ITMI20090437A1 - Game pad ergonomico - Google Patents

Description

GAME PAD ERGONOMICO

DESCRIZIONE

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di controllo o gamepad per computer (PC), consolle ed altri elaboratori informatici.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Come noto, per controllare applicativi che girano su elaboratori elettronici, oltre ad una tastiera tradizionale, si fa impiego di dispositivi di controllo di varie specie, tra cui mouse più o meno complessi, joystick, impugnature sensibili all'assetto, gamepad ed altro.

Quando sia necessario controllare applicativi complessi, quali tipicamente i videogiochi, è necessario ricorrere a dispositivi che, entro un piccolo volume, mettano a disposizione una pluralità di comandi e controlli, quali pulsanti e leve direzionali. Tali dispositivi sono comunemente indicati col termine gamepad. Esempi tipici di gamepad sono il classico dualshock™ di Sony™ , il neGcon™ per Playstation™ , i controller per XBox™ e Dream-Cast™ ed altri.

Un gamepad (detto anche joypad o semplicemente controller) è un dispositivo elettronico di immissione di comandi in una consolle da gioco o in un PC di simulazione, che comprende diversi tasti in grado di far eseguire comandi anche molto complessi al videogioco, per esempio di far compiere dei movimenti ad uno o più personaggi o eseguire una serie di azioni. Attualmente esistono gamepad di forme molto diverse, ma ciò che li accomuna è la presenza di una serie di elementi di controllo diversificati, sostanzialmente comprendenti uno o più piccoli joystick, una o più croci direzionali, costituite da 4 tasti in croce, e diversi tasti a pressione con funzioni determinante anche dal loro posizionamento.

Tutti i dispositivi di tecnica nota, tuttavia, sono concepiti per utenti tradizionali, che tipicamente dispongono della piena funzionalità delle mani e delle dita.

Si è riscontrato, invece, che numerosi utenti appassionati di videogiochi o di simulazione virtuale non sono in grado di sfruttare appieno i dispositivi di tecnica nota, perché non dispongono dell'uso di una mano o di tutte le dita di una mano. Per la complessità di questi dispositivi, l'impossibilità di utilizzare anche solo alcuni dei pulsanti o joystick in essi incorporati, rende spesso del tutto inattuabile il controllo corretto dell'applicazione, soprattutto nel caso in cui il gamepad sia provvisto di giroscopio elettronico e ne sia previsto anche un movimento nello spazio per ottenere determinati comandi di movimento sul videogioco.

Esistono anche dispositivi di controllo gestibili con una sola mano, ma per garantire una buona impugnatura, il dispositivo è estremamente esile e la funzionalità di alcune dita non può essere sfruttata (perché sono impegnate a trattenere il controllore).

Scopo della presente invenzione è dunque quello di risolvere i problemi suaccennati, proponendo un innovativo dispositivo di controllo ergonomico, che sia adatto ad un uso completo anche da parte di persone senza una completa disponibilità di una mano o delle dita di una mano.

DESCRIZIONE SOMMARIA DELL'INVENZIONE

Tale scopo viene conseguito tramite un dispositivo come descritto nei suoi tratti essenziali nelle allegate rivendicazioni.

In particolare, secondo un primo aspetto dell'invenzione, si fornisce un dispositivo di controllo, potenzialmente dotato anche di giroscopio elettronico e funzione di vibrazione, per applicativi che girano su elaboratore elettronico, in particolare videogiochi, del tipo comprendente un corpo di supporto cavo su cui sono montati elementi di comando tra cui almeno una coppia di joystick, un controllore a croce e una pluralità di pulsanti, in cui il corpo di supporto si conforma secondo almeno un lobo latero-posteriore impugnabile che si raccorda verso un lato anteriore tramite una superficie laterale ed una superficie superiore sostanzialmente piane, i pulsanti essendo disposti sulla superficie laterale e almeno un primo joystick essendo disposto sulla superficie superiore, ed in cui il lobo latero-posteriore presenta almeno un avvallamento, sostanzialmente ortogonale a detta superficie superiore e diretto verso il primo joystick sul lato superiore, adatto ad accogliere un pollice ed il relativo muscolo abduttore di un utente.

Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione la superficie laterale presenta un secondo joystick.

Secondo un ulteriore preferito aspetto dell'invenzione, il corpo di supporto del dispositivo presenta una coppia di lobi latero-posteriori e due superfici laterali convergenti, con una conformazione in pianta a cuore, completamente simmetrica rispetto ad un piano di mezzeria.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo secondo l'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di alcune preferite forme di realizzazione della stessa, date a titolo esemplificativo ed illustrate nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 è una vista in pianta dall'alto del dispositivo di controllo secondo una prima forma d'esecuzione dell'invenzione;

fig. 2 è una vista in pianta dal basso del dispositivo di fig. 1;

fig. 3 è una vista in alzato del lato posteriore del dispositivo di fig. 1; fig. 4 è una vista in alzato del lato anteriore del dispositivo di fig. 1; fig. 5 è una vista in alzato laterale del dispositivo di fig. 1;

fig. 6 è una vista in prospettiva dal lato posteriore destro del dispositivo di fig. 1;

figg. 7 e 8 sono viste in prospettiva, prese secondo due angolazioni diverse, del dispositivo di fig. 1, rispettivamente completo e con alcune parti rimosse;

figg. 9 e 10 sono viste in prospettiva, prese secondo due angolazioni diverse, rispettivamente dal lato sinistro e dal lato destro, di due alternative di un'altra forma d'esecuzione dell'invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI PREFERITE FORME D'ESECUZIONE

Nelle figg. 1-7 è illustrato, in tutte le sue prospettive, il dispositivo di controllo secondo una prima forma d’esecuzione dell'invenzione. Esso si compone in modo di per sè noto da un corpo di supporto 1 su cui sono montati una serie di elementi di controllo. La particolare configurazione del corpo di supporto 1 e la disposizione degli elementi di controllo, come si vedrà nel prosieguo, rendono il dispositivo dell'invenzione originale e particolarmente vantaggioso rispetto alla tecnica nota.

Il corpo di supporto, infatti, è un corpo cavo che presenta una forma in pianta genericamente "a cuore" o "a bacino", come apprezzabile in fig. 1, con un'altezza significativa, sostanzialmente equivalente alla larghezza di un palmo di mano, ossia circa 8-12 cm, preferibilmente 10 cm. Il corpo è perfettamente simmetrico rispetto ad un piano di mezzeria a-a'.

Il lato superiore la è sostanzialmente piano. Il lato posteriore lb è curvo e sagomato come si illustrerà meglio nel seguito. Le due superfici laterali le e ld sono sostanzialmente piane (o leggermente inarcate) e convergono fra di loro con un angolo di circa 45°, o minore, verso il lato anteriore le, quest'ultimo essendo definito da una superficie minore delle altre e senza una sua peculiare funzionalità ergonomica. Nella zona centrale superiore del lato anteriore è innestata una presa mini usb per connettere il gamepad alla consolle o al personal computer tramite connessione usb.

La porzione inferiore lf del corpo 1, come visibile in figg. 2 e 3, presenta una conformazione complessa, simmetrica rispetto al piano di mezzeria a-a' del dispositivo. Genericamente essa definisce una pluralità di punti di appoggio, distribuiti secondo una certa concavità._In particolare, come si vede bene in fig. 3, la porzione inferiore presenta un grande scarico centrale adatto a poggiare stabilmente su una gamba del giocatore, che può essere così utilizzata come elemento di contrasto attivo, durante il controllo con una mano sola e che definisce ai suoi lati una coppia di lobi che terminano inferiormente con protuberanze lf' arrotondante e convergenti tra loro.

Inoltre sono previsti due incavi/avvallamenti, che si descriveranno meglio nel seguito, entro cui possono adagiarsi i mignoli dell'utente per garantire un buon controllo e ritegno del corpo di supporto 1.

Preferibilmente, allo scopo di migliorare ulteriormente l'appoggio attivo sulla superficie superiore della gamba del giocatore, il dispositivo dell'invenzione può essere provvisto di una cinghia o nastro (non mostrato) agganciabile stabilmente alla gamba qualora il giocatore abbia particolari difficoltà motorie e decida di non utilizzare la funzione del giroscopio elettronico. Un nastro analogo (non mostrato), disposto superiormente, può essere previsto per agganciare invece il dispositivo alla mano dell'utente in modo da permettere il perfetto utilizzo con una sola mano e la funzionalità del gi roscopio elettronico per sfruttare appieno i più recenti videogiochi.

In modo particolarmente originale, la superficie posteriore del dispositivo è conformata proprio per rendere efficace una presa con una mano sola. A tale scopo, la superficie posteriore, come già accennato, presenta due bombature o lobi - ciò che conferisce il caratteristico aspetto a cuore -che si sviluppano in parte anche lateralmente e sulle quali sono ricavati rispettivi avvallamenti o incavi 5a e 5b, tra loro simmetrici rispetto al piano di mezzeria a-a'. Negli avvallamenti 5a e 5b possono essere accolti adeguatamente i pollici delle mani destra e sinistra ed i rispettivi muscoli abduttori brevi. L'accoglimento dei muscoli abduttori brevi in questi avvallamenti, migliora la presa del dispositivo e consente al palmo della mano di aderire più strettamente alla rimanente porzione della superficie posteriore lobata, avvicinando le dita destre o sinistre alla superficie laterale, rispettivamente le e ld, con una migliore ergonomia.

I due avvallamenti 5a e 5b, oltre ad accogliere con maggiore presa il muscolo abduttori, conducono il pollice a disporsi secondo una direzione rivolta verso il lato superiore la del dispositivo, in particolare in direzione di rispettive sedi 6a e 6b di elementi di controllo che si illustreranno nel seguito.

Oltre agli avvallamenti principali 5a e 5b per i pollici, all'esterno della coppia di protuberanze inferiori lf' sono inoltre previsti incavi o avvallamenti secondari 7a e 7b, disposti nella parte inferiore-laterale del corpo 1 che sono direzionati verso le superfici laterali le e ld.

Questi avvallamenti secondari 7a e 7b sono destinati ad ospitare ed indirizzare il dito mignolo delle mani, per migliorare la presa del dispositivo. Subito sopra a questi incavi 7a e 7b, in prossimità del loro sbocco sulle superfici laterali le e ld, sono disposti mini-joystick che vengono tipicamente comandati con le dita anulari.

Grazie a questa singolare forma, il palmo di una mano riesce ad aderire perfettamente al dispositivo, esercitando anche un'azione di "pinzaggio" che trattiene meglio il dispositivo anche in assenza di una forza antagonista, come quella disponibile quando si ha l'uso completo di entrambe le mani. In sostanza, anche con una sola mano, la sinistra o la destra, è possibile afferrare e trattenere adeguatamente il corpo di supporto 1 e quindi muoverlo nello spazio sfruttando il giroscopio elettronico, pur mantenendo libera la mobilità delle dita utilizzabili, che così rimangono disponibili per raggiungere efficacemente il lato superiore e la superficie laterale dove sono disposti i vari elementi di controllo.

Sul lato superiore la sono disposti, in prossimità della linea perimetrale di ciascuno dei due lobi posteriori, un mini joystick, rispettivamente 2a e 2b, ed un controllo a croce, rispettivamente 3a e 3b.

In particolare, i mini joystick sono installati nelle sedi 6a e 6b verso cui sono indirizzati gli avvallamenti primari 5a e 5b per i pollici; i controlli a croce 3a e 3b sono invece installati nelle sedi 8a e 8b facilmente raggiungibili con i pollici.

Sulle due superfici laterali convergenti le e ld sono installati ulteriori elementi di controllo. In particolare, come già accennato, due ulteriori mini joystick 4a e 4b sono previsti, in modo simmetrico, sulle due superfici laterali le e ld, in posizione avanzata verso il lato anteriore le e in prossimità del lato inferiore lf, come apprezzabile in fig. 1 e fig. 4.

Ciascuno dei mini joystick, in modo di per sé noto, è conformato a fungo ed è montato orientabile in modo oscillante rispetto al punto di incernieramento sul corpo 1, così da poter produrre un segnale di controllo bidimensionale, proporzionale alla sua posizione polare. Preferibilmente i quattro joystick sono montati anche in modo da poter essere premuti come un pulsante, per fornire un ulteriore segnale on/off monodimensionale.

Secondo una caratteristica vantaggiosa dell'invenzione, nella zona centrale dell'asse di simmetria è inoltre previsto un pulsante di selezione 6, tramite il quale è possibile esercitare una scelta sulla funzionalità da abbinare ai quattro mini joystick. Tramite la pressione del pulsante 6 è infatti possibile indicare ad un'unità di impostazione (non mostrata) una serie di differenti alternative di controllo. A titolo esemplificativo, alcune di esse possono essere:

a) joystick superiore 2a e 2b utilizzati come coppia di elementi di controllo tradizionale, con i due joystick laterali disabilitati;

b) joystick superiore destro 2a e joystick laterale destro 4a utilizzati come coppia di elementi di controllo tradizionale (comando con solo la mano destra), con gli altri due joystick e la pulsantiera sinistra disabilitati;

c) joystick superiore sinistro 2b e joystick laterale sinistro 4b utilizzati come coppia di elementi di controllo tradizionale (comando con solo la mano sinistra), con gli altri due joystick e la pulsantiera destra disabilitati.

Insieme a ciascun joystick superiore 2a e 2b preferibilmente viene anche abilitato il funzionamento del controllo a croce adiacente, rispettivamente 3a e 3b.

In questo modo, a seconda della menomazione fisica del giocatore, si potranno abilitare le coppie che meglio si adattano per sfruttare l'applicazione di gioco desiderata.

Infine, sulle superfici laterali, al di sopra dei mini joystick 4a e 4b, sono disposte due serie di pulsanti a pressione proporzionali Pi e P2, raggiungibili dai polpastrelli delle dita.

Ciascuna serie di pulsantiere presenta preferibilmente 11 pulsanti, disposti come ben rappresentato in fig. 5, a cui sono affidate diverse funzioni. In particolare, la singolare disposizione permette il raggiungimento di tutti i pulsanti con l'utilizzo di sole due dita e la pressione di due pulsanti contemporaneamente utilizzando un solo dito, in modo tale da soddisfare le caratteristiche della maggior parte dei videogiochi d'azione. I pulsanti all'interno delle pulsantiere Pi e P2sono così predisposti: un primo gruppo di quattro pulsanti 101,102,103,104 - disposti in quadrato nella parte superiore posteriore della parete laterale - possono essere premuti dal dito indice e corrispondono ai comandi che, nei gamepad tradizionali, sono disposti nella parte anteriore e vengono attivati con gli indici di entrambe le mani; un secondo gruppo di quattro pulsanti 105,106,107,108 - disposti in rombo nella parte inferiore posteriore della parete laterale - possono essere premuti dal dito medio e corrispondono ai comandi che, nei gamepad tradizionali, sono disposti nella parte superiore destra e vengono attivati con il pollice destro; un terzo gruppo di tre pulsanti 109, 110, 111 - disposti in linea in un'area anteriore della parete laterale - possono essere premuti con il dito indice o medio ed hanno una funzione di configurazione e selezione all'interno dei videogioco.

Come si è visto, la forma d'esecuzione suesposta si compone di un corpo di supporto 1 conformato con due lobi latero-posteriori, simmetrici rispetto all'asse di mezzeria, che si raccordano verso il lato frontale con due superfici sostanzialmente piane (o leggermente inarcate) convergenti.

Poiché la duplicazione dei controlli sui due lati non è di per sé strettamente necessaria, ma amplia la flessibilità di utilizzo, secondo una forma d'esecuzione alternativa, il dispositivo si basa su un corpo di supporto che è esattamente la metà di quello sinora descritto.

Nelle figg. 9 e 10 sono illustrati due dispositivi diversi - il secondo privato degli elementi di controllo a soli fini illustrativi - basati rispettivamente su una semiporzione destra e su una semiporzione sinistra del corpo completo illustrato nelle precedenti figure. Tali semiporzioni sono prese suddividendo il corpo di supporto completo lungo il piano di mezzeria, ottenendo due dispositivi perfettamente uguali ma speculari. Il pulsante di selezione, che nella forma d'esecuzione precedente è disposto in mezzeria, si trova ovviamente spostato leggermente da una parte per poter essere adeguatamente montato sulla superficie superiore.

Questi due dispositivi di controllo rispecchiano parte degli insegnamenti originali qui offerti e sono adatti, rispettivamente, per un utente destro o mancino (oppure avente unicamente l'uso di una mano destra o sinistra).

La superficie inferiore è sagomata sempre per poter appoggiare su una coscia dell'utente, ma con una forma diversa dalla precedente forma d'esecuzione.

Secondo questa forma d'esecuzione alternativa, poiché si rende disponibile una superficie aggiuntiva (cioè la superficie laterale, destra o sinistra, lungo la quale si è operata idealmente la suddivisione del corpo completo), si può configurare anche tale superficie aggiuntiva - ortogonale alla superficie superiore - con un'adeguata curvatura per poter essere poggiata stabilmente sulla coscia o contro il torace dell'utente.

Anche in questa forma d'esecuzione alternativa, il dispositivo dell'invenzione raggiunge perfettamente gli scopi esposti nelle premesse. Si fornisce infatti un dispositivo di controllo o gamepad che può essere perfetta mente impugnato e controllato anche da chi dispone solamente di una mano. L'aggiunta di una cinghia inferiore da cosciale e/o una cinghietta superiore per l'avvolgimento alla mano, migliorano ulteriormente la funzionalità desiderata.

S'intende comunque che l'invenzione non è limitata alle particolari configurazioni illustrate sopra, che costituiscono solo degli esempi non limitativi della portata dell'invenzione, ma che numerose varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione stessa.

In particolare, benché non descritto dettagliatamente, è inteso che all'interno del corpo di supporto cavo 1 trovano posto le varie schede circuitali e connessioni adatte a trasformare il comando impartito dai vari elementi di controllo in segnali che vengono poi trasmessi all'elaboratore di controllo, tramite mezzi di comunicazione dei segnali, questi ultimi potendo essere in forma di un unico cavo di connessione o, in alternativa, un'unità di trasmissione wireless. All'interno del corpo cavo possono trovare posto, inoltre, un giroscopio elettronico ed uno o più motori di vibrazione (atti a simulare una vibrazione di feedback per l'utente).

Infine, non si esclude che pure le superfici laterali possano comprendere avvallamenti o impronte adatte ad accogliere le dita dirette alle pulsantiere Pi e P2ed ai joystick laterali 4a e 4b. Queste impronte, oltre che guidare meglio le dita, potrebbero avere la funzione di favorire ulteriormente l'ergonomia di presa del dispositivo con una mano sola.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di controllo per applicativi che girano su elaboratore elettronico, in particolare videogiochi, del tipo comprendente un corpo di supporto cavo su cui sono montati elementi di comando tra cui almeno una coppia di joystick, un controllore a croce e una pluralità di pulsanti, caratterizzato da ciò che detto corpo di supporto (1) si conforma secondo almeno un lobo latero-posteriore impugnabile che si raccorda verso un lato anteriore tramite una superficie laterale (le, ld) ed una superficie superiore (la), detti pulsanti (Pi, P2) essendo disposti su detta superficie laterale (le, ld) e almeno un primo joystick (2a, 2b) essendo disposto su detta superficie superiore (la), e da ciò che detto lobo latero-posteriore presenta almeno un avvallamento (5a, 5b), sostanzialmente ortogonale a detta superficie superiore (la) e diretto verso detto primo joystick (2a, 2b) sul lato superiore, adatto ad accogliere un pollice ed il relativo muscolo abduttore di un utente.
2. 2. Dispositivo di controllo come in 1), in cui detta superficie laterale presenta un secondo joystick (4a, 4b).
3. 3. Dispositivo di controllo come in 1) o 2), in cui detta superficie superiore presenta inoltre un elemento di controllo a croce (3a, 3b) adiacente a detto primo joystick (2a, 2b).
4. 4. Dispositivo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui una porzione inferiore (lf) del dispositivo è conformato genericamente secondo una curvatura concava adatta all'appoggio stabile su una coscia dell'utente nonché un secondo avvallamento (7a, 7b), che sbocca in prossimità di detta superficie laterale (le, ld), atto ad accogliere un dito mignolo di un utente.
5. 5. Dispositivo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto corpo di supporto (1) presenta una coppia di lobi latero-posteriori e due superfici laterali convergenti, con una conformazione in pianta a cuore, completamente simmetrica rispetto ad un piano di mezzeria.
6. 6. Dispositivo come in 5, in cui dette superfici laterali convergono fra di loro con un angolo inferiore a 45°.
7. 7. Dispositivo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui è previsto inoltre un pulsante di selezione (6) adatto a determinare almeno quale coppia di joystick (2a, 2b, 4a, 4b) e con quale funzione abilitare.
8. 8. Dispositivo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui è prevista inoltre una cinghietta inferiore adatta a legare il dispositivo ad una coscia di un utente.
9. 9. Dispositivo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui è prevista inoltre una cinghietta superiore adatta a legare il dispositivo ad una mano di un utente.
10. 10. Dispositivo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto corpo di supporto cavo (1) alloggia al suo interno un giroscopio elettronico e motori di vibrazione.