JP2004252730A

JP2004252730A - コントローラ

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Publication number: JP2004252730A
Application number: JP2003042688A
Authority: JP
Inventors: Kenji Izumi; 賢二泉
Original assignee: Shimane Prefecture
Current assignee: Shimane Prefecture
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: JP3928159B2

Abstract

【課題】たやすく握り、スイッチ操作を行うことができるコントローラを提供することを課題としている。
【解決手段】手掌に載せた状態から把持した場合に、母指以外の四指側の指が収まる位置に窪みからなる四指側の当接部２，３，４，６の側方に、該当接部２，３，４，６と交差する方向に母指を収容する窪みからなる母指用の当接部７を設け、母指側の当接部７の反対側の外周面を手掌の母指球側に当接する把持面８としてグリップ可能な形状とし、少なくとも１つの当接部にスイッチを設けた。またディスプレイへの表示を行う装置に接続した場合に、ディスプレイに表示されるポインタの座標位置を、空間での移動に応じて出力する座標設定手段２３を中空な内部に設けた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、使用者が握り、コンピュータやゲーム機等をコントロールするコントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来使用者が握り、空中で移動させることにより、コンピュータをコントロールするコントローラとして、コンピュータ等に接続されたディスプレイに表示されるポインタを移動させる空中移動ポインティングディバイス（空中マウス）が公知となっている（例えば特許文献１，特許文献２参照）。
【０００３】
上記空中マウスは、本体にスイッチが設けられており、空中移動によりポインタを移動させた後に、スイッチを押すことによって表示画面上の座標位置の入力等を行うことができる。また特許文献１の空中マウスは、本体に指を収める窪みを備え、この窪みに対応してスイッチを設けている。このため窪みに指を収めて握り、この握った状態でスイッチの操作を行うことができる。また完全に左右対称とすることによって左右どちらの手で持っても違和感が無いように構成しても良いことが記載されている。
【０００４】
一方特許文献２の空中マウスは、三次元加速度センサを備え、加速度センサからの情報に基づいてポインタの座標を決定するように構成されており、座標位置の割り出しの精度が高い。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１３２４４０号公報
【特許文献２】
特開２００２−２８７８９０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし特許文献１の空中マウスは、指を収める窪みはあるが、ごく一般的なマウスと同様の形状であるため、握って持つことに対して必ずしも適切な形状であるとはいえず、握った状態でのスイッチの操作を円滑に行うことができないという問題点があった。
【０００７】
なお特許文献１には、空中マウスを球体に近い形にしてもよいとの記載があるが、上下及び左右が限定できないため、座標位置の割り出し精度が高い加速度センサを使用することができないという欠点がある。一方特許文献２の空中マウスは、円筒形状をなすため、容易に握ることはできるが、握った状態でスイッチを操作することはたやすくは無い。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のコントローラは、手掌に載せた状態から把持した場合に、母指以外の四指側の指が収まる位置に窪みからなる四指側の当接部２，３，４，６を並設し、前記四指側の当接部２，３，４，６の側方に、該当接部２，３，４，６と交差する方向に母指を収容する窪みからなる母指用の当接部７を設け、母指側の当接部７の反対側の外周面を手掌の母指球側に当接する把持面８としたグリップ可能な形状をなし、少なくとも１つの当接部にスイッチを設けてなることを第１の特徴としている。
【０００９】
第２にディスプレイへの表示を行う装置に接続され、中空な内部に、ディスプレイに表示されるポインタの座標位置を、空間での移動に応じて出力する座標設定手段２３を備えたことを特徴としている。
【００１０】
第３に少なくとも１つのスイッチが、ディスプレイ上の座標位置のデータ又は所定の命令のデータを、ディスプレイへの表示を行う装置側に出力する命令形のスイッチであることを特徴としている。
【００１１】
第４に２つ以上の当接部にそれぞれスイッチを設け、１つのスイッチ１６がポインタの座標位置のデータの出力を入り切り操作するスイッチであることを特徴としている。
【００１２】
第５にコントローラ又はコントローラが接続される装置側において各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７の機能を任意に変更して割り当てることができるスイッチ割り当て機能を設けたことを特徴としている。
【００１３】
第６に把持に際して手掌面に当接する表側９と、当接しない裏側１１とが、表裏対称形状をなすことを特徴としている。
【００１４】
第７にコントローラとコントローラが接続される装置側との間を接続するケーブル２５、又はコントローラが接続される装置側に、コントローラからのデータを無線で送信するためのコントローラ側のアンテナが、コントローラを把持した状態で常に手掌の外側に位置することを特徴としている。
【００１５】
第８に特定の対象物のバーチャルリアリティ画像をディスプレイに表示させるバーチャルリアリティ画像表示システム３６に接続され、表示される対象物を移動若しくは動作させるように表示を変化せしめるための作動制御用のデータを入力することを特徴としている。
【００１６】
第９にバーチャルリアリティ画像表示システム３６のディスプレイ３７が、オペレータによるデータの入力操作が可能なオペレータの所在位置の範囲である特定の操作可能エリア内において、ディスプレイ３７と対面視する観者にとって視界の略全体を覆うサイズの表示面Ｓを備えたことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のコントローラの本体１の斜視図であり、本コントローラはＰＣ（パーソナルコンピュータ）等に接続され、空間での移動とスイッチの入り切りによりマウスと同様に、ＰＣに接続されたディスプレイに表示されるポインタの座標位置をディスプレイ内において移動させ、ＰＣ側に所定の命令を出力するポインティングデバイスとなっている。
【００１８】
本コントローラの本体１は、第一指（母指）以外の四指側の指が収まる各位置に、窪みからなる四指側の当接部２，３，４，６を略１列状に並設し、該四指側の当接部２，３，４，６（当接部の列）の側方に、該当接部２，３，４，６と交差する方向に母指を収容する窪みからなる母指用の当接部７を設け、四指側の当接部２，３，４，６の反対側の外周面を手掌の母指球側に当接する把持面８としたグリップ可能な形状をなしている。
【００１９】
このとき本コントローラは、把持に際して手掌面に当接する表側９と、当接しない裏側１１とが、表裏対称形状をなしている。このため図１は表側９を上面とした斜視図であるが、裏側１１を上面とした場合は、左右が入れ替わる以外は同形状であるため、裏側１１を上面とした図は省略する。
【００２０】
また四指側の当接部２，３，４，６は、第ニ指（示指）から第五指（小指）の各指に対応して４つ設けられており、示指，第三指（中指），第四指（薬指）用の当接部２，３，４に押しボタン式のスイッチ１２，１３，１４が設けられている。さらに母指用の当接部７には、本体１の外周に沿って２つの押しボタン式のスイッチ１６，１７が並んで設けられている。
【００２１】
そしてコントローラ１を後述するようにＰＣに接続し、図２に示されるように、各当接部（窪み）２，３，４，６，７に、それぞれ対応する指（示指１８，中指１９，薬指２０，小指２１，母指２２）を当接させ、例えば母指用の当接部７を上方に向けた縦方向にコントローラ（本体１）を握って持つ。
【００２２】
そして図３，図４に示されるように、手首の上下のスナップによって本体１を上下に揺動させて空間で上下に傾斜移動させたり、図５，図６に示されるように、手首の左右のスナップによって本体１を左右に揺動させて空間で左右に傾斜移動させ、且つ所定のスイッチ１２，１３，１４，１６，１７を操作することによって、コントローラを通常のマウスと同様に使用することができる。
【００２３】
このとき使用者は、本体１を母指２２用の当接部７と、母指以外の四指１８，１９，２０，２１側の当接部２，３，４，６とによって、自然な状態でグリップすることができ、本体１を容易に握って傾斜移動やスイッチ操作を行うことができる。
【００２４】
なお各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７は、本体１を前述のように握った場合に、自然にスイッチ１２，１３，１４，１６，１７の上に対応する指が位置するように配置されている。
【００２５】
上記コントローラは、図７に示されるように、内部にモーションセンサ２３を構成する基板２４を備え、上記のように本体１を空間で左右及び上下に傾斜移動させることによるモーションセンサ２３からの出力によってポインタの座標位置を、上記コントローラの左右及び上下傾斜に応じてディスプレイ内で移動させ、すなわちディスプレイ内のポインタを移動させる構成となっている。
【００２６】
モーションセンサ２３は、図７及び図８のブロック図に示されるように、ＸとＹの２軸（２次元）の加速度センサ２６と、マイクロプロセッサチップ２７，ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コントローラチップ（ＵＳＢコントローラ）２８とを備えており、基板２４にＵＳＢのバスパワーから電源が供給され、モーションセンサ２３が動作する。このため本体１に電源は内蔵していない。
【００２７】
一方前述の各当接部２，３，４，６，７に設けられたスイッチ１２，１３，１４，１６，１７は、上記マイクロプロセッサチップ２７の入力側に接続されている。そしてＵＳＢコネクタ２９がＰＣのＵＳＢコネクタとＵＳＢケーブル２５（図２等参照）によって接続され、コントローラからのデータがＰＣに出力される。
【００２８】
なおコントローラの本体１側のＵＳＢコネクタ２９は、母指用の当接部７の反対側に設けられており、本体１を握った場合に、常に手掌の外側に位置する小指用の当接部６の側方からＵＳＢケーブル２５が突出するように構成されている。
【００２９】
上記加速度センサ２６は、図９に示されるように、Ｘ，Ｙの各軸毎に、出力回路３１が加速度のアナログ信号を、デューテイ・サイクル変調（ＤＣＭ）したディジタル信号に変換するように構成されており、この出力信号がＸ，Ｙの各軸毎に、マイクロプロセッサチップ２７のカウンタ・タイマー部３２に入力される。
【００３０】
そしてマイクロプロセッサチップ２７のカウンタ・タイマー部３２において、デューテイ・サイクル変調（ＤＣＭ）された加速度のデジタル信号を、加速度にデコードすることによって、加速度を正方向、逆方向の両方に最大±２ｇのレベルで測定することができるものとなっている。
【００３１】
ただし本実施形態においては、加速度０ｇが５０％のデューティ・サイクルを生成するため、加速度センサ２６を傾斜センサーとして使用し、カウンタ・タイマやポーリング・ループ処理を使って、デューテイ・サイクル変調されたＴ１とＴ２のパルスの長さを測定することによって重力等の静的な加速度信号を求めるように構成されている。
【００３２】
このためＸ軸、Ｙ軸それぞれの加速度センサ２６の出力回路３１からの信号は、マイクロプロセッサチップ２７のカウンタ・タイマー部３２に取り込まれ、本実施形態においては、０．２５μｓの分解能でＴ１のオン時間とオフ時間が測定される。
【００３３】
そして本加速度センサ２６が上記のように±２ｇのレンジを持っているため、静的な重力を計測する傾斜センサとして、±１ｇの範囲で使用することができ、このときＤＣＭのデューティサイクル変化量は１ｇあたり１２．５％であるため、出力される５０％（デューテイ比）を水平として水平から垂直まで傾斜させると、デューテイ比は傾斜方向と傾斜角度に応じて３７．５〜６２．５％の範囲の値を取る。
【００３４】
一方上記マイクロプロセッサチップ２７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ（３２ＫＢのＦｌａｓｈメモリ）、ＲＡＭ（２ＫＢ）をワンチップに内蔵したチップであり、加速度センサ２６からのＤＣＭ信号をサンプリングするカウンタ・タイマー部３２、各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７の状態を読み込むためのＩ／Ｏポート、ＵＳＢコントローラ２８と通信するためのシリアルポート等を内蔵している。
【００３５】
そしてマイクロプロセッサチップ２７のＦｒａｓｈメモリには、マイクロプロセッサチップ２７の初期化後、ＰＣからの要求パケットを待つメインルーティンと加速度センサ２６からのＸ軸、Ｙ軸のＤＣＭデータの割り込みルーティンとから構成されるコントローラ側のプログラムが書き込まれている。
【００３６】
なおコントローラ側では、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれのＤＣＭデータのＯＮ時間（０．２５μｓ単位）とＯＦＦ時間を計測して出力するのみであり、コントローラ（本体１）の傾斜計算等はＰＣ側で行い、コントローラ側の演算負荷が軽くなるように設計されている。
【００３７】
そしてＰＣ側において、コントローラから出力される本体１の傾斜に応じたデューティ比データ（水平の場合の０．５（５０％）から各軸それぞれ垂直まで傾きを変化させたときに±０．１２５（±１２．５％）変化する）を、ディスプレイ（スクリーン）のｄｘ（横方向）、ｄｙ（縦方向）の正規化された絶対座標（０から６５５３５までの値）に対応させる。
【００３８】
これにより本体１の空間内の傾斜移動に対応してポインタの座標が決定され、すなわち本体１を空間内で傾斜移動させることによって、ディスプレイ内でポインタが移動する。なおＰＣ側における上記ポインタの座標の決定演算は、ＰＣのＯＳ側にインストールされる本コントローラのドライバ（コントロール用のソフトウェア）が行い、演算結果をＯＳ側に渡す。
【００３９】
一方本実施形態の場合、５つのスイッチ１２，１３，１４，１６，１７がマイクロプロセッサチップ２７の入力側に接続されている。通常のマウスはスイッチ（ボタン）が、１〜３つ設けられているが、ＰＣ側のアプリケーションの様々なファンクションに対応させたり、コントローラの作動のＯＮ，ＯＦＦを切換えたりするために、通常のマウスに必要なスイッチの数より多い数のスイッチが設けられている。
【００４０】
そして前述のコントローラ用のドライバをＰＣ側にインストールすることによって、本コントローラの各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７を、マウスの左ボタン、右ボタン、キーボードの特殊キー（Ｓｈｉｆｔ，Ｃｔｒｌ，Ａｌｔ，Ｔａｂ等）や、コントローラの作動のＯＮ，ＯＦＦスイッチ等のＰＣ側又はコントローラ側を制御する所定の機能に割り当てて設定することが可能となっている。
【００４１】
すなわちＰＣ側においては、各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７の個別のＯＮ，ＯＦＦ状態のデータが入力されているため、ＰＣ側で所定のスイッチ１２，１３，１４，１６，１７のＯＮ，ＯＦＦデータを上記所定の機能のＯＮ，ＯＦＦデータとして扱うように設定することによって、各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７に上記所定の機能が割り当てられる。
【００４２】
そして本実施形態においては、上記ドライバをインストールすることによって、ＰＣ側に図１０に示されるようなキーエミュレーション画面３３を表示することが可能となり、該キーエミュレーション画面３３から上記スイッチ１２，１３，１４，１６，１７に対する上記各機能の設定をソフトウェア的に行う構成となっている。
【００４３】
また各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７に対する各機能の割り当てデータは設定ファイルとしてＰＣ側に複数記憶することができ、設定データの呼び出しは図１１に示されるプロパティ画面３４から可能となる。そしてプロパティ画面３４からキーエミュレーション画面３３を呼び出し、各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７に対する各機能の再設定を行うこともできる。
【００４４】
なお本実施形態においては、プロパティ画面３４を表示させるアプリケーションは、ＰＣのメモリに常駐し、例えばＧＵＩの一部にアイコンとして表示され、該アイコンをポインタによってクリックすることによって、プロパティ画面３４が表示されるように構成されている。
【００４５】
また本実施形態においてはデフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）で、母指の付け根側のスイッチ１６が、コントローラのＯＮ，ＯＦＦスイッチに、母指の指先側のスイッチ１７がキーボードのＴａｂキーに、示指の当接部２に設けられているスイッチ１２が、マウスの左ボタンに、中指の当接部３に設けられているスイッチ１３が、キーボードのｓｈｉｆｔキーに、薬指の当接部４に設けられているスイッチ１４が、キーボードのｃｔｒｌキーにそれぞれ割り当てられている。
【００４６】
このためデフォルトの設定を変更しなければ、前述のように本体１を揺動移動させて、ディスプレイ上でポインタを移動させ、示指でスイッチ１２を操作することによってポインタが位置する所定の座標位置でのシングルクリックやダブルクリックを行うことができる。
【００４７】
またキーボードを直接操作することなく、母指で指先側のスイッチ１７を操作することによってＴａｂキーを、中指でスイッチ１３を操作することによってｓｈｉｆｔキーを、薬指でスイッチ１４を操作することによってｃｔｒｌキーをそれぞれ操作して、アプリケーション等を操作することができる。
【００４８】
なお前述のコントローラのＯＮ，ＯＦＦ用のスイッチ１６は、母指の付け根によって上記スイッチ１６を押し操作することにより、前述のカウンタ・タイマー部３２に加速度センサ２６からのデータが送られ、ポインタの移動情報としてＰＣにデューティ比データが出力され、ポインタを移動させることが可能となるものであり、すなわちポインタの移動（ポインタの座標位置のデータ）のＯＮ，ＯＦＦを切換えるスイッチとなっている。
【００４９】
これにより母指の付け根による上記スイッチ１６の押し操作を解除することにより、上記カウンタ・タイマー部３２に加速度センサ２６からのデータが送られず、ポインタの移動情報（デューティ比データ）がＰＣに出力されないため、コントローラの本体１を空間内で傾斜移動させてもポインタの移動は行われない。
【００５０】
このため母指の付け根によって上記スイッチ１６を押し操作してディスプレイ内においてポインタを移動させ、その後上記スイッチ１６の押し操作を解除することによって、コントローラを持つ手を自由に動かしても、ディスプレイ上でポインタは移動しない。
【００５１】
すなわち上記スイッチ１６をＯＦＦとすることによって、ポインタを移動させる意思が無い場合に、不用意にコントローラを持つ手を動かしてもポインタは移動せず、ポインタの誤操作を防止することができ、次にポインタを移動させる場合に必要以上の距離ポインタを移動させる等の動作を行う必要が無い。
【００５２】
なお本実施形態においては、コントローラの左右及び上下方向への揺動（傾斜）移動角度とディスプレイの左右両端間及び上下両端間の位置を絶対的に対応させておく絶対制御と、コントローラの左右及び上下方向への傾斜移動角度とディスプレイの左右両端間及び上下両端間の位置を相対的に対応させておく相対制御を上記ドライバの設定（プロパティ画面３４での設定）によってＰＣ側で行わせることが可能となっている。
【００５３】
これにより例えば上記スイッチ１６がＯＮの状態で、コントローラを空間内で傾斜移動させ、ディスプレイ内のポインタを所定の位置に位置決めした状態で、いったんスイッチ１６をＯＦＦとし、再度スイッチ１６をＯＮしてポインタを移動させる場合に、絶対制御を行っている場合は、再度スイッチ１６をＯＮした際のコントローラの傾斜角度に応じたディスプレイ内の位置にポインタが移動して表示され、当該位置から再度ポインタが移動する。このためコントローラのリセットスイッチは不要である。
【００５４】
これに対して相対制御を行っている場合は、再度スイッチ１６をＯＮした際のコントローラの位置が、スイッチ１６をＯＦＦにする直前のポインタの位置に対応するため、再度スイッチをＯＮした際のコントローラの位置に無関係に、スイッチをＯＦＦにする直前のポインタの位置から再度ポインタが移動する。
【００５５】
この場合はスイッチ１６のＯＮによりコントローラがリセットされ、スイッチ１６をＯＮにした直後のコントローラの傾斜位置のデータに、スイッチ１６をＯＦＦにする直前のポインタの座標位置が割り当てられ、スイッチ１６をＯＮにした直後のコントローラの傾斜位置を基準にポインタの座標位置割り出しが行われることとなる。
【００５６】
なお各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７は、押した状態でＯＮとなり、押し状態を解除するとＯＦＦに復帰するスイッチであるため、特にコントローラのＯＮ，ＯＦＦ用のスイッチは、ポインタを移動させる間は常に押し操作を継続する必要がある。
【００５７】
このため継続的な押し操作が容易な母指の付け根側のスイッチ１６をデフォルトでコントローラのＯＮ，ＯＦＦ用のスイッチとし、コントローラのＯＮ，ＯＦＦ操作を容易に行うことができるように構成している。
【００５８】
ただし前述のようにコントローラのＯＮ，ＯＦＦ用のスイッチを他のスイッチに割り当てることも可能であり、特に薬指用の当接部４に設けられるスイッチ１４にコントローラのＯＮ，ＯＦＦ用のスイッチを割り当てることにより、継続的な押し操作を容易に行うことができる。
【００５９】
なお各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７への各機能の割り当ての変更設定は、本実施形態においてはＰＣ側で行う構成となっているが、コントローラ自身に設け、コントローラで各スイッチ１２，１３，１４，１６，１７に各機能を割り当てるように構成することもできる。
【００６０】
図１２は、本コントローラをＶＲ（バーチャルリアリティ）画像表示システム３６に使用した状態を示す斜視図である。このＶＲ画像表示システム３６は、大型のディスプレイ３７に比較的近い位置にオペレータＰが位置し、前方の視界のほとんどをディスプレイ３７の表示面Ｓで覆うことによって、表示されるＶＲ画像をリアルに見ることができるシステムとなっている。
【００６１】
そして上記ＶＲ画像表示システム３６は、ＰＣからなるハードウェアによって構成されており、ＰＣ内にインストールされているＶＲアプリケーションが、ウェブブラウザを介して表示面ＳにＶＲ画像を表示させ、さらに表示面Ｓ内にポインタを表示させ、ポインタの移動やクリックによって視点移動等の表示画面のコントロールを行うことが可能となっている。
【００６２】
また上記ＶＲ画像表示システム３６は、ＰＣ側にキーボードが接続されてはいるが、該キーボードは通常使用しない。ただしＶＲアプリケーションは、キーボードのｔａｂキー，ｓｈｉｆｔキー，ｃｔｒｌキーに、表示画面の拡大や縮小等の機能が割り当てられており、ｔａｂキー，ｓｈｉｆｔキー，ｃｔｒｌキーのデータをＶＲアプリケーション側（ＰＣ）に入力することによって、表示画面の拡大や縮小等の行うことができる。
【００６３】
このため本コントローラを使用し、オペレータＰが本体１を握って上下左右方向に揺動移動させることにより視点移動を行わせたり、ｔａｂキー，ｓｈｉｆｔキー，ｃｔｒｌキーに割り当てられたスイッチを操作することによって、ワンタッチで表示画面の拡大や縮小等を操作し、より表示画像を任意に操作し、リアルにＶＲ画像を見ることができる。
【００６４】
この場合は通常のＰＣを操作する場合とは異なり、概ね専用機を操作する感覚となるため、キーボードやマウスを使用する感覚とは異なり、専用のコントローラを操作する感覚を得ることができ、本ＶＲ画像表示システムを円滑に操作することができる。
【００６５】
特に車椅子使用者や子供のような本ＶＲ画像表示システムに対して低位置から操作を行うオペレータの場合も、本コントローラによって、ディスプレイ３７に触れたりすることなく容易にＶＲ画像表示システムをオペレートすることができる。
【００６６】
またコントローラのＯＮ，ＯＦＦスイッチを使用することにより、視点移動を行わずに画面操作を行う場合、上記コントローラのＯＮ，ＯＦＦスイッチに割り当てられたスイッチを操作して、ポインタ移動をＯＦＦ状態とすることによって、本体１をどのような状態にしてもポインタが移動しないため、ポインタの状態を意識することなく本ＶＲ画像表示システムを円滑に操作することができる。
【００６７】
また上記ＶＲ画像表示システム以外に、ディスプレイに表示される表示をポインタやスイッチによって切り替えるような装置に本コントローラを使用することもでき、さらにゲーム機等のコントローラとしても使用することができる。
【００６８】
ただしゲーム機や、スイッチによって画像等の表示を切り替えるような装置等のポインタの移動や表示が不要な装置に本コントローラを使用する場合は、基板２４に前述のモーションセンサ２３の部分は不要となり、最低限１つのスイッチのみを備え、該スイッチの入り切り（ＯＮ，ＯＦＦ）状態を上記装置側に送るものとすることができる。
【００６９】
なおモーションセンサ２３を備えた本実施形態のコントローラは、少なくとも通常のマウスと同様にＰＣ側を制御することができるため、通常のＰＣにマウスの代わりに接続して、ＰＣ側を円滑に制御することができる。
【００７０】
また上記実施形態は、本体１を右手で縦方向に握って操作する例であるが、図１３に示されるように、本体１を横方向に握り、左右及び上下に揺動移動させることも可能である。さらに前述のように本体は表裏対称形状であるため、図１４に示されるように、左手で握って操作することもでき、この場合も右手で握る場合と全く同じ握り感覚と操作感を得ることができる。なお本コントローラは縦と横が各当接部２，３，４，６，７の配置や、全体の形状等から明確であり、縦方向又は横方向に容易に握ることができる。
【００７１】
そして以上のように本コントローラを使用する場合、どのようなケースで使用しても、必ず小指用の当接部６の側方からＵＳＢケーブルが突出し、母指用の当接部７の反対側からＵＳＢケーブルが延出するため、ＵＳＢケーブルが本体１の揺動操作を妨げることは無い。
【００７２】
また本コントローラをワイヤレスとすることもでき、この場合はＵＳＢケーブルのコネクタ２９の位置からアンテナを突出させることによって、アンテナがコントローラの操作の妨げになることは無い。ただしアンテナの場合本体１の内部に内蔵することもできる。
【００７３】
なお本体１における四指側の当接部は、本実施形態においては四指（示指，中指，薬指，小指）全てに対して設けてあるが、必ずしも全ての四指に対して設ける必要はなく、このため「四指側」との表現を使用している。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明の構造によると、本コントローラは母指用の当接部と、母指以外の四指側の当接部とによって、自然な状態でグリップすることができるため、容易に握ってスイッチ操作することができるという利点がある。このため特に中空な内部に、ディスプレイに表示されるポインタの座標位置を、空間移動に応じて出力する座標設定手段を設け、例えばパーソナルコンピュータ等に接続することにより、ポインタを空間で移動させるポインティングデバイスとして使用することができる。
【００７５】
そして少なくとも１つのスイッチを、ディスプレイ上の座標位置のデータ又は所定の命令のデータを、ディスプレイへの表示を行う装置（パーソナルコンピュータ等）側に出力する命令形のスイッチとすることにより、容易に握って空間で移動させるマウスを構成することができるという効果がある。
【００７６】
また２つ以上の当接部にそれぞれスイッチを設け、１つのスイッチがポインタの座標位置のデータの出力を入り切り操作するスイッチとすることにより、このスイッチをＯＦＦとすることによって、ポインタを移動させる意思が無い場合に、不用意にコントローラを持つ手を動かしてもポインタは移動せず、ポインタの誤操作を防止することができ、次にポインタを移動させる場合に必要以上の距離ポインタを移動させる等の動作を行う必要が無いという利点がある。
【００７７】
このときコントローラ又はコントローラが接続される装置側において各スイッチの機能を任意に変更して割り当てることができるスイッチ割り当て機能を設けることにより、例えばディスプレイに表示される画像の拡大や縮小の機能等をいずれかのスイッチに割り当てることによって、本コントローラによって、表示操作等を円滑に行うことができるという効果がある。
【００７８】
さらに外形を表裏対称の形状とすることによって、左右どちらの手でも本コントローラを握り操作することができ、この場合も左右どちらの手で握っても全く同じ握り感覚と操作感を得ることができ、特に左利き専用のコントローラを製造する必要が無いという利点がある。
【００７９】
またコントローラとコントローラが接続される装置側との間を接続するケーブル、又はコントローラが接続される装置側に、コントローラからのデータを無線で送信するためのコントローラ側のアンテナが、コントローラを把持した状態で常に手掌の外側に位置する用に構成することにより、アンテナやケーブルがコントローラの移動操作等を妨げることは無く、円滑に操作を行うことができる。
【００８０】
そして本コントローラをバーチャルリアリティ画像表示システムに使用することにより、表示面を直接タッチ操作することなく、画面表示を変化させることができ、表示画面に集中することができるため、バーチャルリアリティ画像をよりリアルに見ることができるという利点がある。
【００８１】
特にオペレータによるデータの入力操作が可能なオペレータの所在位置の範囲である特定の操作可能エリア内において、ディスプレイと対面視する観者にとって視界の略全体を覆うサイズの表示面をディスプレイが備えたバーチャルリアリティ画像表示システムの場合、観者の没入感が向上するため、バーチャルリアリティ画像のリアル感は更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】コントローラの斜視図である。
【図２】コントローラを右手で縦方向に握った状態を示す斜視図である。
【図３】コントローラを空中で上方に傾斜移動させた状態を示す斜視図である。
【図４】コントローラを空中で下方に傾斜移動させた状態を示す斜視図である。
【図５】コントローラを空中で左に傾斜移動させた状態を示す斜視図である。
【図６】コントローラを空中で右に傾斜移動させた状態を示す斜視図である。
【図７】コントローラの内部の平面図である。
【図８】コントローラのブロック図である。
【図９】加速度センサのブロック図である。
【図１０】ディスプレイに表示されるキーエミュレーション画面図である。
【図１１】ディスプレイに表示されるプロパティ画面図である。
【図１２】本コントローラをバーチャルリアリティ画像表示システムに使用した状態を示す斜視図である。
【図１３】コントローラを右手で横方向に握った状態を示す斜視図である。
【図１４】コントローラを左手で縦方向に握った状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
２四指側の当接部
３四指側の当接部
４四指側の当接部
６四指側の当接部
７母指用の当接部
８把持面
９表側
１１裏側
１２スイッチ
１３スイッチ
１４スイッチ
１６スイッチ
１７スイッチ
２３モーションセンサ（座標設定手段）
２５ＵＳＢケーブル（ケーブル）
３６バーチャルリアリティ画像表示システム
３７ディスプレイ
Ｓ表示面

Claims

手掌に載せた状態から把持した場合に、母指以外の四指側の指が収まる位置に窪みからなる四指側の当接部（２），（３），（４），（６）を並設し、前記四指側の当接部（２），（３），（４），（６）の側方に、該当接部（２），（３），（４），（６）と交差する方向に母指を収容する窪みからなる母指用の当接部（７）を設け、母指側の当接部（７）の反対側の外周面を手掌の母指球側に当接する把持面（８）としたグリップ可能な形状をなし、少なくとも１つの当接部にスイッチを設けてなるコントローラ。
ディスプレイへの表示を行う装置に接続され、中空な内部に、ディスプレイに表示されるポインタの座標位置を、空間での移動に応じて出力する座標設定手段（２３）を備えた請求項１のコントローラ。
少なくとも１つのスイッチが、ディスプレイ上の座標位置のデータ又は所定の命令のデータを、ディスプレイへの表示を行う装置側に出力する命令形のスイッチである請求項２のコントローラ。
２つ以上の当接部にそれぞれスイッチを設け、１つのスイッチ（１６）がポインタの座標位置のデータの出力を入り切り操作するスイッチである請求項２又は３のコントローラ。
コントローラ又はコントローラが接続される装置側において各スイッチ（１２），（１３），（１４），（１６），（１７）の機能を任意に変更して割り当てることができるスイッチ割り当て機能を設けた請求項１又は２又は３又は４のコントローラ。
把持に際して手掌面に当接する表側（９）と、当接しない裏側（１１）とが、表裏対称形状をなす請求項１又は２又は３又は４又は５のコントローラ。
コントローラとコントローラが接続される装置側との間を接続するケーブル（２５）、又はコントローラが接続される装置側に、コントローラからのデータを無線で送信するためのコントローラ側のアンテナが、コントローラを把持した状態で常に手掌の外側に位置する請求項１又は２又は３又は４又は５又は６のコントローラ。
特定の対象物のバーチャルリアリティ画像をディスプレイに表示させるバーチャルリアリティ画像表示システム（３６）に接続され、表示される対象物を移動若しくは動作させるように表示を変化せしめるための作動制御用のデータを入力する請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７のコントローラ。
バーチャルリアリティ画像表示システム（３６）のディスプレイ（３７）が、オペレータによるデータの入力操作が可能なオペレータの所在位置の範囲である特定の操作可能エリア内において、ディスプレイ（３７）と対面視する観者にとって視界の略全体を覆うサイズの表示面（Ｓ）を備えた請求項８のコントローラ。