JP2000311054A - 二軸連動コンピュータ入力デバイス - Google Patents

二軸連動コンピュータ入力デバイス

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JP2000311054A JP2000044264A JP2000044264A JP2000311054A JP 2000311054 A JP2000311054 A JP 2000311054A JP 2000044264 A JP2000044264 A JP 2000044264A JP 2000044264 A JP2000044264 A JP 2000044264A JP 2000311054 A JP2000311054 A JP 2000311054A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 二軸連動コンピュータ入力デバイスを提供す
る。 【解決手段】 第1および第2ハンドル部材を有し、こ
れらはユーザの手に納まるサイズとし、互に移動可能で
あると共に全体的にリンケージによって接続している。
リンケージにより部材はX軸に沿った横方向とY軸に沿
った上下方向、そして矢印で全体的に示す方向に枢動可
能とする。位置センサは部材の位置を検知する。部材に
は更に4つのボタンと3つの追加ボタンを有する。部材
の1つは表示装置上のファースト・パーソン・パースペ
クティブ・ビューを表す。両部材は複数の挙動ゾーン全
体において互いに対して相対的に移動可能であり、表示
装置上に異なる影響を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ入力
デバイスに関する。更に特定すれば、本発明は、二軸連
動動作を可能とする両手コンピュータ入力デバイス(tw
o-handed computer input device)に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】現在、コンピュータにユーザ入力情報を
供給するために、多くの異なる種類のユーザ入力デバイ
スが用いられている。このようなユーザ入力デバイス
は、例えば、ポインティング/クリック・デバイス(一
般にコンピュータ・マウスと呼ばれている)、キーボー
ド、ジョイスティック、およびトラック・ボールを含む
ことができる。このようなユーザ入力デバイスは、全
て、典型的に可動エレメントの固定基盤またはハウジン
グ部分に対する移動を検知し、この相対的移動を示す入
力信号をコンピュータに供給する。
【0003】加えて、パーソナル・コンピュータまたは
ゲーム・コンソール上で走る現在のゲーム・アプリケー
ションのいくつかは、ファースト・パーソン・パースペ
クティブ・アプリケーションである(first person per
spective application)。このようなアプリケーション
は、ナビゲーションおよびポインティング機能を与え、
現在ではマウスおよびキーボード操作の組み合わせによ
って行っている(が、いくらか煩わしいところがあ
る)。マウスは、典型的に、視点(上、下、左、右)を
制御し、キーボードは位置的移動制御(左方摺動、右方
摺動、前進、後退)を行う。また、マウス・ボタンは、
アクション・ゲームでは「発火」(fire)を操作し、キ
ーボードは多数の選択オプションを与える(兵器選択、
ドア開放、ズーム・イン等)。マウスおよびキーボード
を用いてこれらの機能を制御することは非常に難しく、
比較的非直感的な指の動作の組み合わせに習熟すること
が必要である。
【0004】したがって、現行の入力デバイスを用いた
ファースト・パーソン・パースペクティブ三次元仮想環
境における、正確な移動、照準決定(aiming)、および
実際の制御は、ぎこちなさを伴う可能性があることがわ
かる。このようなゲームまたは仮想環境は、非常に速い
移動が必要であり、また素早く方向を変え迷路のような
廊下を擦り抜けるように誘導したり、敵の攻撃をかわす
能力が必要である。照準決定およびポインティング(フ
ァースト・パーソン・パースペクティブ・ビューを通じ
て、上または下、左または右を見ることに対応する)を
最良に行うには、マウスまたはジョイスティックによっ
て得られるような、(離散的なボタンの押下ではなく)
連続する動作範囲にわたる制御を行う入力デバイスを用
いるとよい。位置移動制御(マウスの前進/後退、また
は左摺動/右摺動、または上昇)を最良に行うには、ジ
ョイスティック上で一般に見られるある種のスイッチ構
成、またはキーボードのボタン、あるいはその他のデバ
イスによって得られるような、離散的なキーストローク
がよい。
【0005】加えて、ある種のユーザ入力デバイスに
は、単一の入力モードに対して2よりも大きい自由度を
割り当てるものがある。例えば、X軸およびY軸に沿っ
て押下することができるジョイスティックは2の自由度
を有し、XおよびY軸に沿って押下することができ、し
かもその長手方向軸に沿って回転しコンピュータに入力
を与えることができるジョイスティックは、3の自由度
を有する。この種のユーザ入力デバイス(入力モード毎
に2よりも大きい自由度が得られる)は、高度な軸交差
干渉を生ずる可能性があることがわかっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】軸交差干渉は、ユーザ
が無意識に1つの自由度を扱いつつ、別個の自由度を扱
おうとすることによって特徴付けることができる。言い
換えると、回転運動を行おうとしながら(ジョイスティ
ックをその長手方向軸を中心に回転させようとしなが
ら)、並進運動を行う(ジョイスティックをXまたはY
軸に沿って動かす)ことは非常に困難である。このよう
な自由度間の干渉が、軸交差干渉である。軸交差干渉の
傾向は、追加される自由度毎に、二次的に(quadratica
lly)いずれの所与の入力モードにも増加すると考えら
れる。
【0007】マウスおよびキーボードに加えて、ゲーム
・アプリケーションに用いる従来の入力デバイスには、
別の種類もある。このようなゲーム・アプリケーション
に用いられる従来からのデバイスの1つがゲーム・パッ
ドである。しかしながら、このデバイスは、ファースト
・パーソン・パースペクティブ・ゲームに必要な操作性
(maneuvering)には適していない。標準的な方向パッ
ドおよびボタンのみを備えるゲームパッドでは、連続的
な移動を入力する術がない。小さなサムスティック(親
指用ジョイスティック)を備えたゲーム・パッドを用い
ると、連続入力は可能であるが、サムスティックは直感
的な移動のための位置付けはできないので、ユーザはサ
ムスティックの中央に戻ろうとする力と悪戦苦闘しなけ
ればならず、正確な照準の決定は困難である。また、サ
ムスティックは、手および指の小筋肉群を疲労させる。
【0008】ジョイスティックは、小筋肉群の微細運動
制御機能を与えない腕および手首の筋肉を使う。一般的
なジョイスティックの構成は、連続移動装置(ジョイス
ティック)および離散移動装置(ハットスイッチ)も有
し、これらを同じ手で扱わなければならない。このた
め、正確にこのような動作を制御することは困難とな
る。加えて、ジョイスティックおよびハットスイッチは
双方とも、中心復帰ばね力を含み、正確な照準決定を妨
げる。
【0009】別の入力デバイスに、Space Orb
360という商標で販売されているものがある。この
デバイスは、6の自由度を与え、これらを1つの手で操
作する。このため、集中的な訓練またはデバイスが制御
する1つまたは2つの軸を他の軸から分離する先天的な
生体力学的能力がなければ、このデバイスを使用するの
は非常に難しい。
【0010】同様に、Cyberman IIという商
標で販売されているデバイスも、1つの手で操作する6
の自由度を与える。この入力デバイスにも、前節で述べ
たのと同じ困難がある。
【0011】Wingman Warriorという商
標で販売されている別の入力デバイスもある。このデバ
イスは、回転のみのための自由回転ノブを備えたジョイ
スティックである。このデバイスは、ファースト・パー
ソン・パースペクティブ環境において適応するのに必要
な多くの基本機能に対処するものではない。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、二軸連動コン
ピュータ入力デバイスを提供する。2つの部材どうしの
相対的な位置を示す位置情報を与えるように位置センサ
を構成する。
【0013】一実施形態では、これらの部材はハンドル
であり、ハンドルの1つは、表示装置上のファースト・
パーソン・パースペクティブ・ビューを表わす。これら
のハンドルは、複数の挙動ゾーン全体において互いに対
して相対的に移動可能であり、表示装置上の表示に異な
る影響を与える。一実施形態では、第1挙動ゾーンを通
過する移動により、表示装置上に、ファースト・パーソ
ン・パースペクティブ・ビューの絶対移動(absolute m
ovement)が生ずる。第2挙動ゾーンを通過する移動に
より、ファースト・パーソン・パースペクティブは、絶
対的ではなく、連続的に移動する。
【0014】別の実施形態では、ユーザがゾーン間を移
行する際、触覚フィードバックをユーザに与える。触覚
フィードバックは、一例として、移動に対する抵抗変化
とすることができる。
【0015】また、本発明は、人間工学的利点を備えた
入力デバイスも提供する。疲労を減少させるように機能
する形状および運動範囲を与える。加えて、位置情報を
コンピュータに送信するために用いるデータ構造を備え
ている。このデータ構造は、効果的な方法および装置を
用いて形成し処理する。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一態様によるシ
ステム10の一部ブロック/一部概略図である。システ
ム10は、入力デバイス14、コンピュータ表示装置1
5およびコンピュータ20を含む。
【0017】尚、図示の一実施形態では、デバイス14
は、ハンドルまたはその一部がその別の部分に対して移
動可能な、あらゆる入力デバイス(ジョイスティックの
ような)として実現可能であることを注記しておく。し
かしながら、簡略化の目的上、ここでは、図1に示すデ
バイス14の代表的な実施形態に関して論述を進めてい
く。
【0018】コンピュータ入力デバイス14は、本発明
の一実施態様によれば、それぞれ、第1および第2ハン
ドル部材16および18を備えている。部材16および
18は、ユーザの手に納まるサイズとし、互いに対して
移動可能である。図示の実施形態では、部材16および
18は、全体的に22で示すリンケージによって接続し
てある。リンケージ22により、部材18は、部材16
に対して、矢印24で概略的に示すヨー方向(即ち、X
−軸に沿った横方向)に連動可能となっている。また、
リンケージ22は、一例として、部材18がピッチ方向
(Y軸に沿った上下方向)に、矢印26で全体的に示す
方向に枢動可能とする。この運動、およびリンケージ2
2については、本明細書の後ろで更に詳しく説明する。
加えて、コンピュータ入力デバイス14は、一例とし
て、位置センサを含み、部材18の部材16に対する位
置を検知する。
【0019】本発明の代表的な一実施形態によれば、コ
ンピュータ入力デバイス14には、ボタン28のアレイ
も備えている。代表的な一実施形態では、アレイ28は
部材18上に4つのボタン、および部材16上に3つの
追加ボタン(シフト・キーを含む)を含む。更に、コン
ピュータ入力デバイス14には、多元スイッチ入力デバ
イス30(方向パッドまたはハットスイッチ等)、およ
び1つ以上のトリガ32備えている。また、図1は、コ
ンピュータ入力デバイス14の部材16および18は、
細長ハンドル部分34および36も含むことができ、こ
れらは下方向にボタン・アレイ28から遠ざかるように
延び、ユーザの手の中に快適に納まるサイズであること
も示す。
【0020】コンピュータ入力デバイス14は、コント
ローラを含む。このコントローラは、種々のボタン、ト
リガおよび多元スイッチ入力デバイスを示す情報、なら
びに位置センサからの情報を受け取り、この情報を示す
情報パケットを発生する。情報パケットをコンピュータ
20に供給する(その一実施形態については、図2にお
いて更に詳細に説明する)。コンピュータ20は、一例
として、ゲームまたは入力デバイス14からのパケット
内にある情報を利用するその他のプログラムのようなア
プリケーション・プログラムを含む。コンピュータ20
は、入力デバイス14からのパケット内にある情報を、
コンピュータ20上で走るアプリケーション・プログラ
ムに供給するように動作し、この情報を用いて表示装置
15上に表示されているオブジェクトを操作する。代表
的な実施形態では、コンピュータ20はパーソナル・コ
ンピュータであり、表示装置15は、CRT型モニタ
(テレビジョン・ディスプレイ、LCDディスプレイ、
プラズマ・ディスプレイ等を含む)のようないずれの形
式のディスプレイとしてもよい。代替実施形態では、コ
ンピュータ20は、Nintendo(任天堂)、Se
ga(セガ)、Sony(ソニー)およびその他が製造
する多くのゲーム専用コンピュータの1つのような専用
コンピュータ、あるいは専用シミュレーションまたは制
御コンピュータとすることも可能である。このようなコ
ンピュータの中には、Sega Dreamcastお
よびSony Playstationという名称で販
売されているものがある。
【0021】勿論、コンピュータ入力デバイス14から
コンピュータ20に供給する情報パケットは、コンピュ
ータ20(およびその上で走るアプリケーション・プロ
グラム)が用いて、表示装置15以外の別の項目を制御
することも可能である。しかしながら、明確化のため
に、本発明の説明は、主に表示装置15の制御に関して
行うことにする。
【0022】図2を参照すると、本発明の環境例は、従
来のパーソナル・コンピュータ20の形態の汎用計算機
を含む。パーソナル・コンピュータ20は、演算装置3
8、システム・メモリ39、およびシステムメモリない
し演算装置38までを含む種々のコンピュータ・コンポ
ーネントを結合するシステム・バス40を含む。システ
ム・バス40は、種々のバス・アーキテクチャのいずれ
かを用いたメモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、
周辺バス、およびローカル・バスを含む、数種類のバス
構造のいずれでもよい。システム・メモリは、リード・
オンリ・メモリ(ROM)41、およびランダム・アク
セス・メモリ(RAM)42を含む。起動中等において
パーソナル・コンピュータ20内のエレメント間の情報
転送に供する基本ルーチンを収容する基本入出力システ
ム(BIOS)43は、ROM41に格納してある。ま
た、パーソナル・コンピュータ20は、ハード・ディス
ク(図示せず)の読み取りおよび書き込みを行うハード
・ディスク・ドライブ44、リムーバブル磁気ディスク
46の読み取りおよび書き込みを行う磁気ディスク・ド
ライブ45、ならびにCD−ROMまたはその他の光媒
体のようなリムーバブル光ディスク48の読み取りおよ
び書き込みを行う光ディスク・ドライブ47も含むこと
ができる。ハード・ディスク・ドライブ44、磁気ディ
スク・ドライブ45、および光ディスク・ドライブ47
は、それぞれ、ハード・ディスク・ドライブ・インター
フェース49、磁気ディスク・ドライブ・インターフェ
ース50、および光ディスク・ドライブ・インターフェ
ース51によって、システム・バス40に接続してあ
る。これらのドライブおよびそれに関連するコンピュー
タ読み取り可能媒体は、コンピュータ読み取り可能命
令、データ構造、プログラム・モジュール、およびパー
ソナル・コンピュータ20用のその他のデータの不揮発
性格納を行う。
【0023】ここに記載する環境の一例は、ハード・デ
ィスク、リムーバブル磁気ディスク46およびリムーバ
ブル光ディスク48を採用するが、磁気カセット、フラ
ッシュ・メモリ・カード、ディジタル・ビデオ・ディス
ク、ベルヌーイ・カートリッジ、ランダム・アクセス・
メモリ(RAM)、リード・オンリ・メモリ(ROM)
等のような、コンピュータによるアクセスが可能なデー
タを格納することができる、他の種類のコンピュータ読
み取り可能媒体も、動作環境の一例において使用可能で
あることは、当業者には認められよう。
【0024】多数のプログラム・モジュールを、ハード
・ディスク、磁気ディクス46、光ディスク48、RO
M41またはRAM42上に格納することができ、オペ
レーティング・システム52、1つ以上のアプリケーシ
ョン・プログラム53、その他のプログラム・モジュー
ル54、およびプログラム・データ55を含む。ユーザ
は、キーボード56、ポインティング・デバイス57の
ような入力デバイスによって、コマンドおよび情報をパ
ーソナル・コンピュータ20に入力することができる。
他の入力デバイス(図示せず)として、マイクロフォ
ン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、衛星ディッシ
ュ(satellite dish)、スキャナ等を含むことができ
る。これらおよびその他の入力デバイスは、多くの場
合、システム・バス40に結合してあるシリアル・ポー
ト・インターフェース58を介して、演算装置38に接
続しているが、サウンド・カード、パラレル・ポート、
ゲーム・ポートまたはユニバーサル・シリアル・バス
(USB:universal serial bus)のようなその他のイ
ンターフェースによって接続することも可能である。モ
ニタ16または別の種類の表示装置も、ビデオ・アダプ
タ59のようなインターフェースを介して、システム・
バス40に接続する。モニタ16に加えて、パーソナル
・コンピュータは、通常、スピーカやプリンタのよう
な、その他の周辺出力デバイス(図示せず)を含むこと
もできる。
【0025】パーソナル・コンピュータ20は、リモー
ト・コンピュータ60のような1つ以上のリモート・コ
ンピュータへの論理接続を用いて、有線またはワイヤレ
ス・ネットワーク環境で動作することも可能である。リ
モート・コンピュータ60は、別のパーソナル・コンピ
ュータ、サーバ、ルータ、ネットワークPC、ピア・デ
バイス、またはその他のネットワーク・ノードとするこ
とができ、通常、パーソナル・コンピュータ20に関し
て先に記載したエレメントの多くまたは全てを含むが、
メモリ記憶装置61だけを図2に示す。図2に示す論理
接続は、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)6
2およびワイド・エリア・ネットワーク(WAN)63
を含む。このようなネットワーク環境は、事務所、企業
規模のコンピュータ・ネットワーク・イントラネットお
よびインターネットでは一般的である。
【0026】LANネットワーク環境で用いる場合、パ
ーソナル・コンピュータ20は、ネットワーク・インタ
ーフェースまたはアダプタ64を介して、ローカル・ネ
ットワーク62に接続する。WANネットワーク環境で
用いる場合、パーソナル・コンピュータ20は通常モデ
ム65またはインターネットのようなワイド・エリア・
ネットワーク63上で通信を確立するその他の手段を含
む。モデム65は、内蔵型でも外付け型でもよく、シリ
アル・ポート・インターフェース58を介してシステム
・バス40に接続する。ネットワーク環境では、パーソ
ナル・コンピュータ20に関して図示したプログラム・
モジュールまたはその一部をリモート・メモリ記憶装置
に格納することも可能である。図示のネットワーク接続
は一例であり、コンピュータ間に通信リンクを確立する
その他の手段も使用可能であることは認められよう。
【0027】コンピュータ20が専用コンピュータであ
る場合、個々のアーキテクチャは、図2に示すものと異
なる場合もあり得る。しかしながら、その相違が重大な
結果を招くことはない。このようなコンピュータは全
て、コンピュータ・ソフトウエアおよび/またはハード
ウエアを実行する機構を含む。この機構は、入力デバイ
ス14から情報を受け取り、受け取った情報を利用して
ソフトウエアおよび/またはハードウエアの挙動または
外観を変更する。多くの場合、この結果、表示装置上で
視認可能な変化が生ずる。
【0028】図3ないし図5は、本発明の一態様による
位置検知を示す。図3において、コンピュータ入力デバ
イス14は、表示装置15上の表示100に関係付けて
示してある。図3は、表示100が表示装置15上に表
示可能な3D仮想環境の一部に過ぎないことを示す。X
およびY回転軸双方に沿って部材16に対して部材18
を実質的に中心の位置におくと、表示中の三次元仮想環
境の部分は、図3に示すように、ファースト・パーソン
・パースペクティブ・ビューの中央部分となる。
【0029】しかしながら、図4は、コンピュータ入力
デバイス14の平面図を示し、部材18を部材16に対
して、矢印24で示すX方向に、概略的に回転軸102
を中心として枢動可能であることを示す。デバイス14
をジョイスティックとして実施する場合、軸102を中
心とする枢動は、例えば、ジョイスティックの横方向の
移動に対応付けることができる。部材18をある所定の
運動範囲内で軸102を中心として枢動させると、コン
ピュータ入力デバイス14は、軸102を中心とした、
部材16に対する部材18の相対的な位置を示す情報を
含む情報パケットを形成する。この情報は、コンピュー
タ20(およびその上で走るアプリケーション)が表示
装置15上にある表示の視点を制御するために用いるこ
とができる。
【0030】例えば、所定の運動範囲内で軸102を中
心として部材18を回転させると、一例として、図4に
おける矢印104で示す方向に対応して視点をずらすこ
とができる。部材18を軸102を中心として反時計回
りに連動させると、図4における番号100Aで示す位
置に向けて視点をずらすことができる。同様に、部材1
8を軸102を中心として時計回り方向に連動させる
と、図4に示す位置100Bに向けて視点をずらすこと
ができる。このように、部材18の部材16に対する絶
対移動は、図4に示すように、表示する視点の絶対移動
にマップされる。勿論、この同じ形式のマッピングは、
デバイス14をジョイスティックのような別の方法で実
施する場合も得ることができる。
【0031】図5は、コンピュータ入力デバイス14の
側面図である。図5は、代表的な一実施形態において、
コンピュータ・デバイス14の部材18が、軸102
(図4に示す)を中心として連動可能なだけでなく、矢
印26で示すピッチ方向即ちY方向にも軸106を中心
として回転可能であることを示す。デバイス14がジョ
イスティックである場合、軸106を中心とする回転
は、前から後ろへ(または後ろから前)へのジョイステ
ィックの移動に対応する。部材18が矢印26で示す方
向に揺動する(pitch)と、所定の運動範囲内に留まっ
ている限り、表示装置15上に表示されるファースト・
パーソン・パースペクティブは、矢印108で示す方向
に対応して移動する。例えば、部材18を(図3を参照
して)反時計回り方向に回転させると、ファースト・パ
ーソン・パースペクティブは、図5における番号100
Cが示す位置に向かって上方向にシフトする。同様に、
軸106を中心として(この場合も図5を参照して)時
計回り方向に部材18を回転させると、表示装置15上
のファースト・パーソン・パースペクティブは、概略的
に番号100Dで示す位置に向かって、というように下
方向にシフトする。このように、部材18は所定の運動
範囲内で軸106を中心に回転する限り、部材16に対
する部材18の絶対移動は、表示装置15上に表示され
るファースト・パーソン・パースペクティブの絶対移動
にマップすることができる。この種のマッピングは、デ
バイス14を例えばジョイスティックとして実施する場
合にも行うことができる。
【0032】勿論、軸102または106のいずれかを
中心とする部材18の部材16に対する絶対移動は、直
接マップしたり、あるいは上方向または下方向にスケー
リングして、表示装置15上に表示されるファースト・
パーソン・パースペクティブの絶対移動を与えることが
できる。例えば、部材18の軸102または106のい
ずれかを中心とする5度の回転は、表示デバイス15上
に表示される仮想環境におけるファースト・パーソン・
パースペクティブ・ビューの20度の回転に対応付ける
ことができる。いずれの望ましいスケーリング・ファク
タ(1:1を含む)でも使用可能である。
【0033】部材18が軸102または016のいずれ
かを中心として所定の運動範囲を超えて移動した場合
(またはジョイスティックが所定の運動範囲を超えて横
方向にまたは前方にまたは後方に移動した場合)、この
ような移動はもはや表示装置15上に表示されるファー
スト・パーソン・パースペクティブ・ビューの絶対移動
にも絶対位置にもマップされない。代わりに、この移動
は、一例として、ファースト・パーソン・パースペクテ
ィブ・ビューの連続移動に対応する。例えば、部材18
を矢印24(図4に示す)で示す方向に軸102を中心
として、所定の運動範囲を超える量だけ連動させた場
合、ファースト・パーソン・パースペクティブ・ビュー
は、部材18が所定の運動範囲内に戻されるまで、部材
18の移動方向に連続的にスピンするように現れる。こ
れを図6および図7に更に詳細に示す。
【0034】図6は、代表的な一実施形態において、ユ
ーザが感じる、このような回転に対応する物理的な力に
対してプロットした、軸102または106いずれかを
中心とする運動の範囲(度を単位とする回転)を示す。
運動範囲は、異なる3つの範囲即ち挙動ゾーン110、
112および114に分割して示すが、これよりも多い
ゾーンまたは少ないゾーンを異なるプロファイルで使用
することも可能である。ユーザが範囲110内で部材1
8を回転させると(代表的な一実施形態では、これは、
中心に位置する中立位置に対して約+または−30度で
あるが、いずれの所望の範囲でも使用可能であり、範囲
は、望ましければ、中立位置に対して非対称でもよ
い)、ユーザは、一例として、ゾーン110全体にわた
っての移動に対する軽い一定の抵抗のある、粘性流体運
動を知覚する。しかしながら、中心復帰力もゾーン11
0内に与えることも可能である。ユーザが部材118を
いずれかの方向にゾーン110の境界を超えて回転させ
ると直ぐに、ユーザは、一例として、増加した力のよう
に、移動に対する異なる抵抗を受ける。したがって、ユ
ーザが約+30度の運動範囲を超えて、例えば、範囲1
12内に部材118を回転させると、ユーザが部材11
8をその最大正運動範囲(例えば、約+40度)にわた
って回転させ続けるに連れて、受ける物理的抵抗が増大
する。同様に、ユーザが部材118を中立から約−30
度を超えて移動させゾーン114に入ると、ユーザは、
ゾーン114を通じてその全運動範囲(例えば、約−4
0度)にわたって、連続回転に対して増大する抵抗を受
ける。尚、いずれかまたは全てのゾーンは、中心復帰力
を有するような構成も同様に可能であることも注記して
おく。更に、ゾーンのいずれかまたは全てにおいて、別
の非線形または段階的な力プロファイルを用いることも
可能である。力は、いずれのゾーンにおいても増大し次
いで減少することができる。また、中央ゾーン110
は、一定の力プロファイルを呈する必要はない。単に例
示の目的のために、外側のゾーンには線形でしかも増大
する力プロファイルを示し、中央ゾーンには線形で一定
の力プロファイルを示す。
【0035】代表的な一実施形態では、図6に示す力プ
ロファイルを得るには、カムおよびカム・ホロワ構成を
用いる。これについては、図17ないし図25に更に詳
細に示し、以下で論ずる。しかしながら、所望の力プロ
ファイルを得るのであれば、それ以外のいずれの構成で
も使用可能である。例えば、圧縮または伸長ばね、流体
充填ダッシュポット、空気力または水力システム、空気
−水力混合システム(air-over-hydraulic system)、
あるいはその他の抵抗変動アセンブリまたはバイアス部
材を用いることができる。
【0036】図7は、本発明の一態様による異なる挙動
ゾーン(例えば、絶対および速度移動ゾーン)を示す。
図7は、図6および図3ないし図5と関連付けて説明す
る。図7は、部材118の軸106を中心とする揺動運
動(またはY−軸移動)、および部材18の軸102を
中心とするヨー運動(即ち、X軸移動)のプロットであ
る。図7のプロットは、3つの制御帯即ち挙動ゾーン、
それぞれ、116、118、および120に分割してあ
る。しかしながら、これ以上またはこれ以下の挙動ゾー
ンも同様に使用可能である。挙動ゾーンは、部材18の
軸106を中心とする揺動運動(Y−軸移動)を表わす
軸および部材18の軸102を中心とするヨー運動(X
−軸移動)を表わす軸に対して、デバイス14をジョイ
スティックとした場合についてプロットしたものであ
り、このような挙動ゾーンは、ジョイスティックの前方
/後方および横方向の移動にそれぞれ対応する。
【0037】挙動ゾーン116は、部材18の部材16
に対する運動の範囲中、中立即ち中心位置を概略的に表
わす、中央帯である。尚、中央制御帯116は、図7に
おける単一点または点の小集団のみによって、または点
の大集団によって表わしてもよいことを注記しておく。
挙動ゾーン118は、絶対位置決め制御帯であり、軸1
02および106を中心とした所定の運動範囲110に
対応する。挙動ゾーン120は、速度制御ゾーンであ
り、所定の運動範囲110を超えたいずれかの方向にお
ける部材18の移動に対応する。
【0038】制御帯は部材18の軸102または106
のいずれかを中心とした回転に対して、同様に振る舞う
ことができるが、簡略化のために、軸102を中心とす
る部材18の回転に関してこの論述を進めるだけに止め
る。ユーザが部材18を部材16に対して軸102を中
心としてゾーン118内で移動させると、デバイス14
は、部材16および18の相対的位置を示す情報をコン
ピュータ20に供給し、表示装置15がゲームの仮想環
境を表示している実施形態では、コンピュータ20はフ
ァースト・パーソン・パースペクティブ・ビューを絶対
的に左または右のいずれかに、部材18の軸102を中
心とする回転と同じ方向にシフトさせる。したがって、
ユーザが部材18を例えば軸102を中心として+5度
中央帯116に対して回転させた場合、コンピュータ2
0は、ファースト・パーソン・パースペクティブ・ビュ
ーを、図4に示すように、所定距離だけ右にシフトさせ
る。尚、部材18の5度の移動は、ファースト・パーソ
ン・パースペクティブ・ビューの同量の移動、または異
なる移動量のいずれにも対応付け可能であることを注記
しておく。しかしながら、部材18の絶対移動は、一例
として、ファースト・パーソン・パースペクティブ・ビ
ューの絶対移動に直接マップするものとする。
【0039】部材18の軸102を中心とする移動が挙
動ゾーン118から出て挙動ゾーン120に入った場
合、部材18の絶対移動はもはやファースト・パーソン
・パースペクティブ・ビューの絶対移動にはマップされ
ない。代わりに、ゾーン120内における部材18の移
動は、ファースト・パーソン・パースペクティブ・ビュ
ーの、軸102を中心とする部材18の回転の方向に対
応する方向への連続移動を形成する(establish)。言
い換えると、ユーザが部材18を軸102を中心として
時計回り方向に回転させてゾーン120に入った場合、
図4に示すファースト・パーソン・パースペクティブ・
ビューは右にスピンし始める。ユーザが部材18をゾー
ン120内の固定位置に保持する限り、ファースト・パ
ーソン・パースペクティブ・ビューは、一定速度で右に
スピンし続ける。
【0040】代表的な一実施形態では、ゾーン120を
複数の副制御帯に分割する。したがって、ユーザが部材
18を軸102を中心として更に回転させてゾーン12
0に入れると、部材18は副制御帯を通過し、ファース
ト・パーソン・パースペクティブ・ビューは各ゾーン毎
に高速化してスピンする。このように、ゾーン120に
おける速度プロファイルは、部材18が副制御帯を移動
する毎に段階的に上昇する。同様に、代替実施形態で
は、ゾーン120の速度プロファイルは、線形増加関数
または非線形増加(例えば、指数または二次)関数、あ
るいは連続低に増加するのではなく最初に増加し、次い
で一定となるかまたは減少する線形または非線形関数で
表わすことも可能である。速度プロファイルの形状も、
ユーザによって選択可能または調節可能である。この場
合、ユーザには、種々の異なる所定プロファイルから選
択する機会、即ち、プロファイル形状を指定することに
よってプロファイルをカスタム化する機会を与えるよう
にするとよい。
【0041】ユーザが部材18を更に回転させてゾーン
120内に進めていくに連れて、一例として、図6に示
す力プロファイルにおける運動範囲112によって示す
ように、デバイス内の軸を中心とした回転に対して、ユ
ーザが受ける物理的な抵抗も増大していくことが認めら
れよう。したがって、速度が高くなる程、直感的に、物
理的な抵抗の増加に結び付き、速度ゾーン内部への所与
の回転に対応する速度に対して、ユーザに接触フィード
バックを与える。勿論、再度述べておくべきは、他の力
プロファイル(例えば、傾斜を一層急にまたは緩やかに
したもの、非線形、段階状等)もこれらのゾーンに使用
可能であるということである。これらの場合、接触フィ
ードバック(力プロファイル)は、全体的に速度プロフ
ァイルに一致するように構成しても、一致しないように
構成してもよい。
【0042】ユーザが部材18を軸102を中心に反時
計回り方向に、挙動ゾーン118および120間の境界
に向かって戻るように回転させ始めると、ファースト・
パーソン・パースペクティブ・ビューがスピンする速度
は、その方向の速度プロファイルに追従する。したがっ
て、図示の実施形態では、ファースト・パーソン・パー
スペクティブ・ビューがスピンする速度は低下する。ゾ
ーン120からゾーン118に戻る遷移は、多くの異な
る方法で処理可能である。例えば、絶対的位置決めを再
開する前に、制御帯120を出るときに、部材18を中
央即ち中立位置116に置くことが望ましい場合があ
る。その場合、ユーザが部材18を軸102を中心とし
て反時計回りに回転させるに連れて、ゾーン118およ
び120間の境界を、ゾーン118および116間の境
界と一致するように、移動させることができる。したが
って、中央ゾーン116の境界まで部材18を軸102
を中心として絶えず回転させている間は、ファースト・
パーソン・パースペクティブ・ビューは、速度を低下さ
せつつスピンし続ける。次いで、ゾーン120および1
18間の境界をその元の位置(図7に示す)に再度確立
し、ユーザは、先に論じたように、ゾーン118内にお
ける絶対的位置決めを再開することができる。
【0043】別の代表的実施形態では、ゾーン120か
らゾーン118への遷移を、異なる方法で処理する。そ
の実施形態では、ユーザが部材18を反時計回りに回転
させ、ゾーン118の境界を交差すると、ユーザは単に
不感帯に遭遇し、ユーザが部材18を反時計回りに回転
させ続け中央ゾーン116内に入るまで、ファースト・
パーソン・パースペクティブ・ビューの移動を知覚しな
い。言い換えると、ユーザが部材18を軸102を中心
として反時計回り方向に回転させゾーン120の境界を
越えゾーン118に入ると、ファースト・パーソン・パ
ースペクティブ・ビューはスピンを停止し、ユーザがゾ
ーン118を通って中央ゾーン116に向かって部材1
8を回転させ続けても、全く移動しない。一旦ユーザが
部材18をゾーン116内で再度中心に位置付ける(re
center)と、通常の位置決めが再開される。
【0044】更に、代替実施形態では、制御を切り替え
るために部材18をゾーン118内の中心に位置付ける
必要はない。言い換えると、部材18をゾーン120か
らゾーン118に戻し次第、絶対移動制御を再開する。
また、これを行う境界は、運動範囲に沿った望ましい地
点であれば、実質的にどこにでも設定することができ
る。尚、この点はユーザによって選択可能または調節可
能とするとよいことも注記しておく。
【0045】図8は、ユーザ入力デバイス14の一実施
形態のブロック図である。図8は、ユーザ入力デバイス
14が、コントローラ124、XおよびY位置センサ1
26および128、較正回路130、ボタン・アレイ・
スイッチ、トリガ・スイッチおよびマルチ・スイッチ入
力デバイス30に対応するスイッチ(全てを集合的に番
号132で示す)、ならびにゾーン較正回路134を含
むことを示す。
【0046】XおよびYセンサ126および128は、
回転式ポテンショメータである。勿論、センサ126お
よび128は、光学式または機械式エンコーダ、容量式
センサ、電磁センサ等のような、他の種類のセンサとす
ることも可能である。センサ126および128をポテ
ンショメータとした場合、センサ126では、一例とし
て、部材16に抵抗部分を結合し、部材18にワイパー
部分を結合してある(あるいはその逆)。したがって、
部材18をピッチ軸106を中心として回転させると、
センサ126を具体化するポテンショメータの抵抗値が
変化する。同様に、センサ128では、一例として、抵
抗部分を部材16に結合し、ワイパー部分を部材18に
結合してある(またはその逆)。したがって、部材18
を軸102を中心として回転させると、センサ128を
具体化するポテンショメータの抵抗値が変化する。この
ように、センサ126および128は、部材18の部材
16に対するXおよびY(ピッチおよびヨー)位置を示
す信号を与える。
【0047】同様に、デバイス14をジョイスティック
とした場合、センサ126および128は、ジョイステ
ィックの横方向および前方/後方移動を検知するために
使用する従来のセンサ構成であれば、そのいずれとする
ことも可能である。このような構成の1つが、米国特許
第5,694,153号に明示されている。その内容
は、この言及により本願にも全体が含まれるものとす
る。
【0048】センサ126および128からの信号は、
アナログ/ディジタル(A/D)変換器136に供給す
る。代表的な実施形態では、変換器はマイクロコントロ
ーラ124と一体化する。勿論、その他の個別A/D変
換器も同様に使用可能である。A/D変換器136は、
センサ126および128からのアナログ・センサ信号
を、ディジタル信号に変換し、マイクロコントローラ1
24に供給する。
【0049】センサ126および128を較正するため
に、コンピュータ入力デバイス14は、一例として、検
査固定具に配置する。これは、部材18を部材16に対
して正確に既知の角度に回転するように操作することが
できる。正確に既知の角度において、センサ較正回路1
30を用いて、センサ126および128が出力する値
を所望値に設定する(トリムする等)。代表的な一実施
形態では、回路130は、センサ126および128の
出力値をトリムするように構成したトリム・ポテンショ
メータの回路である。他の較正回路も、ハードウエアま
たはソフトウエアのいずれでも、同様に使用可能であ
る。例の中には、光学式エンコーダを物理的に方位付け
し直し、プログラマブル電源をプログラムしたり、ある
いは一旦信号をディジタル形態に変換したならばディジ
タル・オフセットを与えることを含むものもある。
【0050】ボタン・アレイ、トリガおよびハットスイ
ッチのスイッチ132は、代表的な一実施形態では、単
に、スイッチ・アレイから成り、それらの閉鎖を示す信
号をマイクロコントローラ124に供給する。したがっ
て、アレイ28またはトリガ32、あるいはハットスイ
ッチ30に関連するボタンのいずれかを押下すると、こ
れらのボタンおよびトリガは、スイッチを閉鎖し、これ
をマイクロコントローラ124が検知する。
【0051】ゾーン較正回路134を用いて、絶対位置
決めゾーンおよび速度位置決めゾーン(図7に示した挙
動ゾーン118および120に関して説明した)間のゾ
ーン境界を設定する(トリムするかあるいはその他の方
法で精度高く設定する)。人間工学的またはその他の理
由のために、XおよびY軸を中心とする運動の最大範囲
が、最大で+/−40度程度となるようにすることが望
ましいであろう。その場合、センサ126および128
の出力を調節し、センサが出力する最大信号が、部材1
8の部材16に対する適切な軸を中心とする運動(即
ち、移動)の最大範囲に対応するようにする。
【0052】同様に、ゾーン118(絶対位置ゾーン)
およびゾーン120(速度位置ゾーン)間の遷移につい
ても、これらのゾーン間の遷移が直接、ユーザが知覚す
る力の増大(図6に示す力プロファイルで表わすよう
に)に対応するように精度高く較正することが望ましい
と考えられる。したがって、力の増大が知覚される境界
位置に部材18を回転させ、センサ126および128
による出力である値を所望の値に設定する。これは、歪
みゲージを組み込んだテキスト固定具(text fixtur
e)、またはその他の歪み測定デバイス内にコンピュー
タ入力デバイス14を配置し、ユーザ入力デバイスが絶
対位置決めゾーンおよび速度位置決めゾーン間の遷移位
置に到達したときをテキスト固定具が識別できるように
することによって、行うことができる。センサ較正回路
130の場合と同様、ゾーン較正回路134は、センサ
126および128の出力を所望のレベルにトリムする
ように構成したトリム・ポテンショメータを用いて実施
することができる。勿論、代わりの較正(ハードウエア
またはソフトウエアのいずれでもよい)も同様に使用可
能である。例えば、センサが光学式エンコーダである場
合、これらは方位付けし直すことができる。また、ディ
ジタル・オフセットを備える等とすることができる。
【0053】また、マイクロコントローラ124には、
コンピュータ20に結合するのに適した出力も備えてい
る。代表的な一実施形態では、マイクロコントローラ1
24が供給する出力は、ユニバーサル・シリアル・バス
(USB)プロトコルにしたがって供給する。同様に、
USB変換ケーブルをマイクロコントローラ124およ
びコンピュータ20間に結合し、必要なデータ送信に対
処することができる。別の代表的な実施形態では、マイ
クロコントローラ124の出力は、ゲーム・ポート・プ
ロトコルまたはその他の所望のプロトコルのいずれかに
したがって供給する。
【0054】図9は、マイクロコントローラ124が用
意し、コンピュータ20に送信するデータ・パケット1
36を示す。データ・パケット136はシリアルまたは
パラレルのいずれでもコンピュータ20に送信すること
ができるが、データ・パケット136の実体を、5つの
8ビット・バイト情報に関して図9に示す。これらのバ
イトには、パケット136の左側の列に沿ってバイト0
ないしバイト4と記してあり、ビットには、パケット1
36の最上行に沿ってビット0ないし7と記してある。
【0055】センサ126および128からの信号は、
A/D変換器136によって、一例として10ビット分
解能を有するディジタル・ワードに変換する。これは、
部材18の部材16に対する位置を表わす。勿論、8ビ
ット分解能またはその他のいずれの所望の分解能も、同
様に使用可能である。10ビット分解能データは、(セ
ンサ128に対して)ビットX0〜X9、および(セン
サ126に対して)ビットY0〜Y9で表わしてある。
この情報は、バイト0、ビット位置0から始まりバイト
2、ビット位置3で終わるパケット136内に含まれ
る。
【0056】A/D変換器136からの値に基づき、マ
イクロコントローラ124は、ユーザが部材18を回転
させて速度制御ゾーン120に入ったか否か、または部
材18は相変わらず絶対位置決めゾーン118内にいる
か否かについて判定を行うことができる。それぞれバイ
ト2、ビット位置4および5内にあるビットZBXおよ
びZBYは、部材18が絶対位置決めゾーンまたは速度
位置決めゾーンのどちらにあるかについての判定に対応
する。それぞれバイト2、ビット位置4および5に位置
するビットZBXおよびZBYは、部材が絶対位置決め
ゾーンまたは速度位置決めゾーンのどちらにあるのかに
対する判定に対応する。例えば、ZBXビットが0にセ
ットされている場合、これは、部材18がX(即ちヨ
ー)方向の絶対位置決めゾーン内にあることに対応す
る。このビットが1にセットされている場合、これは、
部材18が軸102を中心として回転し、所定の運動範
囲を越えて速度ゾーンに入ったことを示す。したがっ
て、ビットX0〜X9が示す値は、部材118が速度ゾ
−ンにおいて中立の正側または負側のどちらにあるのか
を示す。バイト2ビット位置5におけるZBYビット
は、同様に、部材18のY方向(即ち、ピッチ軸106
を中心とする)の回転に対応する。
【0057】バイト2内のビット位置6および7は未使
用である。バイト3、ビット位置0〜6にあるビットB
0〜B6は、ボタン・アレイ28内のボタンに対応する
スイッチの閉鎖状態を示す。バイト3,ビット位置7お
よびバイト4ビット位置0にそれぞれ位置する信号T0
およびT1は、トリガ32に関連するスイッチの閉鎖状
態を示す。
【0058】バイト4内のビット1、2および3は未使
用である。バイト4、ビット位置4〜7において、多元
スイッチ・デバイス30の状態を表わす値を与える。図
示の実施形態では、デバイス30はハットスイッチであ
る。したがって、関連するビット位置におけるビットに
は、H0〜H3と記してある。以下の表は、ビットH0
〜H3によって表わすハットスイッチ30の位置を示
す。
【0059】
【表1】
【0060】図10は、図8に示したマイクロコントロ
ーラ124によるパケット136の形成を示すフロー図
である。コントローラ124は、XおよびY位置情報を
受け取り、フィルタリングする。これをブロック138
で示す。XおよびY位置情報をフィルタリングする際、
コントローラ124は、代表的な一実施形態では、セン
サから受け取ったデータをオーバーサンプルし、スムー
ジングする。このデータを、コントローラ124内に実
装したフィルタリング・ロジックに供給することができ
る。フィルタリング・ロジックは、一例として、ロー・
パス・フィルタリング技法を用い、大きな、即ち異常
な、スパイクを除去することことができる。一旦データ
を受け取りフィルタリングしたなら、これをコントロー
ラ124(または関連するメモリ)に格納し、後にデー
タ・パケット136を作成する。
【0061】また、コントローラ124は、ボタン、ト
リガ、およびハットスイッチに関連するスイッチ・アレ
イ132を周期的にポールし、このようなスイッチに関
連するデータを取得する。スイッチ132からのデータ
にも、一例として、アンチ・ジッタおよびオーバーサン
プルを行い、信号のロバスト性を改善する。これをブロ
ック140で示す。
【0062】次に、コントローラ124は、センサ12
6および128からの位置情報に基づいて、入力デバイ
ス14がX軸に対して速度ゾーンにあるか否かについて
判定を行う。これをブロック142で示す。ある場合、
コントローラ124はパケット136内のバイト2、ビ
ット位置4に位置するZBXビットをセットする。これ
をブロック144で示す。
【0063】次に、コントローラ124は、入力デバイ
ス14がY軸に対して速度ゾーンにあるか否かについて
判定を行う。これをブロック146で示す。ある場合、
コントローラ124はパケット136内のバイト2,ビ
ット位置5にあるZBYビットをセットする。これをブ
ロック148で示す。次に、コントローラ124は、ブ
ロック150で示すように、パケット136の残りの部
分を組み立て、ブロック152で示すように、適切なプ
ロトコルにしたがってこのパケットをコンピュータ20
に送信する。
【0064】図11は、パーソナル・コンピュータであ
るコンピュータ20の代表的な一実施形態上におけるパ
ケット136の受信および処理を示す機能ブロック図で
ある。他の実施形態におけると同様、コンピュータが専
用コンピュータである場合、処理は多少異なる場合もあ
るが、同様の結果が得られる。図11は、コンピュータ
入力デバイス14、バス・レベル・レイヤ153、第1
バス・ドライバ154、リマッパ(re-mapper)15
6、アプリケーション・インターフェース158、およ
び1つ以上のアプリケーション162、164および1
66で構成することができるアプリケーション・レイヤ
160を示す。図11に示すシステムの動作について論
ずる前に、従来のUSBプロトコルによれば、デバイス
はヒューマン・インターフェース・デバイス(HID)
として分類可能であることを注記しておく。更に、機能
デバイス・オブジェクト(FDO:functional device
object)は、次のプログラム・モジュールまたはデバイ
スを示すデータ、どのようにデータを処理するかに関す
る情報を収容することができる。FDOは、主に、生デ
ータを受信側モジュールまたはデバイスが見ることを予
想するものに変換する変換器である。物理デバイス・オ
ブジェクト(PDO)は、データを収容し、受信側デバ
イスまたはモジュールがコールしそのデータにアクセス
することができる関連のメソッドを収容するオブジェク
トである。フィルタ・デバイス・オブジェクト(FiD
O)は、データを試験することができ、有る設定値(レ
ジストリ内の設定値等)に基づいて、受信側が使用でき
る形態にデータを配列するためにはデータに何をすべき
かについて判定することができる。FDO、PDO、お
よびFiDOは、全て従来からのオブジェクトデあり、
当業者には公知である。
【0065】動作において、デバイス14は最初に、先
に図9および図10に関して論じたように、パケット1
36を組み立てる。次に、コンピュータ20上のバス・
レベル・レイヤ153にこのパケットを渡す。バス・レ
ベル・レイヤ153は、標準的なUSBレイヤであり、
データを受け取り処理スタックを介してデータを第1バ
ス・ドライバ154に送るように作用する。
【0066】第1バス・ドライバ154は、HIDCL
ASSドライバ・ラッパ(driver wrapper)で包まれた
ドライバである。入力デバイス14から受け取ったパケ
ットは、代表的な一実施形態では、ジョイスティック型
データ・パケットである。他のデータ・パケット(例え
ば、マウス、キーボード等)も同様に使用可能である。
したがって、第1バス・ドライバ154は、パケットを
ジョイスティック型データ・パケットとして識別し、ジ
ョイスティックPDOを作成し、作成したPDOに情報
を引き継ぐFDOを含む。次に、ジョイスティックPD
Oは、スタックの上位にある、リマッパ156に情報を
渡す。
【0067】リマッパ156は、プログラム・モジュー
ルであり、その代表的な一実施形態はGCKERNE
L.SYSと呼ばれ、アプリケーション・レイヤ160
における最終的な受信側アプリケーションが必要とする
オブジェクトを作成する。例えば、パケット136内の
情報はコンピュータ20にジョイスティック・パケット
として入ってくるので、そして多くのゲーム・アプリケ
ーションはマウスおよび/またはキーボード操作によっ
て視点情報を伝達する必要があるので、リマッパ156
は、アプリケーション・レイヤ160におけるその後の
使用のために、ジョイスティック情報をマウスおよび/
またはキーボードPDOにリマップする必要があるか否
かについて判定を行う。
【0068】リマッパ156は、第1バス・ドライバ1
54において、PDO155からの情報を受け取るFi
DO170を含む。FiDO170を図11の分解部分
に概略的に示す。FiDO170は、入力ポート172
において情報を受け取り、これを正しいPDOに送る。
FiDO170は次に、この種の入力クラスを割り当て
たか否かについて判定を行う。これをブロック174お
よび176で示す。このような割り当てが行われていな
い場合、これは、受信側アプリケーションおよびアプリ
ケーション・レイヤ160が単にその情報をジョイステ
ィック情報として見ようとしていることを意味し、この
情報をFiDO170を介して直接出力ポート178に
渡し、ここから(矢印180で示すように、アプリケー
ション・レイヤ160に)送信する。
【0069】しかしながら、割り当てブロック174に
おいて、この特定種類の入力クラスをマウス・パケット
に割り当ててあった場合、FiDO170はこの情報を
マウス・カーブ・フィルタ182に供給し、その中に含
まれている適切なデータでマウスPDOを作成する。こ
のような仮想マウスPDOを、リマッパ156内の18
4で示す。次に、マウスPDOを、後述するアプリケー
ション・インターフェース158に渡す。
【0070】更に、FiDO170が、アプリケーショ
ン・レイヤ160内の受信側アプリケーションがキーボ
ード操作に関する情報を見ようとしていると判定した場
合、情報をマクロ・キュー186に供給し、キーストリ
ークをボタン押下に割り当てる。これは、リマッパ15
6内に番号188で示す、仮想キーボードPDOを作成
するように作用する。次に、この情報を再度出力ポート
178に供給し、ここからアプリケーション・インター
フェース158に送信する。
【0071】デバイス14から受け取ったジョイスティ
ック型データ・パケットを実際に仮想マウスまたは仮想
キーボードPDOに変換した場合、これをアプリケーシ
ョン・インターフェース158に供給する。アプリケー
ション・インターフェース158(代表的な一実施形態
では、HIDSWVD.SYSとも呼ぶ)は、アプリケ
ーション・レイヤ160が予想するマウスまたはキーボ
ード・データに対して特定の形態で情報を収容するPD
Oを作成する。
【0072】したがって、リマッパ156は、一方のパ
イプ(例えば、ジョイスティック・パイプ)を通じて受
け取ったデータを、別のパイプ(例えば、マウスおよび
/またはキーボード・パイプ)に分割するように機能す
る。これによって、リマッパ156は、アプリケーショ
ン・レイヤ160内の特定のアプリケーションが何を受
け取ることを予想しているかにしたがって、ジョイステ
ィック・データをマウス・データまたはキーボード・デ
ータあるいは双方の組み合わせに変装させる(masquera
de)。
【0073】また、リマッパ156は別の機能も実行す
る。リマッパ156は、データを試験し、当該データ
が、部材18がメンバ16に対して絶対または速度ゾー
ンのどちらにあることを示しているのかについて判定を
行う。絶対ゾーンにある場合、リマッパ156は単にア
プリケーションに(恐らくアプリケーション・インター
フェース158を介して)、現在位置と最後の位置との
差を表わす差分値、および最後の位置からのオフセット
の方向を渡す。アプリケーション・レイヤ160内のア
プリエーション・プログラムは、次に、視線表示(また
は、ディスプレイ装置15上に表示中の他のいずれかの
オブジェクト)を更新することができる。同様に、リマ
ッパ156が、部材18が連続即ち速度ゾーンにあると
判定した場合、リマッパ156は、所定の差分値をアプ
リケーションに送り、部材18が速度ゾーン内にあるこ
とを示すパケットがデバイス14から受信される限り、
そのデータを送り続ける。また、勿論、前述のように、
速度ゾーンを多数の副帯またはサブ・ゾーンに分解する
場合、部材18が現在位置する個々のサブ・ゾーンに基
づいて、変更値を変化させることができる。同様に、速
度プロファイルが、先に論じたように異なる形状を有す
る場合、変更値をそれに応じて決定する。
【0074】図12ないし図14は、リマッパ156の
動作を更に示す。最初に、リマッパ156は、デバイス
14から新たなパケットを受け取る。これをブロック1
90で示す。次に、リマッパ156はパケット内の位置
情報を試験し、部材18が絶対ゾーンまたは速度ゾーン
のどちらにあるかについて判定を行う。これをブロック
192および194で示す。尚、XおよびY軸双方に対
して、同じ試験および判定を行うことを注記しておく。
しかしながら、簡略化のために、図12ないし図14に
関しては、一方の軸についてのみ説明する。
【0075】部材18が絶対ゾーンにない場合、これ
は、速度ゾーンにあることを意味し、リマッパ156
は、速度ゾーン内のける部材18の部材16に対する現
在位置に基づいて、変更値を決定する。これをブロック
196で示す。次に、この変更値をアプリケーション・
レイヤ160に(恐らく、アプリケーション・インター
フェース158を介して)、新たな位置情報として出力
する。これをブロック198で示す。尚、部材18が絶
対ゾーンまたは速度ゾーンのどちらにあるかについて判
定する際、リマッパ156はある種のヒステリシスを実
装し、部材18が絶対ゾーンおよび速度ゾーン間の境界
付近に位置する場合、これら2つのを行ったり来たりす
るのを回避してもよい。これについては、図6および図
7に関して説明する。
【0076】ブロック194において、リマッパ156
が、部材18が絶対位置決めゾーン内にあると判定した
場合、次に、リマッパ156は、部材18が丁度速度ゾ
ーンから絶対位置決めゾーンに入ったところか否かにつ
いて判定を行う。その通りである場合、図7に関して説
明したように、リマッパ156は、実際に速度ゾーン挙
動から出る前に、ユーザに部材18を中心に位置付けさ
せたい場合がある。したがって、本発明の一実施形態に
よれば、リマッパ156は、ブロック200において、
部材18が直前には絶対位置決めゾーンにいたか否かに
ついて判定を行う。そうでない場合、部材18は速度ゾ
ーンから絶対位置決めゾーンに入ったばかりであること
を示す。この場合、リマッパ156は、絶対位置決めゾ
ーンおよび速度ゾーン間の境界を、更に絶対位置決めゾ
ーン側に移動させ、図7に示す中央ゾーン116の境界
と一致させる。これをブロック202で示す。このよう
に、リマッパ156は、部材18を所定の公称中央範囲
内に位置付けるまで、部材18の速度ゾーン内における
位置付けを示す値を供給し続ける。これらのゾーン間の
境界を中央ゾーン116に移動したという事実が得られ
た場合、リマッパ156は、部材18の位置に基づい
て、変更値を決定し、これをアプリケーションに送る。
これをブロック204に示す。次に、この値は、新たな
位置情報としてアプリケーション・レイヤ160に出力
する。これをブロック198で示す。勿論、図6および
図7に関して先に説明したように、これらゾーン間の遷
移は、種々の異なる方法で処理することができる。これ
らは、リマッパ156によってそれなりに実施する。
【0077】部材18が絶対位置決めゾーン内にあり、
ユーザがそれを移動させてない場合、位置センサが与え
る実際の位置情報値は、ある許容度およびフィルタリン
グ技法のために、数ビット位置だけ変動する可能性があ
る。リマッパ156がこれらを認識した場合、ディスプ
レイ15上に表示中のファースト・パーソン・パースペ
クティブ・ビューは、これら位置情報における、たいし
たことがなく、不要な変化に基づいてジッタを生じた
り、前後に行ったり来たりする場合がある。したがっ
て、従来のジッタ・フィルタを採用し、変化の大きさが
スレシホルド・レベル未満の場合には、位置情報の変化
を無視することができる。
【0078】しかしながら、変化を無視すると、分解能
が低下する虞れがあり、その結果制御の平滑性を損なう
ことになる。例えば、ユーザが部材18を軸102を中
心として連続的に時計回り方向に移動させている場合、
ジッタ・フィルタを採用する必要は実質的にない。何故
なら、各サンプル値は、以前の値よりも大きいからであ
る。したがって、分解能を低下させる必要はない。
【0079】この理由のために、ブロック200におい
て、部材18が絶対位置決めゾーン内にあると判定し、
前回のサンプリング間隔中絶対位置決めゾーン内にいた
場合、リマッパ156は、スロープ・フラグがセットさ
れているか否かについて判定する。スロープ・フラグ
は、2回以上の連続するサンプリング期間において部材
18の位置が同じ方向に変化したことを示す位置情報を
含む2つ以上の連続パケットを受信した場合、関連する
軸を中心とする部材18の移動の方向を示すためにセッ
トする。
【0080】その通りである場合、ユーザが部材18を
連続的に同じ方向に少なくとも2サンプリング間隔にお
いて移動させていることを示す。スロープ・フラグがセ
ットされているか否かについての判定をブロック206
で示す。スロープ・フラグがセットされていない場合、
ユーザは部材18を一方向に2回以上の連続サンプリン
グ間隔において連続的に移動させていないことを示す。
その場合、リマッパ156はジッタ・フィルタを呼び出
す(図12に関して詳細に説明する)。これをブロック
208で示す。ジッタ・フィルタの出力に基づいて、リ
マッパ156は、ブロック198に示すように、新たな
位置情報をアプリケーションに出力する。
【0081】ブロック206において、スロープ・フラ
グがセットされている場合、リマッパ156は、部材1
8の位置変化が、直前のスロープと同じ方向か否かにつ
いて判定を行う。同じでない場合、ユーザは移動方向を
切り替えたことを意味する。その場合、ブロック208
で示すように、再度ジッタ・フィルタを呼び出すことが
望ましい場合がある。位置変化が直前のスロープと同じ
方向か否かについての判定を、ブロック210で示す。
【0082】ブロック210において、部材18の位置
変化が直前のスロープと同じ方向であると判定した場
合、ユーザは単に同じ方向に部材を移動させ続けている
ことを意味し、ジッタ・フィルタを呼び出したり、その
結果として分解能の低下を招く必要はない。したがっ
て、リマッパ156は、その場合、ブロック198で示
すように、単に新たな位置情報をアプリケーション・レ
イヤ160に出力する。
【0083】一旦新たな位置情報をアプリケーションに
供給したなら、アプリケーションはXY位置フィールド
からの新たなデータおよび残りのデータ(ボタン・アレ
イ内のいずれかのスイッチの押下等)に基づいて、表示
を変更する。これをブロック212で示す。
【0084】図14は、ジッタ・フィルタの呼び出しを
より良く示す。ジッタ・フィルタを呼び出すと、リマッ
パ156は、前回の値からの位置変化がスレシホルド・
レベルよりも大きいか否かについて判定を行う。これを
ブロック214で示す。大きい場合、これは正当な位置
変化に対応し、リマッパ156は新たな位置情報をアプ
リケーション・レイヤ160に供給する。これをブロッ
ク198で示す。しかしながら、ブロック214におい
て、前回の値からの位置変化がスレシホルド・レベルを
超過しないと判定した場合、リマッパ156は単にこの
位置変化を無視する。これをブロック260で示す。
【0085】図15は、コンピュータ入力デバイス14
の代表的な一実施形態の分解図であり、その多数の機械
的構造をより良く示すものである。図15は、通常の使
用位置からひっくり返した位置におけるコンピュータ入
力デバイス14を示す。図15は、入力デバイス14
が、下側筐体220、および上側筐体222を有し、こ
れらを組み立ての間に互いに接続することを示す。上側
筐体222は、ボタンアレイ28の親指接触部分226
を受容する複数の空洞224を有する。一方、親指接触
部分226は、対応するプランジャ228を摩擦力で係
合する。これらは、押下した場合、関連するプリント回
路ボード230上に位置するスイッチ接点を閉じるよう
に作用する。
【0086】指係合トリガ(finger engaging trigge
r)32を、ポスト232に枢動自在に装着する。ポス
ト232は、上側筐体部分222に固着する。トリガ3
2は、延出するプランジャ234を有し、トリガ32を
押下した場合、プリント回路ボード230上に装着して
ある対応のスイッチ236とプランジャ234は係合す
る。
【0087】加えて、ハットスイッチ30を、上側筐体
222内の開口を貫通して、ショルダ238に装着して
ある。ハットスイッチ30を種々の角度で押下すると
(先の表1に関して記載したように)、ショルダ238
はプリント回路ボード240上に装着してあるスイッチ
接点の1つ以上の集合を閉鎖するように作用する(図1
5に示す実施形態では、スイッチは、図示する面とは反
対側のプリント回路ボード240の面上に装着してあ
る)。
【0088】リンケージ(または蝶番部分)22は、第
1カム・アセンブリ242および第2カム・アセンブリ
244を含み、双方については、図17ないし図25に
関して更に詳細に説明する。カム・アセンブリ242に
より、部材18は軸106を中心として揺動することが
でき、一方カム・アセンブリ244により、部材18は
軸102を中心として偏揺する(yaw)ことができる。
また、入力デバイス14は、一例として、中空シャフト
246も含み、これはカム・アセンブリ244を貫通
し、カム・アセンブリ242内に達する。ワイヤ・ハー
ネス248が、シャフト246の中空部分を貫通し、部
材18上の回路ボード230上の種々のスイッチおよび
ボタンからの信号を、後続の処理のために、部材16上
に位置する回路ボード230に返送する。
【0089】スリーブ252を用いてシャフト246を
ポテンショメータ260に接続する。スリーブ252
は、延出するタング部254を含む。タング部254
は、中空シャフト246の開放上部内に見えないように
嵌合するサイズであり、中空シャフト246の内面を開
放上部と摩擦係合させる。また、スリーブ252は、ポ
テンショメータ260の回転ワイパ258を受容するサ
イズとした開口を含む対向端256を有する。ポテンシ
ョメータ260は、部材16内に収容した回路ボード2
30に装着してある。スリーブ252をシャフト246
上に組み付けた場合、部材18が軸106を中心として
揺動すると、スリーブ252はシャフト246と共に回
転する。スリーブ252内の開口256は、ポテンショ
メータ260のワイパ258と摩擦係合するので、ワイ
パ258もシャフト246と共に回転する。これによっ
て、部材18の軸106を中心とする移動を示すポテン
ショメータ信号を与える。
【0090】図16は、図15に示したコンピュータ入
力デバイス14の一部の超拡大図である。同様の品目に
は、図15に示したものと同様に付番してある。図16
は、第2シャフト266を部材18に結合し、カム・ア
センブリ242を貫通して上方向(図16に示す図にお
いて)に延びることを示す。シャフト266は、シャフ
ト246の開放部分を貫通して上方向に延び、軸102
を規定する。軸102を中心として部材18はヨー方向
即ちX方向に枢動する。カム・アセンブリ242によっ
て隠れているが、図15においてシャフト246に関し
て説明したのと同様のポテンショメータ構成が、シャフ
ト266にも備えてあり、部材18のX方向位置を示す
電気信号も回路ボード230に(ワイヤ・ハーネス24
8を介して)供給するようにしてある。
【0091】また、図16は、開口270を内部に規定
する部材18の筐体も示す。開口270は、筐体268
および環状スリーブ272間に多少の遊びが得られる程
度の大きさである。環状スリーブ272はシャフト24
6に堅固に結合してあり、それと共に回転する。一実施
形態では、環状スリーブ272およびシャフト246
は、互いに一体的に成形する。環状スリーブ272は、
部材18がその外周の回りを回転する間、適所に留ま
る。環状スリーブ272が内側に延び筐体18内に達し
ているので、部材18がその最大運動範囲にわたって軸
102を中心に回転しても、スリーブ272はなおもア
パーチャ270の実質的な閉鎖を維持するため、部材1
8の筐体268の内側は露出されない。
【0092】また、図16は、カム・アセンブリ244
がクロージャ274も含むことを示す。クロージャ27
4は、カム276の外周よりも多少大きいサイズの内周
を有する。カム・ホロワ278が、カム276に近接配
置してあり、シャフト246と共に回転するように構成
してある。圧縮ばね280(図17に示す)が、クロー
ジャ274の内壁とカム276の対向面との間に配置し
てある。
【0093】図17ないし図25は、カム・アセンブリ
242および244をより良く示す。これらの図に示す
カム・アセンブリは、カム・アセンブリ242または2
44のいずれにも等しく適用可能であるが、明確化のた
めに、ここではカム・アセンブリ244のみについて論
ずることにする。更に、カムおよびカム・ホロワの向き
は、図示のものから逆転することも可能である。
【0094】図17は、カム276、カム・ホロワ27
8および圧縮ばね280の分解図であり、クロージャ2
74を取り除いてある。図17は、カム276がその実
質的に平坦な表面上に配した複数のカム面282を、図
17に示す面と対向して、有することを示す。同様に、
カム276は、圧縮ばね280の外周よりも多少大きな
サイズとした、ショルダ284を含む。したがって、圧
縮ばね280は、ショルダ284が規定する空洞内にお
いて、カム276に接する。
【0095】カム・ホロワ278は複数の突起286を
含み、実質的に平坦なカム追従面288から突出してい
る。カム・ホロワ278は、シャフト246周囲に配置
してあり、シャフト246と共に回転する。
【0096】図18は、カム・アセンブリ244を組み
立てた図を示し、クロージャ274は取り外してある。
図18は、中立位置にあるカム・アセンブリ244を示
し、その場合、突起286はカム面282間に位置す
る。中立位置は、部材18が図6における挙動ゾーン1
10内にあることとに対応する。
【0097】図19は、中立位置にあるカム・アセンブ
リ244の一部を通過する側断面図である。図19は、
中立位置において、カム・フォロワ278上の突起28
6およびカム276上のカム面282が実質的に平坦な
対向面に接するように、圧縮ばね280がカム276お
よびカムフォロワ278に力を加えていることをより良
く示す。したがって、シャフト246が回転すると、ユ
ーザは、圧縮ばね280が加える力によって対向する表
面に沿って摺動する突起286およびカム面282の摩
擦によって生ずるほぼ一定の力を知覚する。代表的な一
実施形態では、カム276およびカム・フォロワ278
は、Delrinという商標で販売されているアセター
ル材で形成する。この材料は、2つの部品が互いに摺動
する際、粘性流体感を与え、移動に対して軽い抵抗をも
たらす。勿論、所望の感触を得るためには、他の材料も
同様に使用可能である。
【0098】図20ないし図22は、図17ないし図1
9に示した中立位置に対して、例えば、約30度回転し
た位置におけるカム・アセンブリ244を示す。したが
って、図20ないし図22は、部材18を回転させ図6
に示したゾーン110を完全に通過し、ゾーン112ま
たは114の一方に移行し始めているときの、カム・ア
センブリ244を示す。図22に明確に見ることができ
るように、カム面282および突起286は、圧縮ばね
280の力により、直接互いに接している。したがっ
て、ユーザが部材18を回転させて絶対位置ゾーンから
速度ゾーンに移行させると、ユーザは回転に対して別個
の抵抗増大を感じる。何故なら、カム面282および突
起286はその時点で互いに係合するからである。
【0099】図24ないし図25は、例えば、図17な
いし図19に示した中立位置から約40度回転した場合
の位置におけるカム・アセンブリ244を示す。したが
って、これは、例えば、図7に示したゾーン112の一
方の側端に対応する。図22に示すように、カム面28
2は、カム・ホロワ278上の突起286と係合し、互
いに向かって押し付けられ、カム276がカム・ホロワ
278から変位している。勿論、カム・ホロワ278
は、図22に示す図の垂直方向に固定してある。したが
って、カム276を上方向に移動させることによって、
ばね280を圧縮させる。ばね280を圧縮させる程、
ばね280はより大きな抵抗力を発生する。したがっ
て、カム・フォロワ278をその最大運動範囲にわたっ
て回転させた場合(例えば、中立から約+40度)、ば
ね280はその最大の力を発揮し、したがってユーザは
この時点で回転に対して最大の抵抗を知覚する。
【0100】図15ないし図30は、入力デバイス14
のある人間工学的な面を示す。図26は、部材16およ
び18双方が、全体的に長手方向軸290および292
をそれぞれ有することを示す。部材16および18の長
手方向軸は、人間工学的な中立位置を得るために、僅か
なトーイン(toe-in)角度を有する。例えば、シャフト
246は、図26において番号294で全体的に示す軸
を規定する。軸290および292は、軸294に対し
てほぼ垂直な線に対して角度296だけ内向きになって
いる。トーイン角度296は、一例として、約10ない
し15度であり、更に約12度とすることができる。こ
のように、入力デバイス14の形状および初期トーイン
角度により、ユーザの手首を中立初期手首姿勢とする。
平均して、デバイス14の初期手首姿勢は、約14度の
延長(extension)および8度の尺骨偏位(ulnar devia
tion)である。これらの値は、手首の中立姿勢の範囲内
である。中立手首屈曲/延長は、約0度ないし20度の
延長範囲であり、一方中立手首偏位は約0度ないし20
度の尺骨偏位の範囲である。
【0101】図27は、第5パーセンタイル(percenti
le)ないし第95パーセンタイルの親指の幅を有する北
アメリカの男性の親指の幅を収容する多数の間隔を示
す。親指作動制御部(ハットスイッチ30およびボタン
・アレイ28内のボタン等)は、不用意な作動を回避す
るように構成してある。したがって、ボタン・アレイ2
8内のボタンの中心対中心間隔300は、一例として、
約18mmないし28mmであり、約21mmとするこ
とも可能である。加えて、アレイ28内のボタンの中心
対中心間隔302は、一例として、約13mmよりも大
きく、更に約14.6mmである。
【0102】加えて、リンケージ(または蝶番機構)2
2は、一例として、アレイ28内のボタンを作動させて
いないときに、ユーザの右手の親指を載せることができ
る表面304を含む。また、表面304の中央領域は、
軸102を中心として部材18を枢動させるための枢軸
位置にも対応する。部材18上の4つのボタン・アレイ
28の中心と枢動軸102との間の距離306は、一例
として、約7mmないし47mmの範囲である。更に、
距離306は、一例として、約25ないし30mmの範
囲であり、約27mmとすることも可能である。
【0103】枢動軸102から4つのボタン・アレイ2
8の中央までの距離308は、典型的な親指のスイング
の運動範囲が入るように構成する。距離308は、一例
として、約30ないし40mmの範囲であり、約34.
6mmとすることも可能である。
【0104】方向パッド30も、第5パーセンタイルな
いし第95パーセンタイルの親指の幅を有する男性に対
処するサイズを有し、不用意な作動を回避するように構
成する。したがって、ハットスイッチ30が有する長さ
310は、一例として、約20ないし30mmの範囲で
あり、約28.4mmとすることも可能である。加え
て、ハットスイッチ30は、幅312も有し、一例とし
て、約18ないし28mmの範囲であり、約22.5m
mとすることができる。
【0105】図28は、入力デバイス14の前下側から
取った斜視図である。図28は、部材16および18の
ハンド・グリップが、下側に指係合部分314および3
16を有し、把持摩擦を増大させるために表面処理(te
xture)を施してある。テクスチャは、摩擦を増大させ
る表面であればいずれとすることもでき、リッジが内部
に形成してある低デュロメータ材料、または粗い表面の
プラスチック等がある。
【0106】図29は、図28の切断線16B−16B
に沿った断面図である。図29は、部材16のハンドル
部分のエッジを丸めてあり、凸円弧形状となっているこ
とを示す。これは、ユーザの手のひらの凹円弧と一致す
るような外形としたものである。同様に、ハンドル部分
の直径320全体は、第5パーセンタイルないし第95
パーセンタイル範囲の手のひらサイズを有する北アメリ
カの男性に対処するような外形としてある。したがっ
て、直径320は、一例として、約43mmないし53
mmの範囲であり、約50mmとすることができる。同
様に、部材16および18のハンドル部分の胴回り(即
ち、外周)は、一例として、約120ないし145mm
の範囲であり、約133mmとすることができる。
【0107】図30は、図26に示した軸292に沿っ
た部材18の断面図である。部材18のハンドル部分の
長さ322は、一例として、第5パーセンタイルないし
第95パーセンタイル範囲の北アメリカの男性の手のひ
らの幅が納まるように構成する。したがって、長さ32
2は、一例として、約86mmよりも大きく、また約1
05mmよりも大きくてもよく、更に約131mmとす
ることも可能である。また、図30は、部材16および
18は、そのハンドル部分が、ボタン・アレイ28およ
びハットスイッチ30を支持するパッド・エリアから後
方および下方に延びているという点で、いくらかピスト
ルのグリップのように具体化していることも示す。部材
18上に位置する4つのボタン・アレイ28の中心から
部材18のハンドル部分の端部までの距離324は、一
例として、約90ないし100mmの範囲であり、約9
7.5mmとすることができる。
【0108】トリガ32の位置は、手および指が部材1
8のハンドル部分上のピストル・グリップ形状内にある
場合に、人差指の先端で作動させることができるように
構成する。部材18上の4つのボタン・アレイ28の中
心からトリガ32の前面までの距離326は、指の長さ
が第5パーセンタイルないし第95パーセンタイルの範
囲である北アメリカの男性に対応する。これを行うに
は、手がピストル・グリップにあるときに、目標母集団
(target population)の細端がトリガ32の表面に達
することができるようにする。したがって、距離326
は、約45mm未満であり、約35mm未満とすること
もでき、更に約33.5mmとすることも可能である。
【0109】加えて、デバイス14の重量は、一例とし
て、長時間使用してもユーザに大きな疲労を与えないよ
うに、十分小さくする。したがって、代表的な一実施形
態では、デバイス14は、約225ないし345グラム
の範囲の重量である。また、デバイス14は、約284
グラムの重量とすることも可能である。結論以上のよう
に、本発明は、互いに対して回転可能および連動可能で
あり、その移動を示す信号を与える2つの部材を有す
る、コンピュータへのユーザ入力デバイスを提供する。
一例として、本発明は、2つ以上の範囲の運動間の移動
を与え、これを検知して、表示しているオブジェクトの
挙動特性を変化させるために用いることができる。同様
に、本デバイスは、人間工学的な作動に対応したサイズ
および形状を有するコンポーネントを用いて構成した。
【0110】本発明は、好適な実施形態を参照しながら
説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱すること
なく、形態および詳細において変更も可能であること
を、当業者は認めよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による入力デバイスを利用可能なコンピ
ュータ・システムのブロック図である。
【図2】本発明による入力デバイスと共に使用可能なコ
ンピュータの一実施形態のブロック図である。
【図3】本発明の一態様による絶対位置検知を示す図で
ある。
【図4】本発明の一態様による絶対位置検知を示す図で
ある。
【図5】本発明の一態様による絶対位置検知を示す図で
ある。
【図6】本発明の一態様による絶対および速度制御を示
すグラフである。
【図7】本発明の一態様による絶対ゾーンおよび速度ゾ
ーンを示す図である。
【図8】本発明の一態様による入力デバイスの上位機能
ブロック図である。
【図9】図8に示す入力デバイスが発生する情報パケッ
トの一実施形態を示す図である。
【図10】図8に示す入力デバイスが情報パケットを発
生する際の動作を示すフロー図である。
【図11】本発明の一態様による情報パケットの処理を
示す機能ブロック図である。
【図12】本発明の一態様による情報パケットの処理を
示すフロー図である。
【図13】本発明の一態様による情報パケットの処理を
示すフロー図である。
【図14】本発明の一態様による情報パケットの処理を
示すフロー図である。
【図15】本発明の一実施形態による入力デバイスの分
解図である。
【図16】図15に示す入力デバイスの一部の拡大図で
ある。
【図17】本発明の一態様によるカム配列を示す図であ
る。
【図18】本発明の一態様によるカム配列を示す図であ
る。
【図19】本発明の一態様によるカム配列を示す図であ
る。
【図20】本発明の一態様によるカム配列を示す図であ
る。
【図21】本発明の一態様によるカム配列を示す図であ
る。
【図22】本発明の一態様によるカム配列を示す図であ
る。
【図23】本発明の一態様によるカム配列を示す図であ
る。
【図24】本発明の一態様によるカム配列を示す図であ
る。
【図25】本発明の一態様によるカム配列を示す図であ
る。
【図26】本発明の一態様によるある人間工学的機構を
示す図である。
【図27】本発明の一態様によるある人間工学的機構を
示す図である。
【図28】本発明の一態様によるある人間工学的機構を
示す図である。
【図29】本発明の一態様によるある人間工学的機構を
示す図である。
【図30】本発明の一態様によるある人間工学的機構を
示す図である。
【符号の説明】
10 システム 14 入力デバイス 15 コンピュータ表示装置 16 第1ハンドル部材 18 第2ハンドル部材 20 コンピュータ 22 リンケージ 28 ボタン・アレイ 30 多元スイッチ入力デバイス 32 トリガ 34,36 細長ハンドル部分 110,112,114 挙動ゾーン 116 中央制御帯 118 絶対位置決め制御帯 120 速度制御ゾーン 124 コントローラ 126 X位置センサ 128 Y位置センサ 130 較正回路 132 スイッチ 134 ゾーン較正回路 136 アナログ/ディジタル(A/D)変換器 153 バス・レベル・レイヤ 154 第1バス・ドライバ 156 リマッパ 158 アプリケーション・インターフェース 160 アプリケーション・レイヤ 162,164,166 アプリケーション 220 下側筐体 222 上側筐体 224 空洞 226 親指接触部分 228 プランジャ 230 プリント回路ボード 232 ポスト 234 プランジャ 238 ショルダ 240 プリント回路ボード 242 第1カム・アセンブリ 244 第2カム・アセンブリ 246 中空シャフト 248 ワイヤ・ハーネス 252 スリーブ 254 タング部 258 回転ワイパ 260 ポテンショメータ 266 第2シャフト 268 筐体 270 アパーチャ 272 環状スリーブ 274 クロージャ 276 カム 278 カム・ホロワ 280 圧縮ばね 282 カム面 284 ショルダ 286 突起
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年6月9日(2000.6.9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図29】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図13】
【図17】
【図10】
【図11】
【図12】
【図14】
【図18】
【図19】
【図15】
【図16】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図30】
フロントページの続き (72)発明者 クリストファー・ジー・アルヴィアー アメリカ合衆国ワシントン州98121,シア トル,ヴァイン・ストリート 121,ナン バー 1607 (72)発明者 アディサ・エム・アダムズ アメリカ合衆国ワシントン州98121,シア トル,ヴァイン・ストリート 80,ナンバ ー 401 (72)発明者 メリッサ・エス・ジェイコブソン アメリカ合衆国ワシントン州98109,シア トル,クィーン・アン・アベニュー・ノー ス 1321,アパートメント 309 (72)発明者 トーマス・ダブリュー・ブルックス アメリカ合衆国ワシントン州98102,シア トル,イースト・ロイ・ストリート 301, アパートメント 51 (72)発明者 ダニエル・ブレイズ アメリカ合衆国ワシントン州98203,イヴ レット,フォレスト・コート 116 (72)発明者 ポール・ホーニクス アメリカ合衆国ワシントン州98031,ケン ト,サウスイースト・トゥハンドレッズト ゥエンティス・プレイス 11116 (72)発明者 ウルフガング・エイ・マック アメリカ合衆国ワシントン州98112,シア トル,トゥエンティフォース・アベニュ ー・イースト 415 (72)発明者 ビン・アン アメリカ合衆国ワシントン州98072,ウッ ディンヴィル,ノースイースト・ハンドレ ッドセヴンティフォース・ストリート 14520

Claims (59)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンピュータ入力デバイスであって、 第1ハンドルと、 前記第1ハンドルに移動可能に結合してある第2ハンド
    ルと、 前記第1および第2ハンドルに動作可能に結合してあ
    り、前記第1および第2ハンドルの互いに対する位置を
    示す位置信号を与えるように構成したセンサと、 前記センサに結合してあり、前記位置信号に基づいて前
    記位置を示すコンピュータ入力を与えるように構成した
    コントローラと、を備えることを特徴とするコンピュー
    タ入力デバイス。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のコンピュータ入力デバイ
    スにおいて、前記第1ハンドルは、複数のゾーンから成
    る第1運動範囲にわたって、前記第2ハンドルに対して
    移動可能であり、更に、 前記第1ハンドルまたは前記第2ハンドルのいずれかの
    少なくとも一方に結合してある第1リンケージ部分であ
    って、前記第1ハンドルが前記複数のゾーンの内第1ゾ
    ーンから前記複数のゾーンの内第2ゾーンに遷移する際
    に、接触フィードバックを与える、第1リンケージ部分
    を、備えることを特徴とするコンピュータ入力デバイ
    ス。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のコンピュータ入力デバイ
    スにおいて、前記第1リンケージ部分が、 前記第1ハンドルが前記第1ゾーンを通って移動する際
    に、第1抵抗を移動に与えるように構成した第1抵抗機
    構を備えることを特徴とするコンピュータ入力デバイ
    ス。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のコンピュータ入力デバイ
    スにおいて、前記第1リンケージ部分が、 前記第1ハンドルが前記第2ゾーンを通って移動する際
    に、第2抵抗を移動に与えるように構成した第2抵抗機
    構を備えることを特徴とするコンピュータ入力デバイ
    ス。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のコンピュータ入力デバイ
    スにおいて、前記第1抵抗が実質的に一定の抵抗である
    ことを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のコンピュータ入力デバイ
    スにおいて、前記第2抵抗が、前記第1ハンドルが前記
    第2ゾーンを通って移動するにしたがって変化する変動
    抵抗であることを特徴とするコンピュータ入力デバイ
    ス。
  7. 【請求項7】 請求項3記載のコンピュータ入力デバイ
    スにおいて、前記第1抵抗機構は、移動に対して粘性抵
    抗を与えるように構成したことを特徴とするコンピュー
    タ入力デバイス。
  8. 【請求項8】 請求項4記載のコンピュータ入力デバイ
    スにおいて、前記第1ハンドルが、前記第1運動範囲に
    わたって、第1回転軸を中心として前記第2ハンドルに
    対して枢動し、前記第1ゾーンが前記第1運動範囲のほ
    ぼ中央に位置する領域であることを特徴とするコンピュ
    ータ入力デバイス。
  9. 【請求項9】 請求項8記載のコンピュータ入力デバイ
    スにおいて、前記第1リンケージ部分が、 前記第1ハンドルが前記複数のゾーンの内第3ゾーンを
    通って移動する際に、第3の増加抵抗を移動に与えるよ
    うに構成した第3抵抗機構を含むことを特徴とするコン
    ピュータ入力デバイス。
  10. 【請求項10】 請求項9記載のコンピュータ入力デバ
    イスにおいて、前記第3抵抗機構は、前記第1ハンドル
    が前記第3ゾーンを通って移動するに連れて変化する変
    動抵抗として、前記第3抵抗を与えるように構成したこ
    とを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  11. 【請求項11】 請求項9記載のコンピュータ入力デバ
    イスにおいて、前記第1ゾーンが、前記第1運動範囲に
    沿った前記第2および第3ゾーンの間に位置することを
    特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  12. 【請求項12】 請求項8記載のコンピュータ入力デバ
    イスにおいて、前記第1ハンドルが、複数のゾーンを含
    む第2運動範囲にわたって、第2回転軸を中心として前
    記第2ハンドルに対して枢動し、更に、 前記第1および第2ハンドルの少なくとも一方に結合し
    てあり、前記第1ハンドルが前記第2運動範囲において
    前記複数のゾーンの内第1ゾーンから前記複数のゾーン
    の内第2ゾーンに遷移する際に、接触フィードバックを
    与えるように構成した第2リンケージ部分を備える、こ
    とを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  13. 【請求項13】 請求項12記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第2リンケージ部分が、 前記第1ハンドルが前記第2運動範囲における前記第1
    ゾーンを通って移動する際に、第1抵抗を移動に与える
    ように構成した第1抵抗機構を含むことを特徴とするコ
    ンピュータ入力デバイス。
  14. 【請求項14】 請求項13記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第2リンケージ部分が、 前記第1ハンドルが前記第1運動範囲における前記第2
    ゾーンを通って移動する際に、第2抵抗を移動に与える
    ように構成した第2抵抗機構を含むことを特徴とするコ
    ンピュータ入力デバイス。
  15. 【請求項15】 請求項14記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1抵抗が、移動に対する実質的
    に一定な粘性抵抗であることを特徴とするコンピュータ
    入力デバイス。
  16. 【請求項16】 請求項14記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第2抵抗が、前記第1ハンドルが
    前記第2運動範囲における前記第2ゾーンを通って移動
    するにしたがって変化する変動抵抗であることを特徴と
    するコンピュータ入力デバイス。
  17. 【請求項17】 請求項14記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1ハンドルが、前記第2運動範
    囲にわたって、第1回転軸を中心として前記第2ハンド
    ルに対して枢動し、前記第1ゾーンが前記第2運動範囲
    のほぼ中央に位置する領域であることを特徴とするコン
    ピュータ入力デバイス。
  18. 【請求項18】 請求項17記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第2リンケージ部分が、 前記第1ハンドルが前記第2運動範囲における前記複数
    のゾーンの内第3ゾーンを通って移動する際に、第3の
    増加抵抗を移動に与えるように構成した第3抵抗機構を
    含むことを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  19. 【請求項19】 請求項18記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1ゾーンが、前記第2運動範囲
    に沿って前記第2および第3ゾーンの間に位置すること
    を特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  20. 【請求項20】 請求項12記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1リンケージ部分が、 前記第1ハンドルおよび前記第2ハンドルの一方に強固
    に結合してある第1シャフトを備え、該第1シャフト
    が、前記第1ハンドルおよび前記第2ハンドルの他方に
    回転可能に結合してあり、前記第1シャフトが前記第1
    回転軸を規定することを特徴とするコンピュータ入力デ
    バイス。
  21. 【請求項21】 請求項20記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第2リンケージ部分が、 前記第1ハンドルおよび前記第2ハンドルの別の一方に
    強固に結合してあり、前記第1ハンドルおよび前記第2
    ハンドルの他方に回転可能に結合してあり、前記第2回
    転軸を規定する第2シャフトを備えることを特徴とする
    コンピュータ入力デバイス。
  22. 【請求項22】 請求項21記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1リンケージ部分が、 前記第1シャフトおよび前記第2ハンドルの間に結合し
    てあるカムおよびカム・ホロワを含む第1カム・アセン
    ブリを備え、前記第1ハンドルが前記第1運動範囲にお
    いて前記第1ゾーンから前記第2ゾーンに遷移する際
    に、前記カム・フォロワが前記カム上のカム面に係合す
    ることを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  23. 【請求項23】 請求項22記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第2リンケージ部分が、 前記第1シャフトおよび前記第2ハンドルの間に結合し
    てあるカムおよびカム・ホロワを含む第2カム・アセン
    ブリを備え、前記第1ハンドルが前記第2運動範囲にお
    いて前記第1ゾーンから前記第2ゾーンに遷移する際
    に、前記カム・フォロワが前記カム上のカム面に係合す
    ることを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  24. 【請求項24】 請求項20記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1および第2ハンドルが、各
    々、複数のオペレータ作動可能入力デバイスを含み、各
    々その作動を示す作動信号を与えることを特徴とするコ
    ンピュータ入力デバイス。
  25. 【請求項25】 請求項24記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1シャフトが、それを貫通する
    ルーメンを含み、前記第1および第2ハンドルの一方上
    にある前記オペレータ作動可能入力デバイスが、前記第
    1および第2ハンドルの他方上にある電気回路に、ワイ
    ヤ・ハーネスを介して電気的に結合してあり、前記ワイ
    ヤ・ハーネスが前記第1シャフト内の前記ルーメンを貫
    通することを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  26. 【請求項26】 請求項12記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記センサが、 前記第1運動範囲における前記第1ハンドルの前記第2
    ハンドルに対する位置を検知し、それを示す第1位置信
    号を与える第1センサと、 前記第2運動範囲における前記第1ハンドルの前記第2
    ハンドルに対する位置を検知し、それを示す第2位置信
    号を与える第2センサと、を備えることを特徴とするコ
    ンピュータ入力デバイス。
  27. 【請求項27】 請求項26記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記コントローラが、前記第1および
    第2位置信号に基づいて、前記第1および第2運動範囲
    の双方において、前記第1ハンドルが前記第1ゾーンま
    たは前記第2ゾーンのどちらにあるのかを示す出力を、
    コンピュータに供給するように構成したことを特徴とす
    るコンピュータ入力デバイス。
  28. 【請求項28】 コンピュータ入力デバイスであって、 第1ハンドルと、 第2ハンドルと、 前記第1ハンドルが前記第2ハンドルに対して、第1回
    転軸を中心として行程が約40ないし100度の運動範
    囲にわたって、前記第1回転軸を中心として枢動するよ
    うに、前記第1および第2ハンドル間に結合してあるリ
    ンケージと、 前記第1および第2ハンドルに動作可能に結合してあ
    り、前記第1および第2ハンドルの互いに対する位置を
    示す位置信号を与えるように構成してあるセンサと、 前記センサに結合してあり、前記位置信号に基づいて前
    記位置を示すコンピュータ入力を与えるように構成した
    コントローラと、を備えることを特徴とするコンピュー
    タ入力デバイス。
  29. 【請求項29】 請求項28記載のコンピュータ入力
    デバイスにおいて、前記リンケージが、行程約80度の
    運動範囲にわたって、前記第1ハンドルが前記第2ハン
    ドルに対して前記第1回転軸を中心として枢動するよう
    に、前記第1および第2ハンドル間に前記リンケージを
    結合することを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  30. 【請求項30】 請求項28記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、第2回転軸を中心として行程が約40
    ないし100度の運動範囲にわたって、前記第1ハンド
    ルが前記第2ハンドルに対して前記第2回転軸を中心と
    して枢動するように、前記第1および第2ハンドル間に
    前記リンケージを結合することを特徴とするコンピュー
    タ入力デバイス。
  31. 【請求項31】 請求項30記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、行程約80度の運動範囲にわたって、
    前記第1ハンドルが前記第2ハンドルに対して前記第2
    回転軸を中心として枢動するように、前記第1および第
    2ハンドル間に前記リンケージを結合することを特徴と
    するコンピュータ入力デバイス。
  32. 【請求項32】 請求項28記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1および第2ハンドルが、各
    々、長手方向軸を規定し、各長手方向軸が、前記第1回
    転軸に垂直な線に対してあるトーイン角度に配置してあ
    り、該トーイン角度が、約8ないし16度の範囲である
    ことを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  33. 【請求項33】 請求項28記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、各トーン角度が約12度であることを
    特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  34. 【請求項34】 請求項28記載のコンピュータ入力デ
    バイスであって、更に、 前記第1ハンドル上に配置してあり、第1複数のアクチ
    ュエータを含む第1制御パッド領域と、 前記第2ハンドル上に配置してあり、第2複数のアクチ
    ュエータを含む第2制御パッド領域と、を備え、前記第
    1および第2ハンドルが、それぞれ、前記第1および第
    2制御パッド領域から突出することを特徴とするコンピ
    ュータ入力デバイス。
  35. 【請求項35】 請求項34記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1および第2ハンドルが、約8
    6mmを越える長さだけ、前記第1および第2制御パッ
    ド領域から突出することを特徴とするコンピュータ入力
    デバイス。
  36. 【請求項36】 請求項35記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1および第2ハンドルが、約1
    31mmを越える長さだけ、前記第1および第2制御パ
    ッド領域から突出することを特徴とするコンピュータ入
    力デバイス。
  37. 【請求項37】 請求項34記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1複数のアクチュエータの中心
    が、前記第1回転軸から、約7ないし47mmの範囲の
    長さだけほぼ前方に偏位することを特徴とするコンピュ
    ータ入力デバイス。
  38. 【請求項38】 請求項34記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1複数のアクチュエータの中心
    が、前記第1回転軸から、約27mmの長さだけほぼ前
    方に偏位することを特徴とするコンピュータ入力デバイ
    ス。
  39. 【請求項39】 請求項34記載のコンピュータ入力デ
    バイスであって、 前記第1ハンドル上の前方に位置し、前記第1複数のア
    クチュエータの中心から約43mm未満の距離だけ離間
    した少なくとも1つの第1トリガを備えることを特徴と
    するコンピュータ入力デバイス。
  40. 【請求項40】 請求項39記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1トリガが、前記第1ハンドル
    上の前方に位置し、前記第1複数のアクチュエータの中
    心から約33.5mmの距離だけ離間することを特徴と
    するコンピュータ入力デバイス。
  41. 【請求項41】 請求項28記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1および第2ハンドルの各々
    が、約43ないし53mmの範囲の直径を有することを
    特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  42. 【請求項42】 請求項41記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1および第2ハンドルの各々
    が、45mmの範囲の直径を有することを特徴とするコ
    ンピュータ入力デバイス。
  43. 【請求項43】 請求項34記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第2複数のアクチュエータが、前
    記第2長手方向軸に対してほぼ平行な方向に、約20な
    いし30mmの範囲の長さを有するマルチ・スイッチ・
    アクチュエータを含むことを特徴とするコンピュータ入
    力デバイス。
  44. 【請求項44】 請求項43記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記マルチ・スイッチ・アクチュエー
    タの長さが、約28.4mmであることを特徴とするコ
    ンピュータ入力デバイス。
  45. 【請求項45】 請求項43記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記マルチ・スイッチ・アクチュエー
    タが約18ないし28の範囲の幅を有することを特徴と
    するコンピュータ入力デバイス。
  46. 【請求項46】 請求項45記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記マルチ・スイッチ・アクチュエー
    タの幅が約22.5mmであることを特徴とするコンピ
    ュータ入力デバイス。
  47. 【請求項47】 請求項34記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1ハンドルが、親指載置部分を
    含み、前記第1複数のアクチュエータの中心が、前記親
    指載置部分の中央領域から、約30ないし40mmの範
    囲だけ、親指の移動にほぼ一致する方向に離間すること
    を特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  48. 【請求項48】 請求項47記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記親指載置部分が、当該親指載置部
    分の前記中央領域から、約34.6mmだけ、親指移動
    とほぼ一致する方向に離間することを特徴とするコンピ
    ュータ入力デバイス。
  49. 【請求項49】 請求項28記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1ハンドルが、摩擦増大面を含
    む指係合部分を含むことを特徴とするコンピュータ入力
    デバイス。
  50. 【請求項50】 コンピュータ入力デバイスであって、 第1部材と、 前記第1部材に移動可能に結合してあり、複数の範囲か
    ら成る運動範囲にわたって前記第1部材に対して移動可
    能なハンドルと、 前記第1部材および前記ハンドルに動作可能に結合して
    あり、前記第1部材および前記ハンドルの互いに対する
    位置を示す位置信号を与えるように構成したセンサと、 前記第1部材および前記ハンドルの少なくとも一方に結
    合してあり、前記ハンドルが前記複数のゾーンの内第1
    ゾーンから前記複数のゾーンの内第2ゾーンに遷移する
    際に、接触フィードバックを与える第1リンケージ部分
    と、 前記センサに結合してあり、前記位置信号に基づいて、
    前記位置を示すコンピュータ入力を与えるように構成し
    たコントローラと、を備えることを特徴とするコンピュ
    ータ入力デバイス。
  51. 【請求項51】 請求項50記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1リンケージ部分が、 前記ハンドルが前記第1ゾーンを通って移動する際、第
    1抵抗を移動に与えるように構成した第1抵抗機構を備
    えることを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  52. 【請求項52】 請求項51記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1リンケージ部分が、 前記ハンドルが前記第2ゾーンを通って移動する際、第
    2抵抗を移動に与えるように構成した第2抵抗機構を備
    えることを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  53. 【請求項53】 請求項52記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1抵抗が実質的に一定な抵抗で
    あることを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  54. 【請求項54】 請求項53記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第2抵抗が、前記ハンドルが前記
    第2ゾーンを通って移動するにしたがって変化する変動
    抵抗であることを特徴とするコンピュータ入力デバイ
    ス。
  55. 【請求項55】 請求項50記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1抵抗機構は、移動に対して粘
    性抵抗を与えるように構成したことを特徴とするコンピ
    ュータ入力デバイス。
  56. 【請求項56】 請求項52記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記ハンドルが、前記第1運動範囲に
    わたって、第1回転軸を中心として前記第1部材に対し
    て枢動し、前記第1ゾーンが前記第1運動範囲のほぼ中
    央に位置する領域内に位置することを特徴とするコンピ
    ュータ入力デバイス。
  57. 【請求項57】 請求項56記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1リンケージ部分が、 前記第1ハンドルが前記複数のゾーンの内第3ゾーンを
    通って移動する際に、第3抵抗を移動に与えるように構
    成した第3抵抗機構を含むことを特徴とするコンピュー
    タ入力デバイス。
  58. 【請求項58】 請求項57記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第3抵抗機構は、前記第1ハンド
    ルが前記第3ゾーンを通って移動するに連れて変化する
    変動抵抗として、前記第3抵抗を与えるように構成した
    ことを特徴とするコンピュータ入力デバイス。
  59. 【請求項59】 請求項57記載のコンピュータ入力デ
    バイスにおいて、前記第1ゾーンが、前記第1運動範囲
    に沿った前記第2および第3ゾーンの間に位置すること
    を特徴とするコンピュータ入力デバイス。
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