記モータを自動的に始動させおよび前記モータに自動的にブレーキをかけるための内部制御を持つブラシレスの電気的なＤＣモータであって、該触覚出力デバイスは、前記プロセッサから制御信号を受信し、前記プロセッサからの該制御信号に応じて該触覚周辺装置に或るプロファイルを持つ触覚効果を出力するように構成される、触覚周辺装置と、
前記触覚出力デバイスに結合されたセンサであって、前記センサは、前記触覚出力デバイスへの位置、速度、または加速度を検知するように構成されるセンサと
を含み、
前記プロセッサは、前記制御信号が、前記触覚効果のプロファイルに、前記望まれる触覚効果の波形の強度増加または強度減少に本質的に一致する強度増加または強度減少を含ませるように、少なくとも１つの強度増加または強度減少を含む望まれる触覚効果の波形および前記センサから受信された信号に依存して、前記触覚出力デバイスに対する前記制御信号を変動させるように構成される、システム。
【請求項１９】
前記プロセッサは、また、前記触覚出力デバイスの少なくとも１つのパラメータに依存して前記触覚出力デバイスに対する制御信号を変動させるように構成される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記制御信号は、前記触覚効果のプロファイルに、前記望まれる触覚効果の波形の強度減少に本質的に一致する強度減少を含ませるために、複数のキックおよびブレーキを含む、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般的に、触覚出力デバイスを備えたデバイスに関し、より具体的には、触覚出力デバイスを制御するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０１４年１２月４日に出願した米国仮特許出願第６２／０８７，７５２号および２０１５年１１月２４日に出願した米国特許出願第１４／９５０，７９７号の優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
ビデオ・ゲームおよびビデオ・ゲーム・システムは、気軽なゲーマーに向けたマーケティング、および気軽なゲーマーからの結果として生じる関与のために、一層人気が高まっている。従来のビデオ・ゲーム・デバイスまたはコントローラは、ユーザにフィードバックを提供するために、視覚的および聴覚的な合図（ｃｕｅ：キュー）を使用する。一部のインターフェイス・デバイスでは、より一般的には、まとめて「触覚フィードバック（ｈａｐｔｉｃ  ｆｅｅｄｂａｃｋ）」または「触覚効果（ｈａｐｔｉｃ  ｅｆｆｅｃｔ）」として知られている、運動感覚フィードバック（能動的および抵抗的な力のフィードバックなど）および／または触覚によるフィードバック（振動、質感、および熱など）もユーザに提供される。触覚フィードバックは、ユーザ・インターフェイスを拡張および簡素化する合図を提供することができる。具体的には、振動効果、または振動触覚による触覚効果は、特定のイベントについてユーザに警告するため、または現実的なフィードバックを提供して、シミュレーションされた環境もしくは仮想環境内におけるより大きな感覚的な没頭を生じさせるために、電子デバイスのユーザに合図を提供するのに役立つ場合がある。
【０００４】
医療機器、自動車制御、リモート制御などの他のデバイス、および動作を引き起こすためにユーザがユーザ入力要素と対話する他の同様のデバイスも、また、触覚フィードバックまたは触覚効果から利益を受ける。たとえば、制限を目的としないが、医療機器のユーザ入力要素は、医療機器の遠位端部で患者の体内で動作を引き起こすために、医療機器の近い部分で患者の体の外側のユーザによって運用され得る。触覚フィードバックまたは触覚効果は、特定のイベントについてユーザに警告するため、または医療機器の遠位端部で患者と医療機器の対話に関してユーザに現実的なフィードバックを提供するために、デバイスで用いられ得る。
【０００５】
ゲーム・デバイスおよび他のデバイスの従来の触覚フィードバック・システムは、一般的に、触覚フィードバックを生成するためにハウジングに接続された１つまたは複数のアクチュエータを含む。しかしながら、一部のアクチュエータは、ブレーキがかけられたときに速度を落とすためにかなりの時間および／または始動する（ｋｉｃｋ  ｓｔａｒｔ）ためにかなりの時間を必要とする。したがって、アクチュエータによって出力または伝達される触覚効果のプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）は、望まれる触覚効果の波形に一致しない場合がある。より詳細には、図１に示すように、望まれる触覚効果の波形１３０は、対応または一致する制御信号１３２で示されている。制御信号１３２に応じた触覚効果１３４の出力も示されている。触覚効果１３４のプロファイルは、制御信号１３２にも、望まれる触覚効果の波形１３０にも、厳密に一致したり、または従ったりしない。
【０００６】
本明細書の実施形態は、望まれる触覚プロファイルまたは波形を達成するために、アクチュエータの能力を高めるための方法およびシステムに関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７，４４６，７５２号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書の実施形態は、触覚出力デバイスを制御する方法に関するものである。望まれる触覚効果の波形を含む第１の入力が受信される。望まれる触覚効果の波形は、少なくとも１つの強度増加または強度減少を含む。センサからの第２の入力が受信される。第２の入力は、触覚出力デバイスの現在の動作状態を含む。制御信号は、第１および第２の入力の両方を使用するアルゴリズムを介して生成される。制御信号は、或るプロファイルを持つ触覚効果を出力するように触覚出力デバイスに指示するために、触覚出力デバイスに適用される。制御信号は、触覚効果のプロファイルに、それぞれ望まれる触覚効果の波形の強度増加または強度減少に本質的に一致する強度増加または強度減少を含ませる。
【０００９】
本明細書の実施形態は、また、触覚出力デバイスを制御するためのシステムに関するものである。一実施形態では、システムは、プロセッサ、触覚出力デバイスを含む触覚周辺装置、および触覚出力デバイスに結合されたセンサを含む。触覚出力デバイスは、プロセッサから制御信号を受信し、プロセッサからの制御信号に応じて、或るプロファイルを持つ触覚効果を触覚周辺装置に出力するように構成される。センサは、触覚出力デバイスの現在の動作状態を検知するように構成される。プロセッサは、望まれる触覚効果の波形、センサから受信された信号、および触覚出力デバイスの少なくとも１つのパラメータを含む複数の入力に依存して、触覚出力デバイスに対する制御信号を生成するように構成される。したがって、制御信号は、触覚効果のプロファイルを、望まれる触覚効果の波形と本質的に一致させる。
【００１０】
本明細書の別の実施形態によると、システムは、プロセッサ、触覚出力デバイスを含む触覚周辺装置、および触覚出力デバイスに結合されたセンサを含む。触覚出力デバイスは、モータを自動的に始動するおよびモータに自動的にブレーキをかけるための内部制御を持つブラシレスの電気的なＤＣモータである。触覚出力デバイスは、プロセッサから制御信号を受信し、プロセッサからの制御信号に応じて、或るプロファイルを持つ触覚効果を触覚周辺装置に出力するように構成される。センサは、触覚出力デバイスへの位置、速度、または加速度を検知するように構成される。プロセッサは、少なくとも１つの強度増加または強度減少を含む望まれる触覚効果の波形およびセンサから受信された信号に依存して、触覚出力デバイスに対する制御信号を変動させるように構成される。したがって、制御信号は、触覚効果のプロファイルに、望まれる触覚効果の波形の強度増加または強度減少に本質的に一致する強度増加または強度減少を含ませる。
【００１１】
触覚周辺装置は、ゲーム・コントローラ、タブレット、電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータ、ゲームの周辺装置、マウス、ウェアラブル・ユーザ・アイテム、または触覚効果を出力するための触覚出力デバイスを含む他のデバイスの場合がある。プロセッサは、ホスト・コンピュータまたは触覚周辺装置に配置され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】望まれる触覚効果の波形、制御信号、および制御信号に応じて出力される触覚効果を示す概略図である。
【図２Ａ】触覚周辺装置またはコントローラの実施形態を示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａの触覚周辺装置またはコントローラの別の視点を示す概略図である。
【図３】ホスト・コンピュータおよびディスプレイに関連する図２Ａの触覚周辺装置またはコントローラを示すブロック図である。
【図４】本明細書の実施形態による触覚出力デバイスによって出力される触覚効果を制御するための方法を示すフローチャートであり、方法は、触覚出力デバイスの現在の動作状態に関係するセンサ情報を補正する制御信号を生成することを含む。
【図５】望まれる触覚効果の波形、その修正の前の第１の制御信号、図４のフローチャートによるその修正の後の第２の制御信号、および第２の、すなわち修正された制御信号に応じて出力された触覚効果を示す概略図である。
【図６】本明細書の別の実施形態による触覚出力デバイスによって出力された触覚効果を制御するための方法を示すフローチャートであり、方法は、触覚出力デバイスの現在の動作状態に関係するセンサ情報を補正する制御信号だけでなく、触覚出力デバイスのパラメータまたはプロパティも生成することを含む。
【００１３】
（本発明を機能させるための構成）
本発明の前述ならびに他の特徴および利点は、添付の図面に示されているように本明細書の実施形態に関する以下の記述から明白になるであろう。添付の図面は、本明細書に組み込まれ本明細書の一部を形成するものであり、本発明の原理について説明し、当業者が本発明を製作および使用することを可能にするための役割をさらに果たす。図は、縮尺を示すためのものではない。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで本発明の特定の実施形態について、同様の参考番号は同一または機能的に同様の要素を示す図に関して記述される。
【００１５】
以下の詳細な説明は、性質的に単に具体例を示すものであり、本発明または本発明の用途および使用法を制限することを意図するものではない。さらに、前述の技術分野、背景技術、発明の概要、または以下の詳細な説明に提示された明示または暗示された理論によって束縛される意図はない。さらに、以下の記述は、ゲーム・デバイスおよびゲーム・デバイスのためのコントローラに関するものであるが、記述は、触覚出力デバイスを持つ他のデバイスに同様に適用されることを当業者は認識するであろう。
【００１６】
本明細書の実施形態は、触覚出力デバイスを制御するためのシステムおよび方法に関する。触覚出力デバイスは、触覚周辺装置内または上に配置される。触覚周辺装置は、たとえば、図２Ａ〜図２Ｂに示すようなゲーム・システムのためのハンドヘルド型のゲームの触覚周辺装置１００、または限定しないが、電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレット、コンピュータ、ゲームの周辺装置、コンピュータ・マウス、ウェアラブル・ユーザ・アイテム、医療機器、自動車制御、リモート・コントロール、タッチ画面など、触覚効果を出力するための触覚出力デバイスを含む他のデバイスの場合がある。
【００１７】
触覚周辺装置１００は、一般的に、コンピュータ、携帯電話、テレビ、または他の同様のデバイスに接続され得るゲーム・システムとともに使用され得る。図２Ａ〜図２Ｂは、触覚周辺装置１００の異なる斜視図を示している一方、図３は、ホスト・コンピュータ１０４およびディスプレイ１０６をさらに含むゲーム・システム１０１で使用される触覚周辺装置１００のブロック図を示している。図３のブロック図に図示するように、触覚周辺装置１００は、接続１０５を介してホスト・コンピュータ１０４と通信するローカル・プロセッサ１０８を含む。接続１０５は、有線接続、無線接続、または当業者に知られている他のタイプの接続の場合がある。ローカル・プロセッサ１０８は、任意のタイプの汎用プロセッサであってもよいし、または特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）など、触覚効果を提供するように特に設計されたプロセッサであってもよい。触覚周辺装置１００は、あるいは、ローカル・プロセッサ１０８を含めないよう構成され得て、それによって、触覚周辺装置１００からのすべての入力／出力信号は、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサによって直接的に扱われ処理される。ホスト・コンピュータ１０４は、ディスプレイ画面１０６に結合される。一実施形態では、ホスト・コンピュータ１０４は、ゲーム・デバイスのコンソールであり、ディスプレイ画面１０６は、当技術分野で知られているように、ゲーム・デバイスのコンソールに結合されたモニタである。別の実施形態では、当業者に知られているように、ホスト・コンピュータ１０４およびディスプレイ画面１０６は、単一のデバイスへと組み合わせられ得る。
【００１８】
触覚周辺装置１００のハウジング１０２は、左利きのユーザまたは右利きのユーザのいずれかによるデバイスをつかむ２つの手に容易に対応するように形作られている。触覚周辺装置１００は、単にビデオ・ゲーム・コンソール・システムに現在利用可能な多数の「ゲームパッド」に対する同様の形状およびサイズのコントローラの代表的な実施形態であること、および制限しないが、Ｗｉｉ（登録商標）リモートまたはＷｉｉ（登録商標）  Ｕコントローラ、Ｓｏｎｙ（登録商標）ＳｉｘＡｘｉｓ（登録商標）コントローラまたはＳｏｎｙ（登録商標）ワンド・コントローラだけでなく、現実生活の物体として形作られたコントローラ（テニス・ラケット、ゴルフ・クラブ、野球のバットなど）、および他の形状などのコントローラなど、ユーザ入力要素、形状、およびサイズの他の構成を持つコントローラが使用され得ることを当業者は認識するであろう。
【００１９】
触覚周辺装置１００は、ジョイスティック１１０、ボタン１１４、およびトリガ１１８を含む複数のユーザ入力要素または操作子（ｍａｎｉｐｕｌａｎｄｕｍ）を含む。本明細書で使用する場合、ユーザ入力要素は、トリガ、ボタン、ジョイスティックなどのインターフェイス・デバイスを表しており、これらは、ホスト・コンピュータ１０４と対話するためにユーザによって操作される。図２Ａ〜図２Ｂに見られ、当業者に知られているように、各ユーザ入力要素および追加的なユーザ入力要素の２つ以上が、触覚周辺装置１００に含まれ得る。したがって、トリガ１１８の本記述は、たとえば、触覚周辺装置１００を１つのトリガに制限するものではない。さらに、図３のブロック図は、ジョイスティック１１０、ボタン１１４、およびトリガ１１８の各々の１つのみを示している。しかしながら、上に記述したように、複数のジョイスティック、ボタン、およびトリガだけでなく、他のユーザ入力要素も使用され得ることを当業者は理解するであろう。
【００２０】
図３のブロック図に見られるように、触覚周辺装置１００は、対象となる触覚出力デバイスまたはそのユーザ入力要素の各々に対するモータだけでなく、ユーザの手が一般的に配置される位置のハウジング１０２に結合される１つまたは複数の全体的なまたは振動型（ｒｕｍｂｌｅ）の触覚出力デバイス１２２，１２４を含む。より詳細には、ジョイスティック１１０は、それに結合された触覚出力デバイスまたはモータ１１２を含み、ボタン１１４は、それに結合された触覚出力デバイスまたはモータ１１６を含み、トリガ１１８は、それに結合された触覚出力デバイスまたはモータ１２０を含む。各触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０は、本明細書により詳細に記述するように、それぞれの触覚出力デバイスの現在の動作状態を検知するために、それぞれ、それに結合されたセンサ１１３，１１７，１２１を含む。さらに、触覚周辺装置１００は、そのユーザ入力要素の各々に結合されたポジション・センサを含む。より詳細には、ジョイスティック１１０は、それに結合されたポジション・センサ１１１を含み、ボタン１１４は、それに結合されたポジション・センサ１１５を含み、トリガ１１８は、それに結合されたポジション・センサ１１９を含む。ローカル・プロセッサ１０８は、触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０だけでなく、それぞれジョイスティック１１０、ボタン１１４、およびトリガ１１８のポジション・センサ１１１，１１５，１１９に結合される。
【００２１】
ポジション・センサ１１１，１１５，１１９から受信された信号に応じて、ローカル・プロセッサ１０８は、ジョイスティック１１０、ボタン１１４、およびトリガ１１８に触覚効果をそれぞれ提供するように触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０に指示する。そのような効果は、コントローラの全体に沿った全体触覚出力デバイス１２２，１２４によって作られる全体的なまたは振動型の触覚効果から認識可能または識別可能である。各全体触覚出力デバイス１２２，１２４は、本明細書により詳細に記述するように、そのそれぞれの触覚出力デバイスの現在の動作状態を検知するために、それに結合されたセンサ１２３，１２５をそれぞれ含む。たとえば、ビデオ、オーディオ、触覚など、複数の様相が同時に関与するため、集合的な触覚効果により、ゲームにより没頭する感覚をユーザに提供する。
【００２２】
実行されてユーザに提供される触覚効果のタイプを決定する際に、高レベルの触覚パラメータまたはストリーミング値が、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサのソフトウェア・コードで生成され、触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に送られて、そこで処理されて、触覚出力デバイスに対して適切な電圧レベルが生成される。これにより、触覚周辺装置１００が、その触覚出力デバイスに関してユーザに適切な触覚フィードバックを提供し、触覚出力デバイスに対して生成される異なる電圧レベルを通じて触覚フィードバックの量またはタイプを変動させることが可能になる。これは、ホスト・コンピュータ１０４が、触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に高レベルの監視コマンドを提供し、高レベルコマンドに従って、およびホスト・コンピュータ１０４から独立して、触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８が、コマンドを復号し、センサおよび触覚出力デバイスへの低レベルの力制御ループを管理する、ローカル制御の実施形態と考えられ得る。より詳細には、動作において、ローカル・プロセッサ１０８は、ポジション・センサ１１１，１１５，１１９から位置および／または移動のイベントを検出または受信し、ホスト・コンピュータ１０４に位置および／または移動のイベントを送る。ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサは、ローカル・プロセッサ１０８に、制御信号または高レベルの監視コマンドもしくはストリーミング・コマンドを提供し、次に、ローカル・プロセッサ１０８は、ホスト・コンピュータ１０４から受信された高レベルの監視コマンドまたはストリーミング・コマンドに基づいて、触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０，１２２，１２４に制御信号を提供する。たとえば、動作中に、触覚効果の電圧強度および期間は、ホスト・コンピュータ１０４から触覚周辺装置１００にストリーム送信され、そこで情報は、ローカル・プロセッサ１０８を介して、触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０，１２２，１２４に提供される。ホスト・コンピュータ１０４は、触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０，１２２，１２４によって出力される触覚効果のタイプなど（たとえば、振動、急激な揺れ（ｊｏｌｔ：ジョルト）、移動止め（ｄｅｔｅｎｔ：デテント）、急な衝撃（ｐｏｐ：ポップ）など）、ローカル・プロセッサ１０８に高レベルのコマンドを提供することができ、それによって、ローカル・プロセッサ１０８は、出力される触覚効果の特定の特性に関して（たとえば、強度、周波数、期間など）、触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０，１２２，１２４に指示する。ローカル・プロセッサ１０８は、それに結合されたメモリ１０９から、触覚効果のタイプ、強度、周波数、期間、または他の特性を取得することができる（図３のブロック図に図示）。
【００２３】
図３には示していないが、ドライバ・インターフェイスが、ローカル・プロセッサ１０８から信号をそれぞれの触覚出力デバイスを駆動するのに適切な信号に変換するために、触覚周辺装置１００のローカル・プロセッサ１０８と各触覚出力デバイスの間で任意に接続され得る。当業者によく知られているように、ドライバ・インターフェイスは、電力増幅器、スイッチ、デジタル／アナログ・コントローラ（ＤＡＣ）、アナログ／デジタル・コントローラ（ＡＤＣ）、および他の構成要素を含むことができる。たとえば、電圧モード増幅器は、触覚周辺装置１００のローカル・プロセッサ１０８からの制御信号に基づいてモータを駆動するために、ドライバ・インターフェイスで使用され得る低コストの構成要素である。ローカル・プロセッサ１０８は、望まれる触覚効果を引き起こすために、触覚出力デバイスに必要な電流および電圧を供給するために使用される電子部品および回路を含むドライバ・インターフェイスに制御信号を出力する。各触覚出力デバイスは、ローカル・プロセッサ１０８にすべて結合された、個別の駆動回路を含むことができる。
【００２４】
異なるホスト制御された実施形態では、ホスト・コンピュータ１０４は、触覚周辺装置１００に低レベルの力のコマンドを提供することができ、これは、触覚周辺装置１００のローカル・プロセッサ１０８または他の回路（ローカル・プロセッサ１０８が存在しない場合）を介して触覚出力デバイスに直接的に送信される。ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサは、したがって、触覚周辺装置との間ですべての信号を直接的に制御および処理する。たとえば、ホスト・コンピュータは、触覚周辺装置１００の触覚出力デバイスによって出力された力を直接的に制御する。この実施形態は、力フィードバック・デバイスのコストをさらに低減するのに望ましい場合がある。なぜなら、触覚周辺装置１００に、複雑なローカル・プロセッサ１０８または他の処理回路を含める必要がないからである。
【００２５】
別の実施形態では、ローカル・プロセッサ１０８に類似する機能を提供するために、触覚周辺装置１００に他のハードウェアがローカルに提供され得る。たとえば、触覚出力デバイスに信号を提供し、センサからセンサ信号を受信して、事前定義された順序、アルゴリズム、またはプロセスにより触覚の信号を出力するために、固定されたロジックを組み込んだハードウェアの状態機械が使用され得る。ハードウェアに望まれる機能を備えたロジックを実装するための技術は、当業者によく知られている。そのようなハードウェアは、それほど複雑でない力フィードバック・デバイスに好適な場合がある。別の実施形態では、ローカル・プロセッサ１０８に類似する機能は、ドライバ・インターフェイスの集積回路内にローカルに提供され得るか、または触覚出力デバイスの回路内にローカルに提供され得る。したがって、本明細書に使用する場合、「プロセッサ」という用語は、本明細書に記述された機能を実行する個別またはスタンド・アロンの構成要素だけでなく、限定しないが、ドライバ・インターフェイスまたは触覚周辺装置１００の触覚出力デバイスなど、本明細書に記述した機能が、触覚周辺装置１００の別の構成要素に統合および実行される実施形態を含む。
【００２６】
本明細書の実施形態は、望まれる触覚効果の波形を達成するために、触覚出力デバイスの能力を高める方法およびシステムに関する。本明細書に記述されるような触覚出力デバイスを制御する方法は、触覚周辺装置１００の触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０，１２２，１２４の１つまたは複数に適用され得る。さらに、触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０，１２２，１２４が同じタイプの触覚出力デバイスであることは必要とされない。本明細書に記述されるような触覚出力デバイスを制御する方法は、様々なタイプの触覚出力デバイスに適用され得る。たとえば、ブラシレスの電気的なＤＣモータに関して主に記述したが、本明細書の実施形態は、制限しないが、ブラシ付きの（ｂｒｕｓｈｅｄ）電気的なＤＣモータ、電磁気モータ、偏心質量がモータによって動かされる偏心モータ（「ＥＲＭ：ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ  ｒｏｔａｔｉｎｇ  ｍａｓｓ」）アクチュエータ、スプリングに接続された質量が前後に駆動されるリニア・バイブレータ（「ＬＲＡ：ｌｉｎｅａｒ  ｒｅｓｏｎａｎｔ  ａｃｔｕａｔｏｒ」）、信号または形状記憶合金に応じて変形する圧電性の電気活性ポリマーなどの「スマート材料」、ソレノイド共振アクチュエータ（「ＳＲＡ：ｓｏｌｅｎｏｉｄ  ｒｅｓｏｎａｎｔ  ａｃｔｕａｔｏｒ」）、偏心マスがモータによって動かされる電磁気モータ、振動触覚アクチュエータ、慣性アクチュエータ、剛性、静電気摩擦（ＥＳＦ）、超音波表面摩擦（ＵＳＦ）を変更するためのメカニズム、超音波の触覚トランスデューサを用いて音響放射圧を引き起こすデバイス、触覚基板および柔軟または変形可能な面を使用するデバイス、エアジェットを使用して、空気の一吹き（ｐｕｆｆ）など発射された触覚出力を提供するデバイス、または上に記述したアクチュエータの任意の組み合わせを含む様々な触覚出力デバイスに適用され得る。別の実施形態では、触覚出力デバイスは、たとえば、ユーザ入力要素または触覚周辺装置１００のハウジングの剛性／減衰（ｄａｍｐｉｎｇ）を変更するソレノイド、ユーザ入力要素または触覚周辺装置１００のハウジングのサイズを変更する小さなエアバッグ、または形状が変化する材料を含む運動感覚の触覚フィードバックを使用することができる。
【００２７】
本明細書に記述された方法は、どのタイプの触覚出力デバイスが利用されるかにかかわらず、望まれる触覚効果の波形と本質的に一致するか、または従う汎用の方法を提供するために、様々なタイプの触覚出力デバイスに適用され得る。したがって、本明細書に記述されたアルゴリズムは、触覚出力デバイスに関する、現在の動作状態情報およびプロパティ情報の両方を使用することによって、触覚出力デバイスの間の差を補正するものである。より詳細には、図１に関して上に説明したように、一部のアクチュエータまたは触覚出力デバイスは、ブレーキがかけられたときに速度を落とすためにかなりの時間および／または始動するためにかなりの時間を必要とする。たとえば、ブラシレスの電気的なＤＣモータは、モータが自動的にモータを始動しおよびブレーキをかけることを可能にする内部制御を持つ。ブラシレスの電気的なＤＣモータは、運動中に、最小の摩擦を提供するため、システムの電源を流出させない電力効率の高い触覚出力デバイスである。触覚出力デバイスに対するブラシレスの電気的なＤＣモータを持つ触覚周辺装置は、したがって、比較的より低い電力要件を持ち、それによって、コスト、容積、および電力消費が低減される。しかしながら、その最小限の摩擦のために、ブラシレスの電気的なＤＣモータは、ブレーキがかけられた場合に速度を落とすのにかなりの時間がかかり、伝達された触覚効果のプロファイルは、望まれる触覚効果の波形と一致しないか、または従わない場合がある。本明細書の実施形態は、望まれる触覚効果の波形を達成するために触覚出力デバイスの現在の動作状態および／またはプロパティを補正するか、または考慮するための制御信号を生成することに関する。
【００２８】
図４〜図５を見ると、触覚出力デバイスの現在の動作状態を補正するか、または考慮するための制御信号を変更または更新するための方法が示されている。図４は、本明細書の実施形態による触覚出力デバイスによって出力される触覚効果を制御するための方法を示すフローチャートである。ここにおいて、方法は、触覚出力デバイスの速度、運動、加速度、または位置に関係するセンサ情報を用いる制御信号を更新または修正することを含む。図５は、望まれる触覚効果の波形１３０、その修正の前の第１の制御信号１３２、図４のフローチャートによるその修正の後の第２の制御信号５３３、および第２の、すなわち修正された制御信号に応じて出力された触覚効果５３４を示す概略図である。説明のために、流れ図は、ホスト・コンピュータ１０４および触覚周辺装置１００に関して記述される。一実施形態では、図４の流れ図の機能は、ホスト・コンピュータ１０４のメモリに格納され、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサによって実行されるソフトウェア、および／または触覚周辺装置１００のメモリ１０９によって実装され、触覚周辺装置１００のローカル・プロセッサ１０８によって実行される。他の実施形態では、機能は、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、プログラマブル・ゲートアレイ（「ＰＧＡ」））、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、またはハードウェアおよびソフトウェアの任意の組み合わせの使用を通じてハードウェアによって実行され得る。すでに本明細書に記述したように、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８は、本明細書に記述された機能を実行する個別もしくはスタンド・アロンの構成要素であってもよいし、またはホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に関して本明細書に記述された機能は、限定しないが、触覚周辺装置１００のドライバ・インターフェイスまたは触覚出力デバイスなど、触覚周辺装置１００の別の構成要素に統合および実行されてもよい。
【００２９】
図４に示されたフローチャートの前の最初のステップとして、望まれる触覚効果の波形１３０（図１および図５に図示）が決定または設定される。望まれる触覚効果の波形１３０は、ユーザが意図した触覚経験である。図５に示すように、本明細書の実施形態では、望まれる触覚効果の波形１３０は、強度増加１５０だけでなく、複数の強度減少１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃを含む。強度減少１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃを介して、望まれる触覚効果の波形１３０は、複数の連続する時間区分または期間１５４Ａ，１５４Ｂ，１５４Ｃに対する触覚効果として適用される複数の異なる強度または振幅を伝達する。期間１５４Ａ，１５４Ｂ，１５４Ｃの間に、以前に適用された触覚効果（つまり以前に適用された強度増加または強度減少）の強度は継続する。本明細書で使用する場合、強度増加は、望まれる触覚効果の波形の強度もしくは振幅における増加、または制御信号に応じて出力された触覚効果の強度もしくは振幅における対応する増加を表している。同様に、強度減少は、望まれる触覚効果の波形の強度もしくは振幅における減少、または制御信号に応じて出力された触覚効果の強度もしくは振幅における対応する減少を表している。望まれる触覚効果の波形１３０は、ユーザまたは触覚効果のプログラマもしくは作成者によって決定または設定され得る。
【００３０】
図５の実施形態では、上に記述したように、望まれる触覚効果の波形１３０は、強度増加１５０だけでなく、複数の強度減少１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃを含む。しかしながら、当業者なら理解されるであろうように、望まれる触覚効果の波形は、図５に示された形状である必要はない。望まれる触覚効果の波形は、制限しないが、正弦または正弦曲線の周期波、矩形波、パルス波、三角波、または非周期的な波を含む任意のタイプの波形の場合がある。波形は、特定の周波数（期間）および強度または振幅で振動の効果を出力するために利用され得る。単一の無指向性型の急激な揺れは、振動の単一期間または振動の期間の一部として出力され得る。ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に提供または供給される場合、望まれる触覚効果の波形は、典型的には、プロセッサへのパラメータまたは入力として、周波数コマンド、強度コマンド、および波形または機能を含む。望まれる触覚効果の波形に基づく制御信号の生成については、参照によってその全体が本明細書に組み込まれている、本出願と同じ譲受人によって割り当てられた、Ｇｏｌｄｅｎｂｅｒｇらによる特許文献１にさらに記述されている。定期的な振動効果に加えて、Ｇｏｌｄｅｎｂｅｒｇらによる特許文献１に記述されるように、非周期的な効果および／または一貫した力効果は、また、触覚周辺装置１００の触覚出力デバイスで再生または出力され得る。
【００３１】
当業者であれば理解されるであろうように、望まれる触覚効果の波形１３０は、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に送られるか、そうでなければ提供されるデジタル・データに変換される。望まれる触覚効果の波形１３０は、したがって、図４のステップ４４０に示しているように、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に提供される第１の入力である。望まれる触覚効果の波形１３０は、Ｉ２ｃ／ＳＰＩまたは他の同様のインターフェイスなどインターフェイスを通じてデジタル形式で、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に送られるか、そうでなければ提供され得るか、またはデューティ・サイクル／周波数制御を用いるＰＷＭ（パルス幅変調）信号または強度および／もしくはタイミング制御を用いるアナログ信号などの信号形式で、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に送られるか、そうでなければ提供され得る。
【００３２】
望まれる触覚効果の波形１３０に加えて、触覚出力デバイスの現在の動作状態情報が、また、図４のステップ４４８に示されているような第２の入力として、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に提供される。より詳細には、各触覚出力デバイス１１２，１１６，１２０，１２２，１２４は、それぞれの触覚出力デバイスの現在の動作状態を検知するために、それに結合されたそれぞれのセンサ１１３，１１７，１２１，１２３，１２５をそれぞれ含む。本明細書の実施形態では、センサ１１３，１１７，１２１，１２３，１２５は、それぞれの触覚出力デバイスの位置、速度、加速度、または運動を検知するように構成される。たとえば、センサは、特定の触覚出力デバイスが、停止中、移動中かどうか、および／またはその速度を検出するように構成される。一実施形態では、センサ１１３，１１７，１２１，１２３，１２５はホール効果センサであるが、限定しないが、加速度計、電位差計、磁場センサ、光学エンコーダ、容量センサ、逆ｅｍｆセンサなど、当技術分野で既知の他のタイプの速度、運動、加速度、またはポジション・センサの場合がある。
【００３３】
図４のステップ４４２で、制御信号は、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８によって実行されたアルゴリズムまたは内部ロジックを介して生成される。図４に示すように、アルゴリズムは、第１の入力として、望まれる触覚効果の波形１３０（ステップ４４０）、第２の入力として、触覚出力デバイスのそれぞれのセンサからの触覚出力デバイスの現在の動作状態情報（ステップ４４８）を使用する。一実施形態では、制御信号は、第１および第２の入力から生じるため、アルゴリズムまたは内部ロジックは、最初に第１および第２の入力により制御信号を作成する。別の実施形態では、制御信号は、第１および第２の入力のために更新または変更される。より詳細には、基礎制御信号は、ホスト・コンピュータ１０４および／または触覚周辺装置１００内に格納され得て、アルゴリズムまたは内部ロジックは、第１および第２の入力により基礎制御信号を更新、修正、変動、またはそうでなければ変更することができる。本明細書で使用する場合、「生成する（ｇｅｎｅｒａｔｅ）」という用語は、アルゴリズムから生じる制御信号だけでなく、アルゴリズムによって更新、修正、変動、またはそうでなければ変更される制御信号を含む。更新速度は、触覚出力デバイスだけでなくセンサの特性に依存する。一実施形態では、制御信号は、センサ１１３，１１７，１２１，１２３，１２５を介して検出されるように触覚出力デバイスの現在の動作状態が変化するときに、リアル・タイムに修正または更新され得る。
【００３４】
図４のステップ４４２で生成された制御信号は、望まれる触覚効果の波形１３０に、厳密に一致するか、または従うプロファイルを持つ触覚効果を出力または伝達するために、触覚出力デバイスを制御するように構成される。より詳細には、図４のステップ４４２で生成された制御信号は、図４のステップ４４４で触覚周辺装置１００のドライバ・インターフェイスまたは増幅器に送られ、駆動信号は、ステップ４４２で生成された制御信号に応じて触覚効果を出力するように触覚出力デバイスに指示するために、図４のステップ４４６で触覚出力デバイスに提供される。したがって、ステップ４４２で生成された制御信号は、プロファイルを持つ触覚効果を出力するように触覚出力デバイスに指示する駆動信号として触覚出力デバイスに適用され、触覚効果のプロファイルは、望まれる触覚効果の波形１３０に、厳密に一致するか、または従う。
【００３５】
より詳細には、図５を参照すると、第１の制御信号１３２は、望まれる触覚効果の波形１３０に厳密に一致するか、または従うプロファイルを用いて示されている。しかしながら、図１に関して記述したように、第１の制御信号１３２が特定の触覚出力デバイスに適用される場合、出力の触覚効果のプロファイルは、第１の制御信号１３２にも、望まれる触覚効果の波形１３０にも一致しないし従わない。本明細書の実施形態では、第１の制御信号１３２は、ホスト・コンピュータ１０４および／または触覚周辺装置１００に格納される基礎制御信号とすることができる。図５の第２の制御信号５３３は、図４のフローチャートにより第１の制御信号１３２がどのように修正され得るかの実例である。入力として受信される触覚出力デバイスのそれぞれのセンサからの触覚出力デバイスの現在の動作状態情報を用いて、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８によって実行されたアルゴリズムは、触覚出力デバイスの現在の動作状態を補正または考慮するために、第１の制御信号１３２を第２の制御信号５３３へと修正または変更する。触覚出力デバイスに適用された場合、第２の制御信号５３３は、望まれる触覚効果の波形１３０に厳密にまたは本質的に一致するか、または従う触覚効果５３４を結果として生じさせる。
【００３６】
図５の実施形態では、第２の制御信号５３３は、触覚効果５３４のプロファイルに、望まれる触覚効果の波形１３０の強度増加または強度減少に本質的に一致するか、または従う強度増加または強度減少を含ませる。より詳細には、触覚効果５３４の第１の強度減少１９４は、望まれる触覚効果の波形１３０の第１の強度減少１５２Ａに本質的に一致するか、または従うように示されていて、触覚効果５３４の第２の強度減少１９６は、望まれる触覚効果の波形１３０の第２の強度減少１５２Ｂに本質的に一致するか、または従うように示されている。望まれる触覚効果の波形１３０の期間１５４Ａ，１５４Ｂ，１５４Ｃは、出力または伝達された触覚効果の強度が継続する、触覚効果５３４の期間１８８，１９０，１９２にそれぞれ対応する。
【００３７】
触覚効果のプロファイルが、振幅およびタイミングに関して、望まれる触覚効果の波形に本質的に一致することが望ましい。本明細書で使用する場合、「本質的に一致する（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｍａｔｃｈ）」または「厳密に一致する（ｃｌｏｓｅｌｙ  ｍａｔｃｈ）」は、制御信号が入力として触覚出力デバイスの現在の動作状態を利用しない場合と比較して、制御信号が入力として触覚出力デバイスの現在の動作状態を利用する場合に、触覚効果のプロファイルが、望まれる触覚効果の波形の振幅およびタイミングに、より厳密に従うことを意味する。別の言い方をすれば、触覚出力デバイスの現在の動作状態が考慮される場合、触覚効果のプロファイルと望まれる触覚効果の波形の間の照合（ｍａｔｃｈｉｎｇ）が改善される。本明細書の実施形態では、触覚効果のプロファイルは、２５％以下の誤差の範囲内において、望まれる触覚効果の波形と同じ振幅を持ち、触覚効果のプロファイルの振幅における変更は、２５％以下の誤差の範囲内において、望まれる触覚効果の波形の振幅における変更と同時に発生する。
【００３８】
とりわけ、図４のフローチャートにより修正されるような第２の制御信号５３３は、第１の制御信号１３２および望まれる触覚効果の波形１３０とは異なるプロファイル／形状を持つ異なる信号または波形である。より詳細には、図５を参照すると、第１の制御信号１３２は、触覚効果の強度または振幅における増加を含むキック（ｋｉｃｋ：跳ね上がり）１５６と、触覚効果が以前の強度で継続されるように、触覚効果の振幅または強度の変更のない第１の期間または時間区分１７２と、触覚効果の強度または振幅における減少を含む第１のブレーキ１５８と、触覚効果が以前の強度で継続されるように、触覚効果の振幅または強度の変更のない第２の期間または時間区分１７４と、触覚効果の強度または振幅における減少を含む第２のブレーキ１６０と、触覚効果が以前の強度で継続されるように、触覚効果の振幅または強度の変更のない第３の期間または時間区分１７６とを含む。反対に、第２の制御信号５３３は、触覚効果の強度または振幅における増加を含む第１のキック１６２と、触覚効果が以前の強度で継続されるように、触覚効果の振幅または強度の変更のない第１の期間または時間区分１７８と、触覚効果の強度または振幅における減少を含む第１のブレーキ１６４と、触覚効果が以前の強度で継続されるように、触覚効果の振幅または強度の変更のない第２の期間または時間区分１８０と、触覚効果の強度または振幅における増加を含む第２のキック１６６と、触覚効果が以前の強度で継続されるように、触覚効果の振幅または強度の変更のない第３の期間または時間区分１８２と、触覚効果の強度または振幅における減少を含む第２のブレーキ１６８と、触覚効果が以前の強度で継続されるように、触覚効果の振幅または強度の変更のない第４の期間または時間区分１８４と、触覚効果の強度または振幅における増加を含む第３のキック１７０と、触覚効果が以前の強度で継続されるように、触覚効果の振幅または強度の変更のない第５の期間または時間区分１８６とを含む。
【００３９】
第１および第２の制御信号１３２，５３３の間の差をそれぞれ示すために、第１の制御信号１３２の第２の期間１７４は、第２の制御信号５３３の第２および第３の期間１８０，１８２と比較される。第１の制御信号１３２の第２の期間１７４は、第２の制御信号５３３の第２および第３の期間１８０，１８２に等しい。第１の制御信号１３２の第２の期間１７４、第２の制御信号５３３の第２および第３の期間１８０，１８２はそれぞれ、望まれる触覚効果の波形１３０の第２の期間１５４Ｂだけでなく、触覚効果５３４の第２の期間１９０に対応する。望まれる触覚効果の波形１３０の第２の期間１５４Ｂの間に、強度または振幅において比較的小さい第１の強度減少１５２Ａだけが発生する。同様に、触覚効果５３４の第２の期間１９０の間に、強度または振幅において比較的小さい第１の強度減少１９４だけが発生し、第１の制御信号１３２の第２の期間１７４の間に、強度または振幅において比較的小さい第１のブレーキ１５８だけが発生する。これとは対照的に、第２の制御信号５３３の第２および第３の期間１８０，１８２の間に、第１のブレーキ１６４、第２のキック１６６、および第２のブレーキ１６８が発生し、そのそれぞれは、第１の制御信号１３２の第１のブレーキ１５８より強度または振幅において比較的より高い。最小限の摩擦を用いるブラシレスの電気的なＤＣモータなど触覚出力デバイスに適用される場合、第２の制御信号５３３は、望まれる触覚効果のプロファイル１３０の第２の期間１５４Ｂおよび触覚効果５３４の第２の期間１９０に対応するプロファイルまたは波形を達成するために、非常に大きいブレーキ（第１のブレーキ１６４）、次にキック（第２のキック１６６）、および別のブレーキ（第２のブレーキ１６８）を適用する。別の言い方をすれば、第２の制御信号５３３は、触覚効果５３４のプロファイルに、望まれる触覚効果の波形１３０の単一の強度減少（第１の強度減少１５２Ａ）に本質的に一致する単一の強度減少だけ（第１の強度減少１９４）を含ませるために、複数のキックおよびブレーキ（第１のブレーキ１６４、第２のキック１６６、第２のブレーキ１６８）を含む。
【００４０】
実際には、（制御信号のキックおよびブレーキに対応する）瞬間の強度の増加または減少は、波形を生成するシステムの物理的な限界のために達成され得ない。制御信号のキックを出力する場合、触覚出力デバイスが低レベルから高レベルに上昇させるためにかかる時間は、立ち上がり時間と呼ばれ、制御信号のブレーキを出力する場合、触覚出力デバイスが高レベルから低レベルに落とすためにかかる時間は、立ち下り時間と呼ばれる。したがって、触覚効果５３４の出力の強度増加および強度減少は、瞬間ではなく、むしろそれぞれ必ず立ち上がり時間および立ち下り時間を含む。本発明は、触覚効果５３４のプロファイルが、望まれる触覚効果の波形１３０の強度増加または強度減少と本質的に一致するか、または従うように、出力の強度増加および強度減少に対する立ち上がり時間および立ち下り時間を最小限にすることを目的とする。別の言い方をすれば、望まれる触覚効果の波形が瞬間的な強度増加および／または強度減少を含む実施形態では、制御信号が入力として触覚出力デバイスの現在の動作状態を利用しない場合と比較して、制御信号が入力として触覚出力デバイスの現在の動作状態を利用する場合、出力または伝達された触覚効果の対応する強度増加および／または強度減少は、それぞれ最小限にした、または減少させた立ち上がり時間および立ち下り時間を有する。
【００４１】
図６に示す本明細書の別の実施形態では、触覚出力デバイスのパラメータまたはプロパティもまた、第１の入力である望まれる触覚効果の波形１３０（ステップ４４０）および第２の入力である触覚出力デバイスのそれぞれのセンサからの触覚出力デバイスの現在の動作状態情報（ステップ４４８）に加えて、図６のステップ６９５で示されるように、制御信号を生成または更新するために第３の入力として使用され得る。触覚出力デバイスのパラメータまたはプロパティは、触覚出力デバイスのタイプ、触覚出力デバイスの特性、および／または触覚出力デバイスに関係する過去のユーザ経験の識別を含むことができる。一実施形態では、触覚出力デバイスのパラメータまたはプロパティは、触覚出力デバイス自体から、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に提供される。たとえば、ホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８は、触覚出力デバイスからそのような情報を読み込むか、または抽出するように構成され得る。別の実施形態では、触覚出力デバイスのパラメータまたはプロパティは、ユーザからホスト・コンピュータ１０４のプロセッサおよび／または触覚周辺装置１００のプロセッサ１０８に提供される。たとえば、ユーザは、触覚出力デバイスがどのように触覚効果を出力するか、それらの以前の経験または分析に関係する情報を入力することができる。
【００４２】
本発明による様々な実施形態について上に記述したが、それらは制限することではなく、説明および例示を目的として提示されていることを理解されたい。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態および詳細における様々な変更を行えることは、当業者には自明であろう。したがって、本発明の幅および範囲は、上記の代表的な実施形態のいずれによっても制限されるべきではなく、添付された特許請求の範囲およびそれらの等価物に従ってのみ規定されるべきである。また、本明細書に記述した各実施形態、および本明細書に引用した各参照の各特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせて使用され得ることを理解されるであろう。本明細書に記述した特許および出版物はすべて、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図１】
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【図５】
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【外国語明細書】
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