JP2018500674A - ユーザーの指の位置を決定するための信号生成システム及び検出器システムならびに方法 - Google Patents

ユーザーの指の位置を決定するための信号生成システム及び検出器システムならびに方法 Download PDF

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Abstract

【解決手段】ユーザーの指の位置を決定するための方法が説明される。方法は、複数の発光体に電力を提供するためにヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）から電力信号を送信することを含む。発光体は電力信号を受信すると、シーケンスで光を発する。方法は、発光体の複数の位置を決定するために発光体によって発せられる光を使用することを含む。位置はＨＭＤを使用し、ゲームをプレイするために使用される。【選択図】図１

Description

本開示はユーザーの指の位置を決定するための信号生成システム及び検出器システムならびに方法に関する。
ゲームプレイのためにさまざまな装置が開発されてきた。例えば、多様なゲーム企業が、ユーザーに他では味わえないゲーム経験を提供するためにゲームコンソールを作成してきた。具体例を示すと、ユーザーはウォーゲーム、カンフーゲーム、ダンシングゲーム等をプレイできる。
いくつかのゲーム企業は、ユーザーの頭の上を越え、ユーザーにゲームの表示を提供するディスプレイ装置を開発してきた。ユーザーは、ゲームをプレイするために係るディスプレイ装置の使用中に自分があたかもゲームの中にいるかのように感じる。
しかしながら、いくつかのゲーム機は精度を欠き、高価である。
本開示の実施形態は、ユーザーの指の位置を決定するための信号生成システム及び検出器システム、ならびに方法を提供する。
本開示の他の態様は、本開示に説明される実施形態の原理を例として示す添付の図面と併せて解釈される以下の発明を実施するための形態から明らかになるだろう。
いくつかの実施形態では、本開示は指の上に、例えば指輪、パッチ、ブレスレット等の、小型赤外線（ＩＲ）発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するデバイスを着用することに関する。ＩＲ ＬＥＤから発せられる光は、ＩＲ ＬＥＤが実装されるウェアラブルデバイスの位置を決定するためにＩＲセンサを使用し、検出される。
本開示のいくつかの実施形態は、照明と同じ期間に亘ってＩＲ光を収集する同期されたセンサと併せて各ウェアラブルデバイスからＩＲ光の非常に短く、非常に明るいパルスを使用することに関する。本用途の場合、例えばウェアラブルデバイス等のＩＲ ＬＥＤを照明するためにウェアラブルデバイスで使用される電力は小さく、無線電力システムを実用的にする。ウェアラブルデバイスに無線で電力信号を送信するために送信回路の部分として皮膚を使用することが可能な場合がある。
多様な実施形態では、共鳴誘導結合が特に短距離から中距離の電力伝達用に設計される。例えば、いくつかのシステムは、例えば蓄電板、ワイヤ等の電力貯蔵装置へのＷｉ−Ｆｉ信号の誘導結合によって既存のＷｉ−Ｆｉ信号から直接的に電力を採取できる。
電力は無線で送られるので、いくつかの実施形態では同期信号も送信される。電力信号及び同期信号はすべてのウェアラブルデバイスに一斉送信される。各ウェアラブルデバイスは、すべての他の指輪（ＬＥＤ）に関するその照明タイムスロットを決定する識別子（ＩＤ）を有する。例えば、ＩＲセンサは１０００ヘルツ（Ｈｚ）の周波数で光をサンプリングする。１０本の指に着用された１０のウェアラブルデバイスの１０のＬＥＤの場合、１０のＬＥＤは１０００分の１秒フレームごとに順々に照明され、次いで各ＬＥＤはこの時分割サンプリングのために１００Ｈｚで効果的にサンプリングされる。センサの視点からすれば、ＬＥＤは、ノッチＩＲフィルターがセンサ側のＩＲ照明の周波数に適合するために使用されるときに圧倒的に最も明るい物体である。各サンプル間隔でセンサの視野錐台に単一の輝点があるので、ウェアラブルデバイスの検出は容易になる。さらに、多様な実施形態では、この輝点は他のサンプル間隔では可視ではなく、点を識別する信頼度を増す。
センサの例は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、相補型金属酸化物半導体素子（ＣＭＯＳ）カメラ等のカメラを含む、またはそれは位置検出デバイス（ＰＳＤ）であることがある。ＰＳＤは、例えば光の重心等の点を返す。
さらに、多様な実施形態では、同期中、位置が決定されるウェアラブルデバイスは識別コードで識別される。識別コードはウェアラブルデバイス、したがってユーザーの指と関連付けられる。例えば、ユーザーは、ユーザーの特定の指にウェアラブルデバイスを着用するように命令される。命令はヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）の画面に表示され、ゲームコンソールのゲームプロセッサによって生成される。多様な実施形態では、命令は、ＨＭＤ、ゲームコンソール、及びウェアラブルデバイスを具備する取扱説明書でユーザーに提供される。
多様な実施形態では、単一のセンサはその場所からＬＥＤまでの２次元（２Ｄ）光線を決定するために使用されるが、基準枠に対してその光線に沿ったＬＥＤの位置を決定するためには使用できない。この場合、複数のセンサが３次元（３Ｄ）空間でウェアラブルデバイスの位置を三角測量するために使用される。例えば、２台のセンサがＨＭＤのベースラインを使用し、ＨＭＤ自体に取り付けられる。これは、基準枠をＨＭＤに結び付けることを可能にするだろう。
しかしながら、いくつかの実施形態では、指及び／または手が移動するので、ＨＭＤに取り付けられた２つのセンサはユーザーの指及び／または手による妨害のためウェアラブルデバイスのいくつかからの見通し線を有さない。これらの実施形態では、追加のセンサがユーザーの前で使用され、ユーザーの胴を指し返す。これらの追加のセンサのために、それらの基準枠が決定される。追加のセンサ基準枠を得るために、２つ以上の時分割パルス化ＩＲ ＬＥＤがＨＭＤに置かれる。追加センサのそれぞれが２つのＨＭＤ ＩＲ ＬＥＤをその視野錐台に有する限り、ＨＭＤレイアウトは追加センサの基準枠とＨＭＤの基準枠との間で相対位置をさらに決定するために決定される。
いくつかの実施形態では、複数のセンサを用いると、遮断される、またはセンサの１つもしくは複数の視界が遮られるウェアラブルデバイス上にＬＥＤがある場合がある。ウェアラブルデバイスから発せられる光がセンサの内の２つによって検出される場合、次いでウェアラブルデバイスの信頼できる相対位置が決定される。２つ以上のセンサがウェアラブルデバイスのＬＥＤからの光を検出する場合、次いでＬＥＤの位置はより厳密に決定される。多様な実施形態で、単一センサだけがＬＥＤからの光を検出する場合、次いでユーザーの指及び／または単一センサから遮られていない他のＬＥＤの制約の世界認識が問題のＬＥＤの光線に沿った距離を推定するために使用される。
多様な実施形態では、ＬＥＤがすべてのセンサから遮られる場合、次いで、例えば画像取込みデータ、ＬＥＤの最近の位置データ等のデータがＬＥＤの位置を決定するために使用される。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるシステム及び方法はウェアラブルＬＥＤ「パッチ」に適用可能である。例えば、ＬＥＤはユーザーの手に着用される手袋に取り付けられる。別の例として、パッチはＶｅｌｃｒｏ（商標）または取付けの他の方法を使用することによってユーザーの衣服に取り付けられる。別の例として、パッチが手首及び腕に着用されるとき、ユーザーの手首及び腕の位置が決定される。例えば、ウェアラブルデバイスはリストバンドまたはアームバンドを含む。
いくつかの実施形態では、較正動作が実行される。例えばユーザーは自分の指の遠心端でウェアラブルデバイスを着用するように命令される。この例では、ユーザーからユーザー及び／またはあるインタフェースセッションから別のインタフェースセッションへなんらかの変動がある場合、較正はユーザーの指の位置を決定する上での信頼性を助長する。別の例として、ＬＥＤが例えば手首、前腕等のユーザーの身体の他の部分に取り付けられるとき、較正は異なるユーザーの他の身体の部分の間の相対位置の決定を容易にする。
多様な実施形態では、較正動作は必要とされない。例えば、手袋に取り付けられたＬＥＤの場合、較正は実行されない。手袋は複数のユーザーの手にフィットする。
いくつかの実施形態では、ゲームコンソールとインタフェースされるＨＭＤインタフェースを介して仮想環境とインタフェースするために手の位置及び指の位置を追跡するための方法が説明される。方法は、ＨＭＤから、ＨＭＤを着用するユーザーの手の複数の指と関連付けられた複数のウェアラブルデバイスに電力信号を送信し、複数のウェアラブルデバイスに識別子（ＩＤ）を順次送信することを含む。各ＩＤは複数のウェアラブルデバイスの１つを識別する。複数のウェアラブルデバイスのそれぞれは対応する光源を活性化させ、これにより複数のウェアラブルデバイスのそれぞれはタイムスロットの間アクティブとなり、各ウェアラブルデバイスはＨＭＤによって順次送信されたＩＤに基づいて、それぞれのタイムスロットでアクティブであることを繰り返す。さらに、送信されたＩＤごとに、方法はＨＭＤに取り付けられた少なくとも２つの光学センサの空間位置を決定し、検出された空間位置についてＨＭＤ上に置かれる少なくとも２つのセンサを使用し、複数のウェアラブルデバイスの１つから発せられる光を検出することを含む。発せられる光の検出は順次送信されるＩＤに同期される。また、送信されるＩＤごとに、方法は、指の内の１つの現在位置と関連付けられる、複数のウェアラブルデバイスの内の１つの現在位置を決定するために、検出された発せられた光及び決定された空間位置のためのデータをＨＭＤからゲームコンソールに送信することを含む。空間位置を決定する動作、発せられた光を検出する動作、及び検出された発せられた光のためのデータをＨＭＤからゲームコンソールに送信する動作は、ウェアラブルデバイスの経時的に移動する位置を識別するために順次送信されるＩＤのそれぞれについて繰り返される。
いくつかの実施形態では、ＨＭＤを介して仮想環境とインタフェースするために手及び指の位置を追跡するための方法が説明される。方法は、ＨＭＤを着用するユーザーの手の複数の指と関連付けられた複数のウェアラブルデバイスに、ＨＭＤから電力信号を送信することを含む。方法は、複数のウェアラブルデバイスにＩＤを順次送信することをさらに含む。各ＩＤは複数のウェアラブルデバイスの１つを識別する。また、複数のウェアラブルデバイスのそれぞれは対応する光源を活性化させられ、これにより複数のウェアラブルデバイスのそれぞれはタイムスロットの間アクティブであり、各ウェアラブルデバイスは、ＨＭＤによって順次送信されるＩＤに基づいて、それぞれのタイムスロットでアクティブであることを繰り返す。また、方法は、ＨＭＤに置かれた少なくとも２つのセンサを使用し、複数のウェアラブルデバイスの１つから発せられた光を検出することも含む。発せられた光の検出の動作は、順次送信されるＩＤに同期される。方法は、ウェアラブルデバイスのそれぞれの位置を決定するために発せられた光に関するデータを提供することを含む。ウェアラブルデバイスのそれぞれの位置は、ＨＭＤの少なくとも２つのセンサの間の基準枠に対して決定され、これにより各ウェアラブルデバイスの位置は指の１つの位置に関連付けられる。方法は、仮想環境でユーザーの手を表示することを含む。ユーザーの手は、決定された位置に基づいて表示される指を含む。
いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスの位置を決定するための方法が説明される。方法は、複数の発光体を有する複数のウェアラブルデバイスに電力を提供するためにＨＭＤから電力信号を送信することを含む。発光体は、電力信号の中で受け取られる電力に基づいて順序付けされたシーケンスで光を発する。発光体が発光の複数のシーケンスを繰り返し、各発光体が光の一部分の発光の周波数を有するシーケンスである順序付けられたシーケンス。方法は、電気信号を生成するために発光体によって発せられる光を検出し、ウェアラブルデバイスの複数の位置を決定するために電気信号に関するデータを分析のために提供することを含む。ウェアラブルデバイスの位置は、ＨＭＤの中に表示される対話環境の中でのユーザーの手の指の表現の１つまたは複数の位置を決定するために使用される。
多様な実施形態では、対話環境で画像を表示するためのシステムが説明される。システムはユーザーの頭部に着用されるＨＭＤを含む。ＨＭＤは、電力信号を生成するための電源、及び１つまたは複数の発光体デバイスに向かって電力信号を送信するための電源に結合される送信機を含む。１つまたは複数の発光体デバイスは、対応する１つまたは複数のウェアラブルデバイスに統合される。１つまたは複数のウェアラブルデバイスはユーザーの１つまたは複数の身体の部分に着用されるように構成される。１つまたは複数の発光体デバイスは、電力信号に基づいたシーケンスで光を発する。ＨＭＤは、複数の電気信号を生成するために光の少なくとも一部分を感知するための信号検出器をさらに含む。システムはＨＭＤに結合されるゲームコンソールをさらに含む。ゲームコンソールは、電気信号からのウェアラブルデバイスの１つの、１つまたは複数の位置の決定のための信号検出器と関連付けられた位置決定モジュールを含む。また、ＨＭＤは、ゲームコンソールから画像データを受信する通信装置も含む。画像データは、１つまたは複数の位置に基づいて生成される。ＨＭＤは、画像データに基づいての１つまたは複数の画像を表示するための表示画面を含む。
いくつかの実施形態では、同期信号に基づいて光を発するために制御される発光体システムが説明される。発光体システムは、ゲームプレイ中にユーザーのそれぞれ１つまたは複数の身体の部分に着用されるための１つまたは複数のウェアラブルデバイスを含む。各ウェアラブルデバイスは、復調信号を生成するためにＨＭＤから電力信号及び同期信号を受信するための受信機を含む。同期信号はウェアラブルデバイスの識別子を含む。さらに、各ウェアラブルデバイスは復調信号から生じる電荷を蓄積するための受信機に接続される蓄積装置、及び電荷に基づいて生成される電流信号を受信すると、光を生じさせるために蓄積装置に結合される光源を含む。光源は、同期信号の識別子に基づいて光を発するために制御される。
本明細書に説明されるシステム及び方法のいくつかの優位点は、ゲームプレイ中にユーザーの指の正確な位置を提供することを含む。例えば、ユーザーの指に着用されるいくつかの光源によって発せられる光、及びＨＭＤに結合される光学センサによる光の検出に基づいて、指の位置は決定される。位置は、ＨＭＤの表示画面でゲームをプレイするために使用される。ユーザーの指との光源の結合は指の位置の精度の上昇を容易にする。
本明細書に説明されるシステム及び方法の他の優位点は、例えば、ゲームプレイ中のユーザーの、例えば肘、手首等の身体の部分の正確な位置を提供することを含む。光源は身体の部分に結合され、光源から発せられる光は身体の部分の位置を決定するために使用される。光源の身体の部分への結合は、ゲームプレイ中の身体の部分の位置の精度を高めることを容易にする。身体の部分の位置は、ＨＭＤで表示されるゲームをプレイするために使用される。
いくつかの実施形態では、精度は、光源が光を順次に発するときに高まる。光源が光を順次に発するとき、光学センサはユーザーの指または身体の部分の各光源を明確に検出できる。
本明細書に説明されるシステム及び方法の追加の優位点は、ＨＭＤを使用し、ゲームをプレイする費用を削減することを含む。例えば、指のまたは身体の部分の画像を取り込むために使用されるデジタルカメラは、光源及び光学センサよりも高価である。光源を使用すると、多くの場合、デジタルカメラを使用する必要はなく、ＨＭＤを使用し、ゲームをプレイするコストは削減される。
本開示の多様な実施形態は、添付図面と併せて解釈される以下の説明を参照することにより最もよく理解される。
本開示の一実施形態に従って、ゲームをプレイするためのユーザーの指でのウェアラブルデバイスの使用を示すためのシステムの図である。
本開示の一実施形態に従って、左手の指の遠心端にウェアラブルデバイスが着用されることを示すためのユーザーの左手の図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーの左手の指の内の遠心端に着用されるウェアラブルデバイスの中に統合される光源を示すためのユーザーの左手の図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーの対応する指の遠心端と中間部分との間の指関節でのウェアラブルデバイスの位置決めを示すためのユーザーの左手の図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーの対応する指の中間部分でのウェアラブルデバイスの位置決めを示すためのユーザーの左手の図である。
本発明の一実施形態に従って、ユーザーの左手の対応する指の中間部分及び指の近位部を繋ぐ指関節上のウェアラブルデバイスの場所を示すためのユーザーの左手の図である。
本発明の一実施形態に従って、ユーザーの指の近位部でのウェアラブルデバイスの場所を示すためのユーザーの左手の図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーの左手の指の遠心端の部分に着用されるウェアラブルデバイスの使用を示すためのユーザーの左手の図である。
本開示の一実施形態に従って、指抜き内での光源の統合を示すためのユーザーの左手の図である。
本開示の一実施形態に従って、ウェアラブルデバイスとしてのパッチの使用を説明するためのユーザーの左手の図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーの指に着用されるパッチの図である。
本開示の一実施形態に従って、光源が手袋の指部分に統合されることを示すためのユーザーの左手の図である。
本開示の一実施形態に従って、光源を有する指輪の図である。
本開示の一実施形態に従って、信号送信器から受信される電力信号によって帯電する指輪の実施形態の図である。
本開示の一実施形態に従って、信号送信器から受信される電力信号によって帯電する複数の光源を含む別の指輪の実施形態の図である。
本開示の一実施形態に従って、異なる数の光源を有する指輪を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、光源から発光の順序付けを示すための複数の指輪の図である。
本開示の一実施形態に従って、異なる形状の指輪を示すための図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤの下の光学センサの場所を示すためのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）の図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤの前面及び端縁の多様な位置での光学センサの場所を照明するための図８Ａ−１のＨＭＤの図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサがＨＭＤ上に位置する場所を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサがＨＭＤ上に位置する場所を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサがＨＭＤ上に位置する場所を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサがＨＭＤ上に位置する場所を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサがＨＭＤ上に位置する場所を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサがＨＭＤ上に位置する場所を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサがＨＭＤ上に位置する場所を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサがＨＭＤ上に位置する場所を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサがＨＭＤ上に位置する場所を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、ウェアラブルデバイスへの電力信号の送信、及びウェアラブルデバイスのそれぞれからの光信号の受信を示すための信号発生器及び検出器（ＳＧＤ）の図である。
本開示の一実施形態に従って、望ましくない周波数を除外するための周波数フィルターを含む別のＳＧＤの図である。
本開示の一実施形態に従って、ウェアラブルデバイスの構成要素を示すためのウェアラブルデバイスのブロック図である。
本開示の一実施形態に従って、ウェアラブルデバイスでの電荷センサの使用を示すためのウェアラブルデバイスのブロック図である。
本開示の一実施形態に従って、光源をオン及びオフにすることを示すためのグラフである。
本開示の一実施形態に従って、光源による光の順次発光を示すためのタイミング図である。
本開示の一実施形態に従って、電力信号及び同期信号の生成を示す信号発生器の図である。
本開示の一実施形態に従って、光源による発光と光学センサによる光の収集を同期させるための同期信号の生成を示す信号発生器の図である。
本開示の一実施形態に従って、光を生成するためにウェアラブルデバイスの識別コード（ＩＤ）の使用を示すための発光体デバイスの図である。
本開示の一実施形態に従って、時間遅延を有するウェアラバウルデバイスのＩＤの使用を示すための別の発光体デバイスの実施形態の図である。
本開示の一実施形態に従って、時間遅延及び周波数を有するウェアラブルデバイスのＩＤの使用を示すための別の発光体デバイスの実施形態の図である。
本開示の一実施形態に従って、ウェアラブルデバイスの中の発光体によって発せられる光の入射位置に基づいてウェアラブルデバイスの位置を決定するための信号検出器の図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤ上の光学センサの基準枠から光源の位置を決定するための光線交差計算を使用するためのシステムの図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤ上の光学センサからのウェアラブルデバイスの遮断を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤの基準枠に対して基準枠を提供するためのトルソ装置を示す図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤの基準枠に対する遮断されたウェアラブルデバイスの位置の決定を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、ゲームの状態に基づいてユーザーに触覚フィードバックを提供するために使用される触覚フィードバックシステムの図である。
本開示の一実施形態に従って、ゲームコンソールによる触覚フィードバックシステムの制御を示すために使用されるシステムの図である。
本開示の一実施形態に従って、ウェアラブルデバイスがユーザーの他の身体の部分に着用されることを示すシステムの図である。
本開示の一実施態様に従って、ゲームコマンドを決定するためのウェアラブルデバイスの位置の使用を示すためのシステムの図である。
本開示の一実施形態に従って、ウェアラブルデバイスの位置と、ＨＭＤに表示されるゲームに表示される仮想指の画像との間の調整を示すためのＨＭＤの表示画面に表示されるゲームの図である。
本開示の一実施形態に従って、テニスゲームがＨＭＤの表示画面に表示されている間にユーザーによってプレイされているテニスゲームの図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤに表示されるゲームで仮想銃を保持するために実行されるジェスチャーの図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤに表示されるゲームで仮想の花を保持するためにユーザーによって実行される２本指のジェスチャーの図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤの表示画面に表示されるゲームで武器を保持するためにユーザーによって実行される保持アクションを示す図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤに表示されるゲームでの仮想電話の使用を示すための電話取り上げアクションの図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーの身体の部分のまたはユーザーが位置する部屋の画像またはビデオを取り込むように画像取込装置に命令するためのユーザーの両手を使用して実行される画像取込みジェスチャーの図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーによって実行される休止ジェスチャー、及び休止ジェスチャーの効果を示すために使用される図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーによって着用されるウェアラブルデバイスの位置に基づいた、光源による発光のサンプリング速度の変化または周波数の変化を示すためのユーザーの手の多様な位置の図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーの左手及び右手の位置の変化に基づいた、発光体の発光の周波数の変化を示すためのＳＧＤの図である。
本開示の一実施形態に従って、ユーザーの指に着用される光源による発光の異なるシーケンスを示すための図である。
本開示の一実施形態に従って、ウェアラブルデバイスの位置を決定するための画像取込装置の使用を示すためのシステムの図である。
本開示の一実施形態に従って、光学センサによる光のサンプリングと光源による発光との間の同期を示すための図である。
本開示の一実施形態に従って、光源による発光の周波数と、画像取込装置によって画像を取り込むシャッター速度との間の同期を示すための図である。
本開示の一実施形態に従って、光源による発光の周波数と、ＨＭＤの表示画面上のＨＭＤのグラフィカルプロセシングユニット（ＧＰＵ）による画像の表示のフレームレートとの間の同期を示すための図である。
本開示の一実施形態に従って、ハンドヘルドコントローラ（ＨＨＣ）及びＨＭＤとインタフェースするために互換性のあるゲームコンソールのブロック図である。
本開示の一実施形態に従って、ＨＭＤの多様な構成要素を示すブロック図である。
本開示の一実施形態に従って、ゲームデータを通信するために使用される情報サービスプロバイダ（ＩＮＳＰ）アーキテクチャの実施形態を示す図である。
ユーザーの指の位置を決定するための信号生成システム及び検出器システムならびに方法が説明される。本開示の多様な実施形態はこれらの特定の詳細のいくらかまたはすべてなしに実践されることに留意されたい。他の例では、周知のプロセス操作は、本開示の多様な実施形態を不必要に分かりにくくしないために詳細に説明されていない。
一実施形態では、システムはコンピュータ、コントローラ、及びディスプレイを含む。多様な実施形態では、コンピュータは汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、または例えばコンピュータソフトウェアプログラム、コンピュータソフトウェアアプリケーション等の、ディスプレイ装置で対話型コンテンツを表示するためにレンダリングされる対話型データを生成するための対話型プログラムを実行する他の係る装置である。いくつかの実施形態では、コンピュータの代わりに、ゲームコンソールが使用される。ゲームコンソールの例はＳｏｎｙ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ Ｉｎｃ．または他の製造メーカによって製造されるゲームコンソールを含む。ディスプレイ装置の例はテレビ、モニタ、プロジェクタディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、またはコンピュータからのビデオ出力を受信し、レンダリングすることができる他の係るディスプレイ及び表示システムを含む。ユーザーは、１つまたは複数の光源を移動させることによって対話型プログラムに入力を提供する。光源は、ユーザーが光源を移動させることによって対話型プログラムとインタフェースし、対話型プログラムに入力を提供することを可能にするモーションコントローラの機能を果たす。いくつかの実施形態では、これが有線接続よりも光源の移動のより大きい自由度を与えるので、光源はディスプレイ装置と無線で通信する。
いくつかの実施形態では、複数のウェアラブルデバイスは対話環境とのユーザーの対話を強化するために提供される。ウェアラブルデバイスの例は、指輪、パッチ、ブレスレット、リストバンド、アームバンド、ゴムバンド、プラスチックバンド、金属バンド等を含む。さらに、対話環境の例は仮想現実環境、ゲーム環境、及び拡張現実環境を含む。
ウェアラブルデバイスはユーザーによって着用され、ユーザーの頭部を越えて着用されてユーザーの目を覆うヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）と併せて使用される。ユーザーは自分の指を移動させ、指の位置は、ＨＭＤの１つまたは複数の表示画面に表示される対話環境での指または別の仮想オブジェクトの対応する位置を生成するために決定される。例えば、ユーザーが自分の指を上方へ移動させるとき、指または仮想オブジェクトの表現も対話環境で上方に移動する。別の例として、ユーザーが自分の指を現実世界での距離分移動させるとき、仮想指または別の仮想オブジェクトは対話環境で対応する量移動する。ユーザーの指の位置の係る決定は、ユーザーに対話環境での熱中する、魅力的な経験を与える。ユーザーは、自分があたかも対話環境にいて、実際に対話環境と対話をしているように感じる。経験はユーザーの心の中に、対話環境が、例えば現実世界に存在する等、本物であるという印象を作り出す。
指の位置の決定を容易にするために、ＨＭＤは２つ以上の数の光学センサを取り付けられる。光学センサは、ウェアラブルデバイスの中に統合される光源によって発せられる光を感知する。感知された光は、光学センサの基準枠から光源の位置を決定するために使用される。
多様な実施形態では、システムはユーザーのまたはユーザーが位置する部屋の画像を取り込む１つまたは複数のカメラを含む。光源の空間位置及び移動は、次いで１つまたは複数のカメラによって取り込まれる画像の分析によって決定される。
図１は、２次元ゲーム、３次元ゲーム、シングルプレーヤゲーム、マルチプレーヤゲーム等のゲームをプレイするためのウェアラブルデバイスＷＤ１、ＷＤ２、ＷＤ３、ＷＤ４、ＷＤ５、ＷＤ６、ＷＤ７、ＷＤ８、ＷＤ９、及びＷＤ１０の使用を示すためのシステム１００の実施形態の図である。各ウェアラブルデバイスＷＤ１〜ＷＤ１０の例は指輪を含む。本明細書に使用されるように、指輪は例えば正方形の形状、円形の形状、楕円形の形状等の任意の形状となる。いくつかの実施形態では、本明細書に説明される各ウェアラブルデバイスは、プラスチックまたは金属から作られている。プラスチックは、多様な実施形態では可撓性または非可撓性である。各ウェアラブルデバイスは、いくつかの実施形態では、透明、半透明、または不透明である。例えば、ウェアラブルデバイスＷＤ１〜ＷＤ１０は、透明な可撓性のプラスチック材料から作られる。
各ウェアラブルデバイスはユーザー１０１の指に着用される。例えば、ウェアラブルデバイスＷＤ１はユーザー１０１の左手Ｈ１の小指に着用され、ウェアラブルデバイスＷＤ２は左手の薬指に着用され、ウェアラブルデバイスＷＤ３は左手の中指に着用され、ウェアラブルデバイスＷＤ４は左手の人差し指に着用され、ウェアラブルデバイスＷＤ５は左手の親指に着用される。別の例として、ウェアラブルデバイスＷＤ６は、ユーザー１０１の右手Ｈ２の親指に着用され、ウェアラブルデバイスＷＤ７は右手の人差し指に着用され、ウェアラブルデバイスＷＤ８は右手の中指に着用され、ウェアラブルデバイスＷＤ９は右手の薬指に着用され、ウェアラブルデバイスＷＤ１０は右手の小指に着用される。
各ウェアラブルデバイスは、例えば発光体、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の、光を生成し、発する光源を含む。例えば、ＬＥＤは電気エネルギーを与えられるときに光を発するｐｎ−接合ダイオードである。ＬＥＤは可視光または赤外光を発する。光源の他の例はハロゲン光源、発光電気化学セル（ＬＥＣ）、エレクトロルミネセントワイヤ等を含む。
ユーザー１０１は、自分の頭にヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１０２を着用している。ＨＭＤ１０２はユーザー１０２の目を覆い、ユーザー１０１にゲームの画像を表示するために、例えばＬＥＤ表示画面、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）画面、プラズマディスプレイ画面等の表示画面を含む。いくつかの実施形態では、ＨＭＤ１０２は複数の表示画面を含む。多様な実施形態では、ＨＭＤ１０２は、シースルー機能だけではなく画像を投射する機能も有する光学ヘッドマウントディスプレイ（ＯＨＭＤ）である。
いくつかの実施形態では、ＨＭＤ１０２は、例えば仮想画像等のコンピュータ生成画像（ＣＧＩ）を表示する。多様な実施形態では、ＨＭＤ１０２はユーザー１０２の前に現実世界の現実世界画像を表示し、現実世界画像はＣＧＩに重ね合わされる。重ね合わせに基づいて生成される複合画像は拡張現実画像である。
ＨＭＤ１０２の底面は、取り付けられた光学センサ１０４及び１０６である。例として、光学センサは光を電気信号に変更する。光学センサの例は、位置検出デバイス（ＰＳＤ）を含む。ＰＳＤはＰＳＤの表面上の１つまたは複数の寸法で光点の位置を測定する。光学センサ１０４及び１０６はＨＭＤ１０２の底面に、例えば磁石を介して接続される等、取り付けられる。いくつかの実施形態では、光学センサ１０４及び１０６はＨＭＤ１０２の本体の中に統合され、光に露光される一部分を有する。
システム１００は、ゲームコンソール１０８、及び例えばテレビ、コンピュータ画面等の任意選択のディスプレイ装置をさらに含む。ゲームコンソール１０８は、ユーザー１０１によるゲームのプレイを容易にするために、例えばゲームコンピュータプログラム等のゲームコードを実行するゲームプロセッサ１１０を含む。いくつかの実施形態では、ゲームコードは、例えば入力等、ユーザー１０１によって実行されるアクションの表示を受信することに応えて実行される。ユーザー１０１によって実行されるアクションの例は、ゲームオブジェクトの選択、ユーザー１０１の指の移動、ユーザー１０１の手の移動、ユーザー１０１の目の移動等を含む。本明細書に使用されるように、ゲームオブジェクトはゲームのプレイ中にＨＭＤ１０２の表示画面に表示される。ゲームオブジェクトの例は、ゲームのバックグラウンド環境、ゲームのアバター、ゲーム中のポイントの数、ゲーム中のユーザー１０１のための賞品等を含む。
多様な実施形態では、ゲームコードはゲームのある状態からゲームの別の状態に到達するためのゲームルーチンとして実行される。これらの実施形態では、ユーザー１０１によって実行されるアクションはゲームコードの実行のためのトリガとして機能しない。
ゲームコードは、例えばゲームオブジェクトの位置、ゲームオブジェクトの色、ゲームオブジェクトのテクスチャ、ゲームオブジェクトの陰影、ゲームのプレイ中にユーザー１０１によって勝ち取られるまたは失われるポイントの数、ゲームオブジェクトの形状等のゲームデータを生成するためにゲームコンソール１０８のゲームプロセッサ１１０によって実行される。ＨＭＤ１０２の中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１２は、ゲームコンソール１０８の通信装置１１４及びＨＭＤ１０２の通信装置１１６を介してゲームプロセッサ１１０からゲームデータを受信する。ＣＰＵ１１２はＨＭＤ１０２の１つまたは複数の表示画面１１８にゲームを表示するためにゲームデータをレンダリングする。
本明細書に使用されるように、プロセッサは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプログラマブル論理回路（ＰＬＤ）、またはマイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラ、またはＣＰＵ等である。また、通信装置は、本明細書で使用されるように、例えば１つまたは複数の物理的な導電体等の有線媒体を介して別の装置と通信する有線通信装置を含む、または別の装置と無線で通信する無線通信装置を含む。有線通信装置は、２つの装置間でデータを転送するために、例えばイーサネット（登録商標）、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）１３９４、シリアル、パラレル、無線周波数、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）等を適用する。無線通信の例は無線周波数（ＲＦ）通信、変調、復調、無線データ通信、Ｗｉ−Ｆｉ通信、ブルートゥース（登録商標）通信、音響エネルギーを使用する通信、光エネルギーを使用する通信、及び磁気エネルギーを使用する通信を含む。
ゲームのプレイ中、ユーザー１０１は自分の指を移動させる。ユーザー１０１の指の移動により、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０は移動する。ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０は順次光を発する。例えば、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０は、順方向シーケンスで光を発する。説明すると、ウェアラブルデバイスＷＤ１０が１０番目に光を発するまで、ウェアラブルデバイスＷＤ１は１番目に光を発し、ウェアラブルデバイスＷＤ２は２番目に光を発する等である。別の例として、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０は逆のシーケンスで光を発する。説明すると、ウェアラブルデバイスＷＤ１が１０番目に光を発するまで、ウェアラブルデバイスＷＤ１０は１番目に光を発し、ウェアラブルデバイスＷＤ９は２番目に光を発する等である。さらに別の例として、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０は無作為な順序で光を発する。説明すると、ウェアラブルデバイスＷＤ５が第１に光を発し、ウェアラブルデバイスＷＤ３が２番目に光を発し、ウェアラブルデバイスＷＤ２が３番目に光を発する等である。
いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０による光の連続発光は、ユーザー１０１のそれぞれの個別の指の位置の決定を可能にする。例えば、ウェアラブルデバイスがユーザー１０１の特定の手の特定の指に着用されることがウェアラブルデバイスに示される。ウェアラブルデバイスから発せられる光は、ウェアラブルデバイスが着用される指の位置を決定するために感知される。
光学センサ１０４及び１０６は、電気信号を生成するためにウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０により順次発せられる光を検出する。電気信号は、ＨＭＤ１０２のアナログ−デジタル変換器（Ａ−Ｄ変換器）によってアナログ形式からデジタル形式に変換されて、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置の決定を容易にするためにＨＭＤ１０２のＨＭＤプロセッサ（不図示）によって処理されるデジタルデータを生成する。
いくつかの実施形態では、ＨＭＤプロセッサがウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置を決定する代わりに、Ａ−Ｄ変換器によって生成されるデジタルデータは、ゲームコンソール１０８のゲームプロセッサ１１０による処理のためにゲームコンソール１０８の通信装置１１４にＨＭＤ１０２の通信装置１１６によって通信されて、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置を決定する。
ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置は、ゲームをプレイするために使用される。例えば、ゲームコンソール１０８のゲームプロセッサ１１０は、例えばユーザー１０１の仮想指等のゲームオブジェクトの位置、例えば、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置に基づいて１つまたは複数の表示画面１１８に表示されるゲームのゲームオブジェクト等の仮想位置を変更する。別の例として、ゲームプロセッサ１１０は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つの移動の方向として、例えば上方向、下方向、斜め方向等の同じ方向でゲームオブジェクトを移動させる。さらに別の例として、ゲームプロセッサ１１０は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の内の１つの変位の距離と同じ距離分、ゲームオブジェクトを変位させる。
いくつかの実施形態では、ユーザー１０１は任意の数のウェアラブルデバイスを着用する。例えば、ユーザー１０１はウェアラブルデバイスＷＤ１、ウェアラブルデバイスＷＤ３、及びウェアラブルデバイスＷＤ５を着用し、ウェアラブルデバイスＷＤ２を着用せず、ウェアラブルデバイスＷＤ４を着用しない。別の例として、ユーザー１０１は自分の１本の指に複数のウェアラブルデバイスを着用する。さらに別の例として、ユーザー１０１は、指１本おきにウェアラブルデバイスを着用する。
いくつかの実施形態では、ゲームデータ及び／またはゲームコードはゲームコンソール１２０のゲームメモリデバイス１２０に記憶されることに留意されたい。ゲームデータ及び／またはゲームコードは、ゲームプロセッサ１０８によってゲームメモリデバイス１２０からアクセスされる。多様な実施形態では、ゲームデータはＨＭＤ１０２のＨＭＤメモリデバイス１２２に記憶される。ゲームデータは、１つまたは複数の表示画面１１８でのゲームの表示のためにＨＭＤメモリデバイス１２２からＣＰＵ１１２によってアクセスされる。
本明細書に使用されるように、メモリデバイスは、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）またはその組合せ等の非一過性のコンピュータ可読媒体を含む。メモリデバイスの例は、フラッシュメモリ、ストレージディスクの冗長なアレイ、ハードディスク、磁気メモリ、コンパクトディスク等を含む。
各ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０がユーザー１０１の任意の指に着用されることに留意されたい。例えば、ウェアラブルデバイスＷＤ５は、ユーザー１０１の左手Ｈ１の人差し指に、またはユーザー１０１の右手Ｈ２の親指に着用される。別の例として、ウェアラブルデバイスＷＤ８は、ユーザー１０１の左手Ｈ１の親指に着用される。
ウェアラブルデバイスの他の例は、腕時計、ブレスレット、リストバンド、ゴムバンド、金属バンド、リストバンド、ネックレス、チェーン等を含む。
図２Ａは、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５が、左手の指の、例えば遠位指節骨等の遠心端に着用されることを示すためのユーザー１０１（図１）の左手の実施形態の図である。例えば、ウェアラブルデバイスＷＤ４はユーザー１０１の左手の人差し指の遠心端２０２に着用される。ユーザー１０１の親指を除く各指は、近位部、中間部分、及び遠心端を含む３つの部分を有する。例えば基節骨等の近位部は、例えば指骨間関節等の指の関節によって、例えば中節骨等の中間部分に繋げられ、中間部分は例えば指骨間関節等の別の指の関節を介して遠心端に繋げられる。ユーザー１０１の親指は２つの部分、つまり近位部及び遠心端を有する。いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスは、ユーザー１０１の指の遠心端の少なくとも一部分を取り囲むために着用される。ウェアラブルデバイスＷＤ５の中に統合される光源ＬＥ５は、ユーザー１０１の左手の親指で可視である。
図２Ｂは、ユーザー１０１の指の遠心端に着用されるウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５の中に統合される、例えばＬＥ１から５等の光源を示すためのユーザー１０１（図１）の左手の実施形態の図である。ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５は、ユーザー１０１の左手の背面に位置する光源ＬＥ１からＬＥ５を容易にするためにユーザー１１０によって着用される。背面での位置設定は、光源ＬＥ１からＬＥ５によって発せられる光への光学センサ１０４及び１０６（図１）によるアクセスを容易にする。同様に、以下にさらに説明される複数の光源ＬＥ６からＬＥ１０は、ウェアラブルデバイスＷＤ６からＷＤ１０に統合され、光源ＬＥ６からＬＥ１０によって発せられる光への光学センサ１０４及び１０６によるアクセスを容易にするためにユーザー１０１の右手に位置決めされる。
図２Ｃは、ユーザー１０１の対応する指の遠心端と中間部分との間の指の関節にウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５を位置決めすることを示すためのユーザー１０１（図１）の左手の実施形態の図である。例えば、ウェアラブルデバイスＷＤ１は、ユーザー１０１の左手の小指の遠心端を繋ぐ指骨間関節に着用される。
図２Ｄは、ユーザー１０１の対応する指の中間部分でのウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５の位置決めを示すためのユーザー１０１（図１）の左手の実施形態の図である。例えば、ウェアラブルデバイスＷＤ４はユーザー１０１の左手の人差し指の中間部分２０４を取り囲むように着用され、ウェアラブルデバイスＷＤ３はユーザー１０１の左手の中指の中間部分を取り囲むように着用される。
図２Ｅは、ユーザー１０１の左手の対応する指の中間部分及び指の近位部を繋ぐ指の関節上のウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５の場所を示すためのユーザー１０１（図１）の左手の実施形態の図である。ウェアラブルデバイスＷＤ５は、親指の遠心端と親指の近位部との間の指の関節に位置決めされるユーザー１０１の左手の親指に着用される。
図２Ｆは、ユーザー１０１の指の近位部でのウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５の場所を示すためのユーザー１０１（図１）の左手の実施形態の図である。例えば、ウェアラブルデバイスＷＤ４は、ユーザー１０１の左手の人差し指の近位部に当接し、フィットするように着用される。
図３Ａは、指の爪を覆うためにユーザー１０１の左手の指の遠心端の部分に着用されるウェアラブルデバイスＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、及びＷ５の使用を示すためのユーザー１０１（図１）の左手Ｈ１の実施形態の図である。例えば、ウェアラブルデバイスＷ４は、人差し指の先端３０２を覆うためにユーザー１０１の左手の人差し指の遠心端２０２の少なくとも一部分に着用される。別の例として、ウェアラブルデバイスＷ４は、遠心端２０２の少なくとも一部分に着用されて一部分上の蓋として機能する。
ユーザー１０１の右手の指の部分も、例えばウェアラブルデバイスＷ１からＷ５と同様に、類似したウェアラブルデバイスで覆われることに留意されたい。
図３Ｂは、対応するウェアラブルデバイスＷ１からＷ５での光源ＬＥ１からＬＥ５の統合を示すためのユーザー１０１の左手の実施形態の図である。例えば、光源ＬＥ１は、ウェアラブルデバイスＷ１の一部となるように統合される。ウェアラブルデバイスＷ１からＷ５は、ユーザー１０１の左手の背面で可視となるために光源ＬＥ１からＬＥ５を助長するために着用される。光源ＬＥ１からＬＥ５が可視であることは、光学センサ１０４及び１０６（図１）による光源ＬＥ１からＬＥ５によって発せられる光へのアクセスを可能にする。同様に、ウェアラブルデバイスＷ１からＷ５に類似するウェアラブルデバイスはユーザー１０１の右手に着用されて、右手の背面で可視となるように、類似するウェアラブルデバイスの中に統合される対応する光源を助長する。
図４Ａは、ウェアラブルデバイスとしてのパッチＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、及びＰ５の使用を示すためのユーザー１０１（図１）の左手の実施形態の図である。パッチＰ１からＰ５は、例えばＶｅｌｃｒｏ（商標）素材、布地、木綿、ポリエステル、ナイロン等の布製である。いくつかの実施形態では、パッチＰ１からＰ５は可撓プラスチック製である。パッチＰ１からＰ５は、ユーザー１０１の左手の指の遠心端に着用される。いくつかの実施形態では、パッチＰ１からＰ５は、例えばユーザー１０１の左手の指の中間部分、近位部、指関節等の任意の他の部分に着用される。同様に、パッチはユーザー１０１の右手の指に着用される。
光源ＬＥ１からＬＥ５は、対応するパッチＰ１からＰ５と統合される。パッチＰ１からＰ５がユーザー１０１の指に着用されるとき、光源ＬＥ１からＬＥ５はユーザー１０１の左手の背面で可視となるように位置決めされる。可視性は、光学センサ１０４及び１０６（図１）による、ＬＥ１からＬＥ５によって生じる光へのアクセスを可能にする。
いくつかの実施形態では、パッチは、ユーザー１０１の衣類の部分に、例えば糊付けされ、Ｖｅｌｃｒｏ（商標）を使用し、取り付けられ、ピンで固締され、クリップで留められる等、取り付けられて、パッチが取り付けられる場所の位置を決定する。多様な実施形態では、パッチは、例えば腕時計、サングラス、度付き眼鏡等のウェアラブルデバイスに取り付けられる。
図４Ｂは、ユーザー１０１（図１）の指に着用されるパッチ４０２の実施形態の図である。パッチ４０２は、パッチＰ１からＰ５の、またはユーザー１０１の右手に着用される任意のパッチのいずれかの例である。パッチ４０２は、光学センサ１０４及び１０６（図１）によるアクセスのためにパッチ４０２の上面４０４で光を発する光源４０３を有する。光源４０３は、光源ＬＥ１からＬＥ１０の内のいずれかの例である。さらに、パッチ４０２は、上面４０４の向かい側である底面４０６（図４Ｂでは見えない）上にＶｅｌｃｒｏ（商標）を有する。ユーザー１０１は、底面４０６を取り囲み、底面４０６と指を当接するために自分の指にパッチ４０２を着用し、光学センサ１０４及び１０６に対する光源４０３の可視性を助長するためにパッチ４０２を位置決めする。
いくつかの実施形態では、パッチ４０２の代わりに、クリップ、バンド、伸縮性のある布地、プラスチック材料、ゴムバンド、金属バンド等が、統合された光源を有するウェアラブルデバイスとして使用される。
図５は、ＬＥ１から５が手袋５０２の指部分５０４Ａ、５０４Ｂ、５０４Ｃ、５０４Ｄ、及び５０４Ｆに統合されることを示すためのユーザー１０１（図１）の左手の実施形態の図である。例えば、光源ＬＥ１は指部分５０４Ａと統合され、光源ＬＥ２は指部分５０４Ｂと統合され、光源ＬＥ３は指部分５０４Ｃと統合され、光源ＬＥ４は指部分５０４Ｄと統合され、光源ＬＥ５は指部分５０４Ｅと統合される。いくつかの実施形態では、手袋５０２は布地またはプラスチック製である。手袋５０２はユーザー１０１の左手に着用される。光源ＬＥ１からＬＥ５は手袋５０２の背面に位置する。背面での位置は、光源ＬＥ１からＬＥ５と光学センサ１０４及び１０６（図１）との間の見通し線を助長する。類似する手袋がユーザー１０１の右手に着用され、手袋が光源ＬＥ６からＬＥ１０をそれと統合させることに留意されたい。
いくつかの実施形態では、任意の数の光源が手袋５０２の指部分に位置する。例えば、複数の光源が指部分５０４Ａと統合される。多様な実施形態では、光源ＬＥ１からＬＥ５は、指部分５０４Ａ、５０４Ｂ、５０４Ｃ、５０４Ｄ、及び５０４Ｆの、例えばジグザグパターン、直線、曲線パターン等のパターンに位置する。いくつかの実施形態では、光源は交互の指部分に位置する。例えば、光源ＬＥ１は指部分５０４Ａと統合され、指部分５０４Ｂは光源を欠き、光源ＬＥ３は指部分５０４Ｃと統合され、指部分５０４Ｄは光源を欠き、光源ＬＥ５は指部分５０４Ｅと統合される。
図６Ａは、光源４０３を有し、ユーザー１０１（図１）の指に着用される指輪６０２の実施形態の図である。光源４０３は指輪６０２と統合される。指輪６０２はウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のいずれかの例であり、光源４０３は光源ＬＥ１からＬＥ１０のいずれかの例である。
図６Ｂは、信号送信機６０８から受信される電力信号によって帯電する指輪６０６の実施形態の図である。指輪６０６は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０（図１）のいずれかの例である。信号送信機６０８は電源６１０に接続される。
電源６１０の例は無線周波数（ＲＦ）電源、電池、電池パック、及びプログラム可能電源を含む。いくつかの実施形態では、ＲＦ電源は、例えば数百ボルト未満等の低圧電源を含む。さらに、多様な実施形態では、プログラム可能電源はアナログインタフェースまたはデジタルインタフェースを介して制御されるためにプログラム可能である。例えば、電力の量及びプログラム可能電源によって発電される電力の周波数はリモートプロセッサによって制御される。信号送信機６０８の例は、電力信号６１１を生成するために電源６１０によって生成される信号で搬送波波形を変調する変調器を含む。
電力信号６１１は、指輪６０６の中に統合される信号受信機６１２に送信される。例えば、信号送信機６０８と信号受信機６１２の間の距離は、電力信号６１０の信号受信機６１２への送信を容易にするために１から２メートルの間の範囲となる。信号受信機６１２は、例えばワイヤ等の導体を介して、指輪６０６の例えば中空等の空間の内部に位置するコンデンサ６１６に供給される電力信号６１４を生成するために電力信号６１０を復調する。コンデンサ６１６は電力信号６１４で充電され、コンデンサ６１６が充電された後、コンデンサ６１６は光源６１８Ａに電力を提供する。光源６１８Ａは、光源ＬＥ１からＬＥ１０のいずれかの例である。光源６１８Ａは、コンデンサ６１６から電力を受け取ると、光を発する。
いくつかの実施形態では、コンデンサ６１６の代わりに、コンデンサのグループが指輪６０６の内部の空間の内側に置かれる。例えば、グループは、電力信号６１４によって並列でコンデンサを充電することを可能にするために互いに並列で結合されるコンデンサを含む。
図６Ｃは、複数の光源６１８Ａ及び６１８Ｂを含む別の指輪６３０の実施形態の図である。指輪６３０はウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のいずれかの例である。光源６１８Ｂは、光源ＬＥ１からＬＥ１０のいずれかの例である。コンデンサ６１６によって貯蔵される電力の一部分はコンデンサ６１６によって光源６１８Ａに提供され、残りの部分は導体６３２を介して光源６１８Ｂに提供される。電力の残りの部分を受け取ると、光源６１８Ｂは光を発する。
いくつかの実施形態では、信号受信機６１２は、２つの分割された信号を生成するために信号受信機６１２によって生成される復調された信号を分割するスプリッタを含む。２つの分割された信号の１つはコンデンサ６１６に提供される。２つの分割された信号の別の１つはスプリッタを介して、スプリッタに接続される別のコンデンサ（不図示）に提供される。また、他のコンデンサは光源６１８Ｂに接続される。他のコンデンサは他の分割された信号によって充電され、充電された電力を光源６１８Ｂに提供する。光源６１８Ｂは、他のコンデンサから電力を受け取ると、光を発する。スプリッタの例は、他のコンデンサに信号受信機６１２を接続する導体を含む。実施形態は導体６３２を除外する。
いくつかの実施形態では、ユーザー１０１の皮膚は電力信号を送信するために使用される。多様な実施形態では、電源６１０によって生成される電力信号はＷｉ−Ｆｉ信号から抽出される。
図７Ａは、異なる数の光源を有する指輪６０６、７０２、７０４、７０６、及び７０８の実施形態を示すために使用される図である。例えば、指輪６０６は光源６１８Ａを有する。指輪７０２は光源６１８Ａ及び６１８Ｉを有する。指輪７０４は光源６１８Ａ、６１８Ｅ、６１８Ｉ、及び６１８Ｍを有する。指輪７０６は光源６１８Ａ、６１８Ｃ、６１８Ｅ、６１８Ｇ、６１８Ｉ、６１８Ｋ、６１８Ｍ、及び６１８Ｏを有する。指輪７０８は光源６１８Ａ、６１８Ｂ、６１８Ｃ、６１８Ｄ、６１８Ｅ、６１８Ｆ、６１８Ｇ、６１８Ｈ、６１８Ｉ、６１８Ｊ、６１８Ｋ、６１８Ｌ、６１８Ｍ、６１８Ｎ、６１８Ｏ、及び６１８Ｐを有する。各指輪６０６、７０２、７０４、７０６、及び７０８は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のいずれかの例である。光源６１８Ａ、６１８Ｂ、６１８Ｃ、６１８Ｄ、６１８Ｅ、６１８Ｆ、６１８Ｇ、６１８Ｈ、６１８Ｉ、６１８Ｊ、６１８Ｋ、６１８Ｌ、６１８Ｍ、６１８Ｎ、６１８Ｏ、及び６１８Ｐのいずれかは光源ＬＥ１からＬＥ１０のいずれかの例である。
指輪の光源は指輪の外周部に位置することに留意されたい。例えば、光源６１８Ａ及び６１８Ｉは、指輪６０６の直径の両端部に位置する。光源６１８Ａ及び６１８Ｉが両端部に位置するとき、光学センサ１０４及び１０６（図１）は、一度に光源６１８Ａ及び６１８Ｉによって発せられる光に同時にアクセスできない。これは、光学センサが光源６１８Ａの位置及び光源６１８Ｉの位置を決定できるようにする。
多様な実施形態では、指輪の光源は、例えば連続して、輪番で、無作為に等、順次光を発する。例えば、光源６１８Ａが光を発し、次いで光源６１８Ｅが光を発し、その後光源６１８Ｉが光を発し、次いで光源６１８Ｍが指輪７０４で光を発し、輪番で連続して光を発する。別の例として、光源６１８Ａが光を発し、次いで光源６１８Ｇが光を発し、次いで光源６１８Ｍが光を発し、次いで光源６１８Ｅが光を発する等である。この例では、光源６１８Ａ、６１８Ｇ、６１８Ｍ、及び６１８Ｅは無作為に順次光を発する。
いくつかの実施形態では、指輪の光源は互いから等距離にある。例えば、指輪７０８の光源６１８Ａと６１８Ｂとの間の周辺距離は、光源６１８Ｂと６１８Ｃとの間の周辺距離と同じである。
多様な実施形態では、指輪の光源は互いから等距離ではない。例えば、指輪７０８の光源６１８Ａと６１８Ｂとの間の周辺距離は、光源６１８Ｂと６１８Ｃとの間の周辺距離を上回るまたは未満である。
図７Ｂは、光源６１８Ａ、６１８Ｅ、６１８Ｉ、６１８Ｍ、６１８Ｑ、６１８Ｒ、６１８Ｓ、及び６１８Ｔからの発光の順序付けを示すための複数の指輪７０４及び７１０の実施形態の図である。指輪７１０は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のいずれかの例である。さらに、光源６１８Ｑ、６１８Ｒ、６１８Ｓ、及び６１８Ｔのいずれかは、光源ＬＥ１からＬＥ１０のいずれかの例である。光源６１８Ｑ、６１８Ｒ、６１８Ｓ、及び６１８Ｔは指輪７１０の外周部に位置し、互いから等距離である。いくつかの実施形態では、光源６１８Ｑ、６１８Ｒ、６１８Ｓ、及び６１８Ｔは互いから等距離ではない。指輪７０４及び７１０の両方とも同じ数の光源を有する。
いくつかの実施形態では、指輪７０４はユーザー１０１（図１）の1本の指に着用され、指輪７１０はユーザー１０１の別の指に着用される。例として、指輪７０４はユーザー１０１の左手に着用され、指輪７１０はユーザー１０１の右手に着用される。別の例として、指輪７０４はユーザー１０１の手の1本の指に着用され、指輪７１０はユーザー１０１の手の別の指に着用される。
指輪７０４及び７１０の光源は順次且つ交互に光を発する。例えば、光源６１８Ａ、６１８Ｅ、６１８Ｉ、６１８Ｍ、６１８Ｑ、６１８Ｒ、６１８Ｓ、及び６１８Ｔによる発光の交互のシーケンスがある。さらに説明すると、光源６１８Ａが１番目に光を発し、光源６１８Ｑが２番目に光を発し、光源６１８Ｍが３番目に光を発し、４番目に光を発する光源６１８Ｔが後に続き、光源６１８Ｉが５番目に光を発し、６番目に光を発する光源６１８Ｓが後に続き、次いで７番目に光を発する光源６１８Ｅが後に続き、次いで光源６１８Ｒが８番目に光を発する。
図７Ｃは異なる形状の指輪を示すための図である。例えば、指輪７１２は正方形の形状であり、別の指輪７１４は楕円形の形状であり、指輪７１６は矩形の形状であり、指輪７１８は三角形の形状であり、別の指輪７２０は５角形の形状である。いくつかの実施形態では、指輪は多角形の形状である。多様な実施形態では、指輪は曲線形状及び直線形状の組合せである。いくつかの実施形態では、指輪は曲線形状である。各指輪７１２、７１４、７１６、及び７２０はウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のいずれかの例である。
図８Ａ〜図８Ｉは、いくつかの光学センサがＨＭＤ８００に置かれる、異なる場所Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、Ｌ１８、Ｌ１９、Ｌ２０、及びＬ２１を示すための図である。例えば、光学センサ１０４（図１）は、ＨＭＤ８００上の位置Ｌ１からＬ２１のいずれかに置かれる。図８Ａ−１に示されるように、ＨＭＤ８００はＨＭＤ１０２（図１）の例である。いくつかの実施形態では、ＨＭＤ８００はＳｏｎｙ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ Ａｍｅｒｉｃａ ＬＬＣによる研究開発の成果である。ＨＭＤ８００は、ユーザー１０１（図１）の頭部でＨＭＤ８００を支えるヘッドサポート８０２を含む。ＨＭＤ８００は、ＨＭＤ８００の電源を投入するまたは電源を切断することを可能にするオン／オフスイッチ８０４を含む。
ＨＭＤ８００は、目を１つまたは複数の表示画面８０８で覆うためにユーザー１０１の目の前に置かれるフレーム８０６を含む。フレーム８０６は１つまたは複数の表示画面８０８を埋め込み、保護する。ゲームは、ユーザー１０１に娯楽、ゲームプレイの経験を与えるために１つまたは複数の表示画面８０８に表示される。フレーム８０６は、ＨＭＤ８００の残りの本体８１２が位置する側面に反対のフレーム８０６の側面に向く前面８１０を有する。残りの本体８１４は、ユーザー１０１の頭部の裏面を支えるバックサポート８１０を含む。また、残りの本体８１４は、ユーザー１０１の頭部の側面及び後部の回りにフィットするフレーム８１６も含む。光学センサ１０４及び１０６は、ＨＭＤ８００のフレーム８０６の底面でＨＭＤ８００に取り付けられる。光学センサ１０４は、図８Ａ−２に示される場所Ｌ１９に対して位置し、光学センサ１０６は、やはり図８Ａ−２に示される場所Ｌ２０に位置する。
図８Ａ−２は、光学センサがＨＭＤ８００のフレーム８０６の外部に取り付けられる、例えばＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、Ｌ１８、及びＬ２１等の多様な他の場所を示すためのＨＭＤ８００の実施形態の図である。
いくつかの実施形態では、例えば光源、反射テープ、反射材料等の１つまたは複数のマーカーは、場所Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、Ｌ１８、Ｌ１９、Ｌ２０、及びＬ２１の内の１つまたは複数に置かれて、画像取込装置がマーカーの画像を取り込んでＨＭＤ８００の位置及び／または向きを決定できるようにする。
本明細書に使用されるように、画像取込装置はデジタルカメラ、またはステレオカメラ、または深度感知画像取込装置、または深度カメラ、または赤外線カメラ等である。
ＨＭＤ８００の前面８１０の実施形態の前面図を提供する図８Ｂを参照すると、いくつかの光学センサＯＳ２、ＯＳ１４、ＯＳ１９、及びＯＳ２０は場所Ｌ２、Ｌ１４、Ｌ１９、及びＬ２０に位置する。光学センサＯＳ２は前面８１０の左端ＬＥに位置し、光学センサＯＳ１４は前面８１０の右端ＲＥに位置する。光学センサＯＳ１９及びＯＳ２０は、前面８１０の底縁ＢＥに位置する。
いくつかの実施形態では、底縁ＢＥは、例えば８０度から１００度等に及ぶ実質的に垂直である、または左端及び右端のそれぞれに垂直である。多様な実施形態では、前面８１０の上端ＴＥは左縁及び右縁のそれぞれに対し実質的に垂直または垂直であり、底縁ＢＥに平行または実質的に平行である。
図８Ｃは、ＨＭＤ８００（図８Ａ）の前面８１０の実施形態の前面図である。複数の光学センサＯＳ５、ＯＳ８、及びＯＳ１１は前面８１０の場所Ｌ５、Ｌ８、及びＬ１１に位置する。いくつかの実施形態では、光学センサＯＳ５、ＯＳ８、及びＯＳ１１が互いから等しい距離に位置することに留意されたい。多様な実施形態では、光学センサＯＳ５、ＯＳ８、及びＯＳ１１は互いから等しくない距離に位置する。例えば、光学センサＯＳ５とＯＳ８の間の距離は、光学センサＯＳ８とＯＳ１１の間の距離を上回るまたは未満である。
図８ＤはＨＭＤ８００（図８Ａ）の前面８１０の実施形態の前面図である。図８Ｄに示されるように、光学センサＯＳ５及びＯＳ１１は対応する位置Ｌ５及びＬ１１で前面８１０に位置する。
図８Ｅは、ＨＭＤ８００（図８Ａ）の前面８１０の実施形態の図である。複数の光学センサＯＳ４、ＯＳ６、ＯＳ１０、及びＯＳ１２は前面８１０の角に位置する。例えば、光学センサＯＳ４は前面８１０の場所Ｌ４の左上角に位置し、光学センサＯＳ１０は前面８１０の場所Ｌ１０の右上角に位置し、光学センサＯＳ１２は前面８１０の場所Ｌ１２の右下角に位置し、光学センサＯＳ６は前面８１０の場所Ｌ６の左下角に位置する。
光学センサＯＳ４とＯＳ１０の間の距離は光学センサＯＳ６とＯＳ１２の間の距離と同じまたは異なる。さらに、光学センサＯＳ４とＯＳ６の間の距離は光学センサＯＳ１０とＯＳ１２の間の距離と同じまたは異なる。
図８Ｆは、前面８１０の底縁ＢＥの光学センサＯＳ１９、ＯＳ２０、及びＯＳ２１の場所を示すための前面８１０の実施形態の図である。例えば、光学センサＯＳ１９は場所Ｌ１９に位置し、光学センサＯＳ２０は場所Ｌ２０に位置し、光学センサＯＳ２１は場所Ｌ２１に位置する。
多様な実施形態では、光学センサＯＳ１９、ＯＳ２１、及びＯＳ２０は、互いから等距離にある。いくつかの実施形態では、光学センサＯＳ１９とＯＳ２１の間の距離は光学センサＯＳ２０とＯＳ２１の間の距離とは異なる。
図８Ｇは、前面８１０の対応する左端及び右端の光学センサＯＳ２及びＯＳ１４の場所を示すための前面８１０の実施形態の図である。さらに、図８Ｇでは、光学センサＯＳ８は前面８１０の位置Ｌ８に位置する。
いくつかの実施形態では、光学センサＯＳ２、ＯＳ８、及びＯＳ１４は互いから等距離に位置する。多様な実施形態では、光学センサＯＳ２とＯＳ８の間の距離は光学センサＯＳ８とＯＳ１４の間の距離と異なる。
図８Ｈは、光学センサＯＳ２及びＯＳ１４が前面８１０のそれぞれの左端と右端に位置する前面８１０の実施形態の図である。
いくつかの実施形態では、光学センサＯＳ２及びＯＳ１４は前面８１０の対応する左端及び右端の中心に位置する。多様な実施形態では、光学センサＯＳ２及びＯＳ１４は、それぞれの左端及び右端に位置するが、それぞれの左端及び右端の中心から少し離れている。
図８Ｉは、それぞれの場所Ｌ６、Ｌ７、及びＬ１２に位置する光学センサＯＳ６、ＯＳ７、及びＯＳ１２を示すための前面図８１０の実施形態の図である。場所Ｌ６、Ｌ７、及びＬ１２が前面８１０上で三角形のパターンを形成することに留意されたい。
多様な実施形態では、光学センサＯＳ６とＯＳ７の間の距離は、光学センサＯＳ７とＯＳ１２の間の距離と同じである。いくつかの実施形態では、光学センサＯＳ６とＯＳ７の間の距離は光学センサＯＳ７とＯＳ１２の間の距離とは異なる。
図９Ａは、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０への電力信号の送信、及びウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のそれぞれからの光信号の受信を示すための信号発生器及び検出器（ＳＧＤ）９０１の実施形態の図である。ＳＧＤ９０１は、信号送信機６０８及び電源６１０を含む。ＳＧＤ９０１は、ともに任意選択であるフィルター９０２及びサンプラー９０４をさらに含む。さらに、ＳＧＤ９０１はＡ−Ｄ変換器９０６、ならびに例えば光学センサ１０４及び１０６（図１）等の複数のセンサデバイス９１４を含む。
すべてのウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０に送信される電力信号６１１を受信すると、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０は順次に光を発する。例えば、ＬＥ１０が期間ｔ１０の間に光を発するまで、ＬＥ１は期間ｔ１の間に光を発し、ＬＥ２は期間ｔ２の間に光を発し、ＬＥ３は期間ｔ３の間に光を発する等である。いくつかの実施形態では、期間及びタイムスロットは本明細書で交互に用いられることに留意されたい。ＬＥ１から１０による発光が繰り返す。例えば、ＬＥ１は、ＬＥ１０がシーケンスの最後で光を発した後に光を発する。フィルター９０２は、可視スペクトルまたは赤外線スペクトルに該当する光の一部分で濾過する。例えば、ＬＥ１（図１）が可視光を発するとき、フィルター９０２は可視光で濾過して、例えば周囲からの赤外光、ＬＥ１からの赤外光等の任意の赤外光を除去する。
光学センサデバイス９１４は、電気信号を生成するためにウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０によって順次発せられる光を検出する。電気信号は、Ａ−Ｄ変換器９０６によってアナログ形式からデジタル形式に変換され、Ａ−Ｄ変換器９０６からサンプラー９０４に提供されるデジタルデータを生成する。多様な実施形態では、Ａ−Ｄ変換器９０６は光学センサデバイス９１４の部分である。サンプラー９０４はデータの複数のサンプルを生成するためにデジタルデータをサンプリングする。
いくつかの実施形態では、ＳＧＤ９０１がＨＭＤ１０２（図１）の中に位置することに留意されたい。
多様な実施形態では、ＳＧＤ９０１はＡ−Ｄ変換器９０６及びサンプラー９０４を除外する。これらの実施形態では、光学センサデバイス９１４によって生成される電気信号は、ゲームコンソール１０８（図１）の通信装置１１４（図１）にＨＭＤ１０２の通信装置１１６（図１）によって送信される。光学センサデバイス９１４はＨＭＤ１０２の通信装置１１６に結合される。さらに、これらの実施形態では、ゲームコンソール１０８はＡ−Ｄ変換器９０６及びゲームコンソール１０８では任意選択であるサンプラー９０４を含む。ゲームコンソール１０８のＡ−Ｄ変換器９０６は、光学センサデバイス９１４によって生成される電気信号を受信するために通信装置１１４に接続される。
いくつかの実施形態では、Ａ−Ｄ変換器９０６及びサンプラー９０４は、ＨＭＤ１０２の中の代わりにゲームコンソール１０８の中に位置する。例えば、電気信号は、通信装置１１４及び１１６を介して光学センサデバイス９１４からゲームコンソール１０８の中のＡ−Ｄ変換器９０６に通信される。
図９Ｂは、望ましくなく周波数を除外するための周波数フィルター９２２を含む別のＳＧＤ９２０の実施形態の図である。ＳＧＤ９２０は、光学センサデバイス９１４、時間−周波数ドメイン変換器９２４、周波数フィルター９２２、周波数−時間ドメイン変換器９２６、Ａ−Ｄ変換器９０６、及びサンプラー９０４を含む。サンプラー９０４は任意選択でＳＧＤ９２０に含まれることに留意されたい。
光学センサデバイス９１４は、電気信号を生成するためにウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０によって順次発せられる光を感知する。時間−周波数ドメイン変換器９２４は電気信号を時間ドメインから周波数ドメインに変換して周波数ドメイン信号を生成する。周波数フィルター９２２は可視周波数または赤外線周波数を除外してフィルター処理した信号を生成する。例えば、ＬＥ１からＬＥ１０が可視光を発するとき、周波数フィルター９２２は赤外線周波数を除外し、ＬＥ１から１が赤外光を発するとき、周波数フィルター９２２は可視周波数を除外する。
周波数−時間ドメイン変換器９２６はフィルター処理された信号を受信し、周波数ドメインから時間ドメインにフィルター処理された信号を変換して戻す。Ａ−Ｄ変換器９０６は、周波数−時間ドメイン変換器９２６から受信される時間ドメイン信号をアナログ形式からデジタル形式に変換し、デジタル信号を生成する。サンプラー９０４は、Ａ−Ｄ変換器９０６から受信されるデジタル信号をサンプリングし、サンプリングされた信号を生成する。
いくつかの実施形態では、ＳＧＤ９２０はＨＭＤ１０２（図１）に位置する。
多様な実施形態では、時間−周波数ドメイン変換器９２４、周波数フィルター９２２、周波数−時間ドメイン変換器９２６、Ａ−Ｄ変換器９０６、及びサンプラー９０４は、ＨＭＤ１０２の中の代わりにゲームコンソール１０８の中に位置する。例えば、電気信号は、通信装置１１４及び１１６を介してゲームコンソール１０８の中の時間−周波数ドメイン変換器９２４に通信される。
図１０Ａ−１は、ウェアラブルデバイス１０００の構成要素を示すためのウェアラブルデバイス１０００の実施形態のブロック図である。ウェアラブルデバイス１０００は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０（図１）のいずれかの例である。ウェアラブルデバイス１０００は、ＬＥ１から１０（図１）のいずれかの例である光源１００６を含む。ウェアラブルデバイス１０００は信号受信機１００２、電荷蓄積装置１０４、及びスイッチ１００８を含む。電荷蓄積装置１００４の例は、例えばコンデンサ６１６（図６Ｃ）等の１つまたは複数のコンデンサを含む。電荷蓄積装置１００４の別の例は電池を含む。スイッチ１００８の例はトランジスタまたはトランジスタのグループを含む。
信号受信機１００２は信号送信機６０８（図９Ａ）から電力信号６１１を受信し、電力信号６１１を復調して、信号受信機１００２によって電荷蓄積装置１００４に提供される充電信号を生成する。電荷蓄積装置１００４は電荷蓄積信号の電荷を蓄積し、スイッチ１００８が閉じられるときにスイッチ１００８を介して蓄積された電荷を光源１００６に提供する。光源１００６は、電荷蓄積信号の電荷を受け取ると光を発するように予めプログラムされる。光源１００６は、スイッチ１００８が閉じられているときに電荷蓄積信号の電荷を受け取り、スイッチ１００８が開いているときには電荷蓄積信号を受信しない。
スイッチ１００８は、遅延コントローラ１０１によって送信される信号、及び周波数コントローラ１０１２によって送信される信号に基づいて開く、または閉じる。いくつかの実施形態では、本明細書に使用されるようなコントローラは、プロセッサ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、またはその組合せを含む。遅延コントローラ１０１０はスイッチ１００８を閉じるための時間遅延で予めプログラムされる。例えば、遅延コントローラ１０１０は、遅延コントローラ１０１０の中に予めプログラムされる時間遅延の後に閉じるためにスイッチ１００８を制御する。光源１００６は、電荷蓄積装置１００４に蓄積される電荷が電荷蓄積装置１００４から受け取られるときに時間遅延後に光を発する。いくつかの実施形態では、時間遅延は、電荷蓄積装置１００４を所定のレベルを超えて充電できるようにするために予めプログラムされる。
閉じるためにスイッチ１００８を制御した後、遅延コントローラ１０１０は周波数コントローラ１０１２に信号を送信する。周波数コントローラ１０１２から信号を受信すると、周波数コントローラ１０１２は、スイッチ１００８がそれにより開閉する周波数を制御する信号を生成する。光源１００６は、電荷蓄積装置１００４の電荷の量がレベルを下回るまでそれにより、スイッチ１００８が閉じる周波数で光を発する。
いくつかの実施形態では、手袋の中に統合される１つまたは複数の光源が、例えば電池、コンデンサ、複数のコンデンサ等の電源によって電力を提供される。例えば、手袋のそれぞれの指部分は１つのコンデンサまたは電力信号６１１によって充電される複数のコンデンサを含む。電池の例は再充電可能電池及び再充電不可電池を含む。電池が手袋の光源に電力を提供するために使用される場合、電力信号６１１は必要とされず、スイッチ１００８は光源１００６に対する光の提供を可能にする、または可能にしないために電池に接続される。いくつかの実施形態では、バックアップ電池は電荷蓄積装置１００４に接続されて、電荷蓄積装置１００２が所定のレベルを超えて電力信号６１１で充電されない場合に、電荷蓄積装置１００４を充電する。
図１０Ａ−２は、光源１００６による発光をトリガするための電荷センサ１０１３の使用を示すためのウェアラブルデバイス１０２０の実施形態の図である。ウェアラブルデバイス１０２０はウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０（図１）のいずれかの例である。電荷センサ１０１３は電荷蓄積装置１００４に、及びコンパレータ１０１７に接続される。多様な実施形態では、コンパレータ１０１７はコントローラ、またはＡＳＩＣ、またはＰＬＤ、またはその組合せとして実装される。
電荷センサ１０１３は電荷蓄積装置１００４に蓄積される静電荷の量を測定し、ウェアラブルデバイス１０２０のコンパレータ１０１７に測定された電荷を提供する。コンパレータ１０１７は、測定された電荷が所定の量を超えるかどうかを判断し、遅延コントローラ１０１０を活性化するために遅延コントローラ１０１０に信号を送信する。遅延コントローラ１０１０が活性化されるとき、遅延コントローラ１０１０はウェアラブルデバイス１０２０のための予めプログラムされた遅延の量を待機し、スイッチ１００８を閉じるために遅延の後にスイッチ１００８に信号を送信する。さらに、スイッチ１００８を閉じるために信号を送信すると、遅延コントローラ１０１０はまた、所定の周波数または予めプログラムされた周波数でスイッチ１００８を開閉するために、周波数コントローラ１０１２に信号を送信する。
遅延コントローラ１０１０の中に前ってプログラムされる遅延の量は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のそれぞれに対して異なることに留意されたい。例えば、ＷＤ１の遅延コントローラ１０１０の中に予めプログラムされる遅延の量は、ＷＤ２の遅延コントローラ１０１０に予めプログラムされる遅延の量未満であり、ＷＤ２の遅延コントローラ１０１０の中に予めプログラムされる遅延の量は、ＷＤ３の遅延コントローラ１０１０の中に予めプログラムされる遅延の量未満である、等である。
さらに、いくつかの実施形態では、スイッチ１００８がそれによってオン及びオフにされ、周波数コントローラ１０１２の中に予めプログラムされる周波数が、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のすべてに対して同じであることに留意されたい。
図１０Ｂは、電荷蓄積装置１００４（図１０Ａ−１、図１０Ａ−２）の充電及び放電を示すためのグラフ１０２２の実施形態である。グラフ１０２２は、充電の量対時間ｔを描く。電力信号６１１（図１０Ａ−２）の受信により、電荷蓄積装置１００４に蓄積される電荷の量は増加する。電荷蓄積装置１００４内の電荷が所定量に達するとき、スイッチ１００８（図１０Ａ−１、図１０Ａ−２）は閉じられ、光源１００６（図１０Ａ−１、図１０Ａ−２）が光を発する。電荷蓄積装置１００４の電荷の量は、所定の量に到達した後、例えば所定の範囲内で等、一定または実質的に一定に保持される。電力信号６１１がもはや送信されていないとき、電荷蓄積装置１００４の電荷は消散し、最終的に光源１００６は、スイッチ１００８が閉じられてもオンにならない、またはオフのままである。
図１０Ｃは、光源ＬＥ１からＬＥ１０による順次発光を示すためのタイミング図である。電力信号６１１（図１０Ａ−１）を受信すると、光源ＬＥ１は光を発する。光源ＬＥ１は期間ｔ１の間光を発した後に発光を停止する。次いで、期間ｔ１の後、電力信号６１１を受信すると、光源ＬＥ２は期間ｔ２の間光を発する。期間ｔ２の後、光源ＬＥ２は光を発するのを止め、光源ＬＥ３は期間ｔ３の間、発光を開始する。期間ｔ３の後、光源ＬＥ３は発光を停止し、光源ＬＥ４は期間ｔ４の間光を発する。これが期間ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８、ｔ９、及びｔ１０の間続行する。期間ｔ１０の間、光源ＬＥ１０は光を発する。光源ＬＥ１０が期間ｔ１０の間に光を発した後、光源ＬＥ１は期間ｔ１１の間発光を繰り返す。残りの光源ＬＥ２からＬ１０による発光の別のサイクルは、期間ｔ１１の後に繰り返す。例えば、発光は期間ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４、ｔ１５、ｔ１６、ｔ１７、ｔ１８、ｔ１９、ｔ２０、ｔ２１、ｔ２２、及びｔ２３の間繰り返す。
図１１Ａ−１は、電力信号６１１及び同期信号１１０２の生成を示すための信号発生器１１００の実施形態の図である。いくつかの実施形態では、信号発生器１１００は、ＨＭＤ１０２（図１）に位置する。信号発生器１１００は、信号送信機６０８、電源６１０、別の信号送信機１１０４及び同期装置１１０７、メモリデバイス１１０８、ならびにクロックソース１１０９を含む。多様な実施形態では、同期装置１１０７はコントローラ、またはＡＳＩＣ、またはＰＬＤ、またはその組合せとして実装される。
メモリデバイス１１０８は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の、例えば、数字、英数字、文字等の識別コード（ＩＤ）を記憶する。例えば、ＩＤ１はウェアラブルデバイスＷＤ１に割り当てられ、別のＩＤ２はウェアラブルデバイスＷＤ２に割り当てられ、さらに別のＩＤ３はウェアラブルデバイスＷＤ３に割り当てられ、さらに別のＩＤ４はウェアラブルデバイスＷＤ４に割り当てられ、ＩＤ５はウェアラブルデバイスＷＤ５に割り当てられ、別のＩＤ６はウェアラブルデバイスＷＤ６に割り当てられ、さらに別のＩＤ７はウェアラブルデバイスＷＤ７に割り当てられ、さらに別のＩＤ８はウェアラブルデバイスＷＤ８に割り当てられ、別のＩＤ９はウェアラブルデバイスＷＤ９に割り当てられ、別のＩＤ１０はウェアラブルデバイスＷＤ１０に割り当てられる。いくつかの実施形態では、識別子及び識別コードは本明細書で交互に用いられる。
電力信号６１１は生成され、上述されるようにウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のすべてに、例えば放送される等、送信される。電力信号６１１の送信中、同期装置１１０７は、メモリデバイス１１０８からウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つのＩＤ１等のＩＤを取り出し、ＩＤを埋め込む信号を生成する。ＩＤを埋め込む信号は、例えばクロック発振器、位相ロックループを有するクロック発振器等のクロックソース１１０９によって生成されるクロック信号と同期するクロックサイクルの間に生成される。ＩＤを埋め込む信号は、信号送信機１１０４に同期装置１１０７によって提供される。信号送信機１１０４の例は、同期装置１１０７によって生成され、同期装置１１０７から受信される信号で搬送波波形を変調する変調器を含む。搬送波波形は、同期信号１１０２を生成するために信号送信機１１０４によって変調される。ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つのＩＤを有する同期信号１１０２は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のすべてに信号送信機１１０４によって送信される。
ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つのＩＤがその間に生成されるクロックサイクルの後に連続的に続くクロックサイクル等の次のクロックサイクルの間、例えばＷＤ２等のウェアラブルデバイスの別の１つの、例えばＩＤ２等のＩＤを含む別の信号がクロック信号と同期して生成され、次いでウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０に信号送信機１１０４によって送信される。このようにして、同期信号の生成及び送信は、例えばＷＤ３からＷＤ１０等の残りのすべてのウェアラブルデバイスのためにクロック信号と同期して実行され、次いですべてのウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のための同期信号の生成及び送信はクロック信号と同期して繰り返される。
いくつかの実施形態では、同期装置１１０７によって生成される信号と電源６１０によって生成される信号の両方とも、送信機６０８または送信機１１０４のどちらかによって送信される。これらの実施形態では、電源６１０及び同期装置１１０７は、送信機６０８または送信機１１０４のどちらかに接続される。
いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つのＩＤを埋め込むことに加えて、時間遅延も同期信号に埋め込まれる。これらの実施形態では、メモリデバイス１１０８は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のＩＤの間のマッピング、及びその後でウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０が電力信号６１１を受信すると光を発する時間遅延を含む。例えば、メモリデバイス１１０８は、ＩＤ１と時間遅延ｔｄ１との間のリンクを含む。時間遅延ｔｄ１は、ウェアラブルデバイスＷＤ１が電力信号６１１を受信した後のウェアラブルデバイスＷＤ１のＬＥ１による発光の時間遅延である。同期装置１１０７は、同期信号の中に、ＩＤ１から１０、ＩＤ１から１０と光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光の、光源ＬＥ１からＬＥ１０等による発光の、例えばｔｄ１、ｔｄ２、ｔｄ３、ｔｄ４、ｔｆ５、ｔｆ６、ｔｆ７、ｔｄ８、ｔｄ９、ｔｄ１０等の時間遅延との間のマッピングを埋め込む。例えば、同期装置１１０７は、ＩＤ１、及びクロックソース１１０９によって生成されるクロック信号の第１のクロックサイクルの間の時間遅延ｔｄ１を埋め込み、ＩＤ２及びクロック信号の第２のクロックサイクルの間の時間遅延ｔｄ２を埋め込む。第２のクロックサイクルは第１のクロックサイクルに連続する。
多様な実施形態では、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の内の１つのＩＤを埋め込むことに加えて、時間遅延及び周波数も同期信号の中に埋め込まれる。これらの実施形態では、メモリデバイス１１０８は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のＩＤと、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０が電力信号６１１を受信すると光を発した後の時間遅延と、発光の周波数との間のマッピングを含む。例えば、メモリデバイス１１０８は、ＩＤ１、時間遅延ｔｄ１、及び周波数ｆ１の間のリンクを含む。同期装置１１０７は、ＩＤ１から１０、ＩＤ１から１０と、光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光の、例えばｔｄ１、ｔｄ２、ｔｄ３、ｔｄ４、ｔｆ５、ｔｆ６、ｔｆ７、ｔｄ８、ｔｄ９、ｔｄ１０等の時間遅延との間のマッピング、及びＩＤ１から１０と、光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光の、例えばｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６、ｆ７、ｆ８、ｆ９、ｆ１０等の周波数との間のマッピングを同期信号に埋め込む。例えば、同期装置１１０７はクロックソース１１０９によって生成されるクロック信号の第１のクロックサイクルの間に、ＩＤ１、時間遅延ｔｄ１、及び周波数ｆ１を埋め込み、クロック信号の第２のクロックサイクルの間に、ＩＤ２、時間遅延ｔｄ２、及び周波数ｆ２を埋め込む。
図１１Ａ−２は、光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光と、光学センサデバイス９１４による光の収集との同期を示すための信号発生器１１０１の実施形態の図である。信号発生器１１０１は、同期装置１１０７が光学センサデバイス９１４に接続されることを除き、信号発生器１１００（図１１Ａ−１）と同じである。例えばＩＤ１等の第１のＩＤを含む同期信号の生成時、同期装置１１０７は光学センサデバイス９１４に活性化信号を送信して、光を収集するために光学センサデバイス９１４を有効化する、オンにする等、活性化する。光学センサデバイス９１４が活性化されるとき、光学センサデバイスは第１のＩＤを有する光源によって発せられる光を収集する。同期装置１１０７は、活性化信号が送信された後の所定の期間後に光学センサデバイス９１４を、例えば無効にする、オフにする等、非活性化するために非活性化信号を送信する。同様に、例えばＩＤ２等の第２のＩＤを含む同期信号を生成すると、同期装置９１４は光学センサデバイス９１４に別の活性化信号を送信して、第２のＩＤを有する公園から光を収集するために光学センサデバイス９１４を活性化する。このようにして、光学センサデバイス９１４は、光源ＬＥ１からＬＥ１０によって発光に同期される。
いくつかの実施形態では、光学センサデバイス９１４は、クロックソース１１０９によって生成されるクロック信号と同期してオン及びオフになる。クロックソース１１０９は、光学センサデバイス９１４に接続される。例えば、クロック信号のクロックサイクルのデューティサイクルの間、同期装置９１４は第１のＩＤを有する同期信号を送信し、光学センサデバイス９１４は、第１のＩＤを有する光源から光を収集するためにオンデューティーサイクルによって活性化される。クロック信号のクロックサイクルのオフデューティーサイクルの間、光学センサデバイス９１４はオフデューティーサイクルによって非活性化され、光源から光を収集できない。
図１１Ｂは、光を生成するためにウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０（図１）の１つの識別コード（ＩＤ）の使用を示すための発光体デバイス１１１０の実施形態の図である。発光体デバイス１１１０は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のいずれかの中で実装される。発光体デバイス１１１０は、信号受信機１００２、電荷蓄積装置１００４、スイッチ１００８、別の信号受信機１１１２、及びＩＤコンパレータ１１１４を含む。いくつかの実施形態では、ＩＤコンパレータ１１１４はコントローラ、またはＰＬＤ、またはＡＳＩＣ、またはその組合せとして実装される。
信号受信機１１０２は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つのＩＤを有する同期信号１１０２を受信する。信号受信機１１０２は、ＩＤコンパレータ１１１４に対してウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つのＩＤを有する信号を生成するために同期信号１１０２を復調する。ＩＤコンパレータ１１１４は、信号受信機１１１２から受信される信号の中で受信されるＩＤを、ＩＤコンパレータ１１１４のメモリデバイスに記憶されるＩＤと比較して、ＩＤが一致するかどうかを判断する。ＩＤコンパレータ１１１４は、ＩＤが一致すると判断すると、スイッチ１００８を閉じるためにスイッチ１００８に信号を送信する。スイッチ１００８が開いているとき、電荷蓄積装置１００４からの電荷は、スイッチ１００８を介して光源１１０６に送信される。電荷を受け取ると、光源１１０６が光を発する。
多様な実施形態では、信号受信機１１１２によって実行されるとして、本明細書に説明される動作は信号受信機１００２によって実行される。これらの実施形態では、信号受信機１００２は、電荷蓄積装置１００４及びＩＤコンパレータ１１１４の両方に接続される。
図１１Ｃは、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０（図１）のＩＤの使用、及びＩＤと時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０との間の関連付けを示すための別の発光体デバイス１１３０の実施形態の図である。発光体デバイス１１３０はウェアラバウルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のいずれかの中に実装される。発光体デバイス１１３０は信号受信機１００２、電荷蓄積素子１００４、スイッチ１００８、信号受信機１１１２、ＩＤコンパレータ１１１４、及び時間遅延抽出器（ＴＤＥ）１１３３を含む。いくつかの実施形態では、ＴＤＥ１１３はコントローラ、またはＰＬＤ、またはＡＳＩＣ、またはその組合せとして実装される。
ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のＩＤと時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０との間の関連付けを含む同期信号は、発光体デバイス１１３０の信号受信機１１１２によって受信される。信号受信機１１１２は同期信号を復調して、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のＩＤと時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０との間の関連付けを有する信号を生成する。ＩＤコンパレータ１１１４は、信号受信機１１１２からの信号の中で受信されたＩＤ１から１０、及びＩＤコンパレータ１１１４のメモリデバイスに記憶されるＩＤとの比較を実行して、一致があるかどうかを判断する。ＩＤコンパレータ１１１４は、一致があると判断すると、一致したＩＤ、及び一致したＩＤと時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０の１つとの間の関連付けをＴＤＥ１１３３に送信する。
ＴＤＥ１１３３は、一致したＩＤと時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０の１つとの間の関連付けから時間遅延を、例えば識別する等、抽出し、スイッチ１００８に時間遅延を適用する。例えば、ＴＤＥ１１３３は、一致したＩＤに対応する時間遅延の後に、スイッチを閉じるためにスイッチ１１０８に信号を送信する。スイッチ１００８が閉じられるとき、電荷蓄積装置１００４に蓄積される電荷は、光源１００６による発光のためにスイッチ１００８を介して電荷蓄積装置１００４から光源１００６に供給される。
図１１Ｄは、ウェアラバウルデバイスＷＤ１からＷＤ１０（図１）のＩＤの使用、ＩＤと時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０との間の関連付け、及びＩＤと周波数ｆ１からｆ１０との間の関連付けを示すための別の発光体デバイス１１３５の実施形態の図である。発光体デバイス１１３５は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のいずれかの中で実装される。発光体デバイス１１３５は、信号受信機１００２、電荷蓄積装置１００４、スイッチ１００８、信号受信機１１１２、ＩＤコンパレータ１１１４、ならびに周波数及び時間遅延抽出器（ＦＴＤ）１１３２を含む。いくつかの実施形態では、ＦＴＤ１１３２は、コントローラ、またはＰＬＤ、またはＡＳＩＣ、またはその組合せとして実装される。
ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のＩＤと時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０と周波数ｆ１からｆ１０との間の関連付けを含む同期信号は、発光体デバイス１１３５の信号受信機１１１２によって受信される。信号受信機１１１２は同期信号を復調して、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０のＩＤと、時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０と、周波数ｆ１からｆ１０との間の関連付けを有する信号を生成する。ＩＤコンパレータ１１１４は、信号受信機１１１２からの信号の中で受信されるＩＤ１から１０と、ＩＤコンパレータ１１１４のメモリデバイスに記憶されるＩＤとの比較を実行して一致があるかどうかを判断する。ＩＤコンパレータ１１１４は、一致があると判断すると、一致したＩＤ、一致したＩＤと時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０の１つとの間の関連付け、及び一致したＩＤと周波数ｆ１からｆ１０の内の１つとの間の関連付けを、ＦＴＤ１１３２に送信する。
ＦＴＤ１１３２は、一致したＩＤと、時間遅延ｔｄ１からｔｄ１０の内の１つと、周波数ｆ１からｆ１０の内の１つとの間の関連付けから時間遅延及び周波数を、例えば識別する等、抽出し、スイッチ１００８に周波数及び時間遅延を適用する。例えば、ＦＴＤ１１３２は、一致したＩＤに対応する時間遅延の後にスイッチを閉じるためにスイッチ１１０８に信号を送信し、一致したＩＤに対応する周波数でスイッチの開閉を繰り返すために信号を送信する。スイッチ１００８が閉じられるとき、電荷蓄積装置１００４に蓄積される電荷は、光源１００６による発光のためにスイッチ１００８を介して電荷蓄積装置１００４から光源１００６に供給される。
図１２は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の中の発光体によって発せられる光に基づいて、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置を決定するために信号検出器１２００及びゲームコンソール１０８を含むシステム１２０１の実施形態の図である。信号検出器１２００は、慣性センサ１２０９、光学センサデバイス１０４及び１０６、Ａ−Ｄ変換器９０６、サンプラー９０４、ならびに通信装置１１６を含む。さらに、ゲームコンソール１０８はメモリデバイス１２０２、位置決定モジュール１２０４、画像取込装置１２１１、及びメモリデバイス１２０８を含む。信号検出器１２００は、ＨＭＤ１０２（図１）の中に実装される。いくつかの実施形態では、信号検出器１２００は、ゲームコンソール１０８（図１）の中に実装される。上記に示されるように、サンプラー９０４は任意選択の装置である。
いくつかの実施形態では、位置決定モジュール１２０４は、ＰＬＤ、またはＡＳＩＣ、またはコントローラ、またはその組合せとして実装される。
サンプラー９０４によって生成されるサンプルは、通信装置１１６及び１１４を介してサンプラー９０４によって位置決定モジュール１２０４に提供される。さらに、ＨＭＤ１０２の位置及び向きは通信装置１１６及び１１４を介して位置決定モジュール１２０４に提供される。ＨＭＤ１０２の位置及び向きはＨＭＤ１０２の基準枠ＦＲ１の位置及び向きと同じであることに留意されたい。基準枠ＦＲ１は、以下にさらに説明される。
いくつかの実施形態では、例えば画像取込装置１２１１等の画像取込装置は、ＨＭＤ１０２の画像を取り込み、画像は現実世界のＨＭＤ１０２の位置及び向きを位置決定モジュール１２０４に提供する。画像取込装置が、例えばテレビ等のゲームコンソール１０８の外部に位置するとき、画像は画像取込装置の通信装置及びゲームコンソール１０８の通信装置１１４を介して位置決定モジュール１２０４に転送される。
多様な実施形態では、ＨＭＤ１０２の位置及び向きは、例えば１つまたは複数のジャイロスコープ、または磁力計、または加速度計、またはその組合せ等の慣性センサ１２０９を使用し、及び画像取込装置から得られたデータから測定される。
サンプルは、光学センサ１０４（図１）の結像面での光の入射の、例えば（ｘ、ｙ）位置等の位置を決定するために使用される。光学センサ１０４の結像面を表すデータは図１２で１０４'として示される。入射する光は、光源ＬＥ１からＬＥ１０の内の１つによって生成される。例えば、サンプルは、光学センサ１０４の電極によって生成される電流信号からサンプリングされるデータを含む。位置決定モジュール１２０４は、電流信号から生成されるサンプリングされたデータに基づいて光学センサ１０４の結像面のｘ位置及びｙ位置を計算して、結像面の光源から発せられる光の入射の（ｘ、ｙ）位置を決定する。さらに、同様に、位置決定モジュール１２０４は、電流信号から生成されるサンプリングされたデータに基づいて光学センサ１０６の結像面のｘ位置及びｙ位置を計算して、光学センサ１０６の結像面の光源から発せられる光の入射の（ｘ、ｙ）位置を決定する。光学センサ１０６の結像面を表すデータは、１０６'として図１２に示される。光学センサ１０４及び１０６の（ｘ、ｙ）位置は、位置決定モジュール１２０４によって基準枠ＦＲ１に対して決定される。
さらに、位置決定モジュール１２０４は、光学センサ１０４及び１０６の間の、ならびに光学センサ１０４及び１０６を通過する基準枠ＦＲ１に対する、例えば光源ＬＥ１からＬＥ１０等のいずれか等の光源の位置を決定するために光線交差計算（ｒａｙ ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）を適用する。光源の位置は光源によって発せられ、光学センサ１０４及び１０６によって検出される光から決定される。例えば、光線公差計算は２つ以上の光線から発生し、各光線は、例えばＬＥ１等の光源によって発せられる光線である。光学センサ１０４等、光学センサ１０６等の光学センサは、例えば光の入射の（ｘ、ｙ）位置、光学センサの結像面の光源から発せられる光の明るい点等の点を検出することができ、基準枠ＦＲ１が光学センサ１０４と１０６との間にあることを示す情報は位置決定モジュール１２０４の中に事前に記憶される。光学センサは、光学センサと光源との間に見通し線があるときに光の点を検出できることに留意されたい。いくつかの実施形態では、基準枠ＦＲ１がＨＭＤ１０２（図１）の基準枠であることにもさらに留意されたい。光学センサの結像面上の点の（ｘ、ｙ）位置及び光学センサの光学特性を適用することによって、位置決定モジュール１２０４は、明るい点が、光源によって発せられる光から作成される光線に沿ったどこかで生じたと判断する。２つの光学センサ１０４及び１０６、ならびに例えば光学センサ１０４及び１０６の結像面のｘ軸を通過する線、２つの光学センサ１０４と１０６との間の基準枠ＦＲ１等のｘ軸線等の基準枠ＦＲ１のベースライン、ならびに光源から光を検出する光学センサ１０４及び１０６により、現実世界で交差する２つの光線があり、交差の点は基準枠ＦＲ１からの光源の位置である。いくつかの実施形態では、基準枠ＦＲ１はＨＭＤ１０２のベースラインである。光線公差計算演算は、例えば、コンピュータコード、ソフトウェアプログラム等の論理としてメモリデバイス１２０２に記憶される。
多様な実施形態では、２つの光線は交差しないことがある。これらの実施形態では、光源の位置は、光線の最も近い２つの点の間の中点として、最接近点を求めるアルゴリズムを使用し、位置決定モジュール１２０４によって決定される。例えば、位置決定モジュール１２０４は、光学センサ１０６によって検出される光線上の点に最も近い光学センサ１０４によって検出される光線上の点を決定する。位置決定モジュール１２０４は２つの点の中点を計算し、中点が、光学センサ１０４及び１０６によって感知される２つの光線を発する光源の位置であると判断する。
いくつかの実施形態では、位置決定モジュール１２０４は、ウェアラブルデバイスの識別コードからウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つを識別することに留意されたい。例えば、位置決定モジュール１２０４は、ウェアラブルデバイスの識別コードを有する同期信号が信号送信機１１０４（図１１Ａ−１）によって送信されるウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つの識別コードを入手するために、通信装置１１４及び１１６を介して、同期装置１１０７（図１１Ａ−１）に接続され、同期装置１１０７と通信する。ウェアラブルデバイスの識別コードに基づき、位置決定モジュール１２０４は、光がウェアラブルデバイスの光源から反射されると判断する。
光源ＬＥ１が光学センサ１０４から遮断されるいくつかの実施形態では、基準枠ＦＲ１から遮断された光源の位置は、基準枠ＦＲ１から遮断された光源の以前に決定された位置及び遮断された光源の移動の予測に基づいて、位置決定モジュール１２０４によって決定されることに留意されたい。以前に決定された位置は、光源ＬＥ１が遮断されない時間の間に決定される。いくつかの実施形態では、以前に決定された位置は、基準枠ＦＲ１から遮断された光源の位置の決定の計算サイクルに、例えば先行する等、直前の位置決定モジュール１２０４の計算サイクルの間に決定される。遮断された光源の位置を決定する例として、位置決定モジュール１２０４は、遮断された光源の位置の決定の前に決定される基準枠ＦＲ１からの２つの位置、及び２つの位置の内の第１の位置から２つの位置の内の第２の位置への遮断された光源の移動から過ぎた時間の量に基づいて、遮断された光源の移動を推定する。さらに説明すると、速度は第２の位置と第１の位置と時間の量の差異として計算される。時間の量は、位置決定モジュール１２０４に結合されるクロックソース（不図示）によって提供される時間に基づいて位置決定モジュール１２０４によって計算される。遮断された光源の位置の決定の別の例として、位置は、遮断された光源が着用されるユーザー１０１の指の移動に関する情報から決定される。さらに説明すると、位置決定モジュール１２０４は、メモリデバイス１２０２に記憶される指及び／または関節の複数の軌跡からユーザー１０１の指及び／または腕の関節の移動の軌跡にアクセスし、軌跡に基づいて遮断された光源の位置を決定する。この図では、軌跡は、基準枠ＦＲ１に対して事前に計算される。さらに、この図では、身体の部分の軌跡は、身体の部分がユーザー１０１（図１）について達成できる複数の位置を含む。さらに、この図では、身体の部分の軌跡は、身体の部分がユーザー１０１について達成することが制約される位置を除外する。遮断された光源の位置の決定のさらに別の例として、軌跡と速度の両方とも基準枠ＦＲ１から遮断された光源の位置を決定するために使用される。
光源ＬＥ１が光学センサ１０４から遮断される多様な実施形態では、ＨＭＤ１０２の基準枠ＦＲ１から遮断された光源の位置は、画像取込装置を使用し、取り込まれる画像データに基づいて位置決定モジュール１２０４によって決定される。画像取込装置を使用し、取り込まれる画像データは、位置決定モジュール１２０４によるアクセスのためにメモリデバイス１２０８に履歴情報として記憶される。
図１３は、光学センサ１０４及び１０６の基準枠ＦＲ１から光源ＬＥ１の位置を決定するために使用される光線交差計算を示すためのシステム１３００の実施形態の図である。光線ｒ１は、ウェアラブルデバイスＷＤ１の光源ＬＥ１から光学センサ１０６に伸長する。さらに、光線ｒ２は光源ＬＥ１から光学センサ１０４に伸長する。光線交差計算は、２つの光線の交差の点を決定するために位置決定モジュール１２０４（図１２）によって２つの光線ｒ１及びｒ２に適用され、点は基準枠ＦＲ１に対する光源ＬＥ１の位置である。いくつかの実施形態では、基準枠ＦＲ１に対する光源ＬＥ１の位置は、例えば基準枠ＦＲ１上の、例えば基準座標点（０、０、０）等の点からの垂直距離等のある距離をおいている。多様な実施形態では、基準枠ＦＲ１に対する光源ＬＥ１の位置は、基準枠ＦＲ１上の点から、ｘｙｚ座標系によって定められるように、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向である距離をおいている。
２つの光線ｒ１及びｒ２が互いに交差しないいくつかの実施形態では、光線交差計算は、光線ごとに１つ、互いに最も近い２つの点を決定することによって適用される。光線交差計算は、２つの光線が発せられる元のウェアラブルデバイスＷＤ１の位置として２つの点の間の中点を決定することをさらに含む。
２つの光学センサ１０４及び１０６の代わりに、任意の数の光学センサはＨＭＤ１０２（図１）の底縁で使用されることに留意されたい。光源の位置の精度は、光源から光を検出するために使用される光学センサの数が増加するにつれ高まる。
いくつかの実施形態では、例えば光源ＬＥ１が光学センサ１０４から遮断されていないが、光学センサ１０６から遮断されているとき、光源ＬＥ１が光学センサ１０６から遮断されないが、光学センサ１０４から遮断されるとき、光源ＬＥ１が両方の光学センサ１０４及び１０６から遮断されるとき等の光線交差計算を使用できないとき、位置決定モジュール１２０４は、例えばＬＥ２からＬＥ１０等の光源の残りの１つまたは複数の位置から、ＬＥ１等の光源ＬＥ１からＬＥ１０の１つの位置を決定する。例えば、位置決定モジュール１２０４は、光源ＬＥ１の位置を決定するための所定の距離まで、光源ＬＥ２及びＬＥ３の位置を通過する線を補外する。さらに、これらの実施形態では、位置決定モジュール１２０４は、ユーザー１０１（図１）の２つの隣接する指の間の所定の距離で予めプログラムされる。２つの隣接する指の例はユーザー１０１の左手の人差し指と左手の中指を含む。２つの隣接する指の別の例は、ユーザー１０１の右手の中指及び右手の薬指を含む。さらに、これらの実施形態では、例えば遮断されていない等の残りの光源は、残りの光源から光を検出する光学センサ１０４及び１０６によって生成される電気信号から決定される。
いくつかの実施形態では、残りの光源の位置は、遮断された光源の位置を決定するために、遮断された光源の移動の速度及び／または遮断された光源が着用される身体の部分の軌跡と併せて使用される。
多様な実施形態では、位置決定モジュール１２０４は、較正中にウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置を決定する。いくつかの実施形態では、較正はゲームをプレイする前に、または仮想現実環境もしくは拡張現実環境をナビゲーションする前に行われる。較正中、ゲームプロセッサ１１０（図１）は通信装置１１４及び１１６（図１）を介してＨＭＤ１０２（図１）のＣＰＵ１１２にコマンドを送信して、１つまたは複数の表示画面１１８（図１）に例えば仮想オブジェクトの画像等の１つまたは複数の画像を表示する。１つまたは複数の画像が表示されるとき、ゲームプロセッサ１１０はＣＰＵ１１２にコマンドを送信して、例えば仮想オブジェクトが円の中に落ちる、仮想タンクがミサイルで攻撃される等のように１つまたは複数の画像が表示されるように、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０が着用される自分の指を移動するユーザー１０１に対する命令を表示する。ユーザー１０１が現実世界の範囲内で自分の指を移動させるにつれ、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置は位置決定モジュール１２０４によって決定される。位置に基づき、ゲームプロセッサは１つまたは複数の表示画面１１８上に表示される１つまたは複数の画像の位置を変更し、ＣＰＵ１１２にコマンドを送信して変更された位置に従って１つまたは複数の画像を移動させる。現実世界での指の移動と１つまたは複数の画像の移動との間のマッピングは、ゲームコンソール１０８のゲームメモリ装置１２０（図１）に記憶される。マッピングは較正中に決定される。仮想現実環境または拡張現実環境との対話中、ゲームプロセッサ１１０または位置決定モジュール１２０４は、対話中に受信されるウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の多様な位置、及び１つまたは複数の画像の同量の移動のために較正中に受信されるウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置を通過する移動の間に誤差があるかどうかを判断する。ゲームプロセッサ１１０または位置決定モジュール１２０４は、例えば対話中に１つまたは複数の画像の位置を変更する等、誤差がないか補正する。
いくつかの実施形態では、較正は実行されない。例えば、手袋５０２（図５）が使用されるとき、較正は実行されない。
図１４Ａ、図１４Ｂ、及び図１４Ｃは、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の１つまたは複数が光学センサ１０４及び１０６から遮断されるときに基準枠ＦＲ１に対して基準枠ＦＲ２を提供するためのトルソ装置１４０２の実施形態を示すために使用される。図１４Ａは、ウェアラブルデバイスＷＤ９及びＷＤ１０の遮断を示すために使用される。ウェアラブルデバイスＷＤ９の見通し線ＬＥ９と光学センサ１０４との間に見通し線はない。さらに、ウェアラブルデバイスＷＤ１０と光学センサ１０４の光源ＬＥ１０との間に見通し線はない。ウェアラブルデバイスＷＤ９及びＷＤ１０は、ＬＥ９及び１０が右手の背面に向くよりもむしろユーザー１０１の右手の掌に向いて光学センサ１０４からの遮断を生じさせるように、ユーザー１０１の対応する指の上で回転されてよい。同様に、ウェアラブルデバイスＷＤ３と光学センサ１０６との間、及びウェアラブルデバイスＷＤ５と光学センサ１０６との間に遮断がある。
図１４Ｂは、ＨＭＤ１０２の基準枠ＦＲ１に対して基準枠ＦＲ２を提供するためのトルソ装置１４０２の実施形態を示す。トルソ装置１４０２はユーザー１０１の胴に取り付けられる。例えば、トルソ装置１４０２は、ユーザー１０１によって着用されるベルトに統合される。ベルトの例は布地からまたは革から作られるベルトを含む。いくつかの実施形態では、トルソ装置１４０２は、例えば磁石を介して、糊を介して、Ｖｅｌｃｒｏ（商標）を介して等、ベルトに取り付けられる。多様な実施形態では、トルソ装置１４０２は、ユーザー１０１の、例えばズボン等の衣服にクリップを介して取り付けられる。トルソ装置１４０２は、２つの光学センサ１４０８及び１４１０を含む。
さらに、ＨＭＤ１０２は２つの光源１４０４及び１４０６を含むように修正される。例として、光源１４０４及び１４０６は、例えば磁石、糊、Ｖｅｌｃｒｏ（商標）等を介してＨＭＤ１０２に取り付けられて、ＨＭＤ１０２を修正する。修正されたＨＭＤ１０２は、本明細書ではＨＭＤ１４１２と呼ばれる。各光源１４０４及び１４０６の例は、光源ＬＥ１からＬＥ１０（図１）のそれぞれの例として上記に提供される光源と同じである。
光源１４０４及び１４０６は、光学センサ１４０８及び１４１０によって検出される光を発する。いくつかの実施形態では、光源１４０４及び１４０６は順次に光を発する。多様な実施形態では、光源１４０４及び１４０６は同時に光を発する。
光学センサ１４０８及び１４１０は、電気信号を生成するために光源１４０４及び１４０６によって発せられる光を検出する。電気信号は、光学センサ１４０８及び１４１０から各光源１４０４及び１４０６の位置を決定するために使用される。例えば、電気信号はゲームコンソール１０８（図１）の通信装置１１４にトルソ装置１４０２の通信装置１４１４によって通信される。通信装置１４１４は電気信号を受信し、ゲームコンソール１０８のＡ−Ｄ変換器（不図示）に電気信号を提供し、Ａ−Ｄ変換器は電気信号をデジタルデータに変換する。光学センサ１４０８及び１４１０からの各光源１４０４及び１４０６の位置は、基準枠ＦＲ１と基準枠ＦＲ２との間の相対的な位置及び向きを提供するために使用される。
位置決定モジュール１２０４は、光学センサ１４０８及び１４１０の位置を通過する、例えばＸ軸線等の線が基準枠ＦＲ２であると判断するように予めプログラムされる。例えば、光学センサ１４０８及び１４１０の結像面を通過するベースラインは基準枠ＦＲ２であると判断される。さらに、基準枠ＦＲ１は、光源１４０４及び１４０６の位置を通過する。例えば、基準枠ＦＲ１は、位置決定モジュール１２０４によって光源１４０８及び１４１０の位置を通過する線となるように予め決定される。光学センサ１０４及び１０６の基準枠ＦＲ１が光源１４０４及び１４０６の基準枠と同じとなるように、光源１４０４及び１４０６がＨＭＤ１０２に対して位置することに留意されたい。例えば、光源１４０４及び１４０６は、光学センサ１０４と１０６を通って及び光学センサ１０４と１０６の間を通過する同じ線上の、例えばＨＭＤ１０２の下、ＨＭＤ１０２の上等、ＨＭＤ１０２に対して位置する。
例えばゲームコンソール１０８の画像取込装置、テレビの上に置かれた画像取込装置、ＨＭＤ１０２の画像取込装置等の画像取込装置は、基準枠ＦＲ２の位置及び向きを取り込み、位置決定モジュール１２０４に基準枠ＦＲ２の位置及び向きを提供する。例えば、ＨＭＤ１０２の画像取込装置は、光学センサ１４０２及び１４０８の位置及び向きの画像を取り込み、位置決定モジュール１２０４に通信装置１１４及び１１６を介して位置及び向きを提供する。
いくつかの実施形態では、トルソ装置１４０２は、光学センサ１４０２及び１４０８の向きを測定するための慣性センサを含む。トルソ装置１４０２の慣性センサは、通信装置１４１４及びゲームコンソール１０８の通信装置１１４を介して光学センサ１４０２及び１４０８の向きを位置決定モジュール１２０４に提供する。
多様な実施形態では、慣性センサ及び画像取込装置の両方または１つは、光学センサ１４０２及び１４０８の位置及び向きを決定するために使用される。
位置決定モジュール１２０４は、基準枠ＦＲ２の位置及び向きを決定すると、基準枠ＦＲ１とＦＲ２との間の相対的な位置及び向きを決定する。例えば、位置決定モジュール１２０４は基準枠ＦＲ１とＦＲ２の間の距離、及び２つの基準枠ＦＲ１とＦＲ２との間に形成される角度を決定する。
図１４Ｃは、基準枠ＦＲ２に対する遮断されたウェアラブルデバイスＷＤ１０の位置の決定を示すために使用される。ウェアラブルデバイスＷＤ１０は、トルソ装置１４０２の光学センサ１４０８及び１４１０に対して光を発する。光学センサ１４０８及び１４１０は、ゲームコンソール１０８のＡ−Ｄ変換器によってデジタルデータに変換するために、光を感知して、ゲームコンソール１０８の通信装置１１４に通信装置１４１４によって送信される電気信号を生成する。デジタルデータはゲームコンソール１０８の位置決定モジュール１２０４に提供される。
光学センサ１０４と１０６との間の基準枠ＦＲ１からウェアラブルデバイスＷＤ１の光源ＬＥ１の位置を決定することの上述された方法に類似する方法で、位置決定モジュール１２０４（図１２）は、光学センサ１４０８と１４１０との間の基準枠ＦＲ２から遮断されたウェアラブルデバイスＷＤ１０の光源ＬＥ１０の位置を決定する。さらに、基準枠ＦＲ１とＦＲ２との間の相対的な位置及び向き、ならびに基準フレームＦＲ２に対する光源ＬＥ１０の位置に基づいて、位置決定モジュール１２０４は、基準枠ＦＲ１に対するウェアラブルデバイスＷＤ１０の遮断された光源ＬＥ１０の位置を決定する。
図１５Ａは、ゲームの状態に基づいてユーザー１０１（図１）に触覚フィードバックを提供するために使用される触覚フィードバックシステム１５０２の実施形態の図である。さらに、触覚フィードバックシステム１５０２は、光源ＬＥ１からＬＥ１０（図１）のいずれかの例である光学センサ１５０４を含む。触覚フィードバックシステム１５０２の例は指ぬきを含む。いくつかの実施形態では、触覚フィードバックシステム１５０２は、布地、プラスチック、または金属製である。
触覚フィードバックシステム１５０２は、ユーザー１０１の指の先端を覆う閉鎖端部１５０６を有する。ユーザー１０１の指は、閉鎖端部１５０６の反対の方向に位置する開放端部１５０８を通して触覚フィードバックシステム１５０２の中に挿入される。
例えば仮想ユーザーがユーザー１０１を表す別の仮想ユーザーを攻撃している等、ゲームプロセッサ１１０（図１）によって実行されるゲームコードのゲーム状態に変更があるとき、ユーザー１０１の仮想手はゲーム内の仮想の壁または別の仮想オブジェクト等に触り、触覚フィードバックシステム１５０２は、ユーザー１０１の指に、例えば振動等の力をかけることによってユーザー１０１に接触感覚を提供する。
図１５Ｂは、ゲームコンソール１５１２による触覚フィードバックシステム１５０２の制御を示すために使用されるシステム１５１０の実施形態の図である。ゲームコンソール１５１２はゲームコンソール１０８（図１）の例である。ゲームコンソール１５１２は、ゲームプロセッサ１１０、ゲームメモリ１２０、ゲーム状態検出器１５１４、及び信号送信機１５１６を含む。ゲーム状態検出器１５１４の例は、ＰＬＤ、またはＡＳＩＣ、またはプロセッサ、またはその組合せを含む。いくつかの実施形態では、ゲーム状態検出器１５１４は、ゲームプロセッサ１１０の中で実装される。信号送信機１５１６の例は変調器を含む。
触覚フィードバックシステム１５０２は触覚フィードバック装置１５１８、デバイスドライバ１５２０、信号受信機１５２２、及び電源１５２４を含む。電源１５２４の例は電池を含み、デバイスドライバ１５２０の例は１つまたは複数のトランジスタを含む。信号受信機１５２２の例は復調器を含み、触覚フィードバック装置１５１８の例は、例えば振動モータ等の触覚アクチュエータを含む。電源１５２０は、信号受信機１５２２及びデバイスドライバ１５２０に電力を提供する。
ゲーム状態検出器１５１４は、触覚フィードバックが触覚フィードバックシステム１５０２に提供されるかどうかを判断するためにゲームプロセッサ１１０によって実行されるゲームコードの状態を検出する。例えば、ゲーム状態検出器１５１４は、ユーザー１０１によって提供される入力を示す信号がゲームプロセッサ１１０によって受信されること、またはゲームコードの一部分がゲームプロセッサ１１０によって実行されていることを検出する。この例では、該部分は、触覚フィードバックがユーザー１０１に提供されることを示す。さらに、この例では、入力が位置決定モジュール１２０４からゲームプロセッサ１１０によって受信されることを示す信号。ユーザー１０１がＨＭＤ１０２の１つまたは複数の表示画面１１８（図１）に表示されるゲームと対話するために自分の指を移動させるとき、位置決定モジュール１２０４は、ゲームプロセッサ１１０に提供するためにウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置を決定する。指の移動はユーザー１０１から受信される入力の例である。ユーザー１０１が、ＨＭＤ１０２の１つまたは複数の表示画面１１８に表示される、例えば仮想壁、カーソル、仮想動物、仮想建物、仮想ユーザー、仮想手、仮想指、仮想腕、仮想環境等の仮想オブジェクトに接触するためにゲームのプレイ中に自分の指を移動させることに留意されたい。
いくつかの実施形態では、ユーザー１０１によって提供される入力はゲームの状態を変更する。例えば、入力を示す信号がゲームプロセッサ１１０によって受信されるとき、ゲームプロセッサ１１０はゲームコードの次の部分を実行する。次の部分は、触覚フィードバックが触覚フィードバックシステム１５０２に提供されることを示す。ゲームの状態の例はゲームの仮想オブジェクトの位置、ゲームの仮想環境の色、仮想環境のテクスチャ、ゲームでユーザー１０１のアカウントに割り当てられる点の数、ゲームでユーザー１０１のアカウントに提供される仮想ギフトの数等を含む。
ゲーム状態またはユーザー１０１からの入力が、触覚フィードバックが触覚フィードバックシステム１５０２に提供されることを示すと判断すると、ゲーム状態検出器１５１４は信号送信機１５１６にフィードバック信号を送信する。信号送信機１５１６はフィードバック信号を変調することによって信号を生成し、触覚フィードバックシステム１５０２の信号受信機１５２２に変調された信号を送信する。
信号受信機１５２２は変調された信号を受信し、変調信号を復調してフィードバック信号を生成し、デバイスドライバ１５２０にフィードバック信号を提供する。フィードバック信号を受信すると、デバイスドライバ１５２０は触覚フィードバックシステム１５１８を駆動するために電流信号を生成する。触覚フィードバック装置１５１８が駆動されるとき、触覚フィードバック装置１５１８はゲームの状態に関してユーザー１０１にフィードバックを提供するために振動する。
多様な実施形態では、触覚フィードバックシステム１５０２は手袋５０２（図５）の中に実装される。例えば、触覚フィードバックシステム１５０２は、送信された信号を受信するために手袋５０２の各指部分の中に実装される。
図１６は、ウェアラブルデバイスがユーザー１０１の他の身体の部分に着用されることを示すシステム１６００の実施形態の図である。例えば、ウェアラブルデバイス１６０２Ａは、ユーザー１０１の右手の手首に着用され、別のウェアラブルデバイス１６０２Ｂはユーザー１０１の左手の手首に着用される。別の例として、ウェアラブルデバイス１６０４Ａはユーザー１０１の右肘の回りに着用され、ウェアラブルデバイス１６０４Ｂはユーザー１０１の左肘の回りに着用される。
各ウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂは布地、またはプラスチック、または金属製である。各ウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂはウェアラブルデバイスの中に統合された光源を有する。例えば、ウェアラブルデバイス１６０２Ａは光源１６１０Ａを有し、ウェアラブルデバイス１６０２Ｂは光源１６１０Ｂを有し、ウェアラブルデバイス１６０４Ａは光源１６１２Ａを有し、ウェアラブルデバイス１６０４Ｂは光源１６１２Ｂを有する。
いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイス１６０２Ａはユーザー１０１の右前腕の任意の部分に着用され、ウェアラブルデバイス１６０２Ｂはユーザー１０１の左前腕の任意の部分に着用される。多様な実施形態では、ウェアラブルデバイス１６０４Ａはユーザー１０１の右上腕の任意の部分に着用され、ウェアラブルデバイス１６０４Ｂはユーザー１０１の左上腕の任意の部分に着用される。
ウェアラブルデバイス１６０２Ａはユーザー１０１の右手首の位置を提供し、ウェアラブルデバイス１６０２Ｂはユーザー１０１の左手首の位置を提供する。同様に、ウェアラブルデバイス１６０４Ａはユーザー１０１の右肘の位置を提供し、ウェアラブルデバイス１６０４Ｂはユーザー１０１の左肘の位置を提供する。
ウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂの光源は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の発光と同期して光を発する。例えば、光源１６１０Ａは光を１番目に発し、光源１６１０Ｂは光を２番目に発し、光源１６１２Ａは３番目に光を発し、光源１６１２Ｂは４番目に光を発し、次いで光源ＬＥ１からＬＥ１０は順次に光を発し、その例は上記に提供される。別の例として、光源ＬＥ１からＬＥ１０は順次に光を発し、次いで光源１６１０Ａが光を発し、光源１６１０Ｂが続き、光源１６１２Ａがさらに続き、光源１６１２Ｂがさらに続く。さらに別の例として、光源１６１０Ｂが１番目に光を発し、光源１６１０Ａが２番目に光を発し、光源１６１２Ａが３番目に光を発し、光源１６１２Ｂが４番目に光を発し、次いで光源ＬＥ１からＬＥ１０が順次に光を発する。
ユーザー１０１の肘及び手首の移動はゲームプレイ中に入力の機能を果たして、光源１６１０Ａ、１６１０Ｂ、１６１２Ａ、及び１６１２Ｂの位置の変化を生じさせる。光源１６１０Ａ、１６１０Ｂ、１６１２Ａ、及び１６１２Ｂの位置は、光源ＬＥ１からＬＥ１０（図１）の位置を決定することの上述された方法と同様な方法で、信号検出器１２００（図１２）によって決定される。光源１６１０Ａ、１６１０Ｂ、１６１２Ａ、及び１６１２Ｂの位置は、ゲームの状態を変更するためにゲームプレイ中に通信装置１１６及び１１４（図１）を介してゲームプロセッサ１１０（図１）に通信される。
いくつかの実施形態では、ユーザー１０１はウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂの１つまたは複数を着用し、ウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂの内の１つまたは複数による発光は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０による発光と同期する。
多様な実施形態では、ユーザー１０１は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０を着用せず、ウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂの１つまたは複数を着用する。これらの実施形態では、ウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂは、互いと、例えば順々に等、同期して一度に１つ、光を発する。例えば、光源１６１０Ａは１番目に光を発し、光源１６１０Ｂは２番目に光を発し、光源１６１２Ａは３番目に光を発し、光源１６１２Ｂは４番目に光を発する。別の例として、光源１６１０Ｂは１番目に光を発し、光源１６１０Ａは２番目に光を発し、光源１６１２Ｂは３番目に光を発し、光源１６１２Ａは４番目に光を発する。
多様な実施形態では、ウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂのそれぞれは、ゲームプレイ中にユーザー１０１に触覚フィードバックを提供するために触覚フィードバックシステム１５０２（図１５Ａ）と同様の内蔵触覚フィードバックシステムを有する。
いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂのそれぞれは、ウェアラブルデバイスの向きを取り込む慣性センサを有する。さらに、取り込まれた向きはウェアラバウルデバイスの中に位置する通信装置、及びゲームコンソールの通信装置１１４を介して位置決定モジュール１２０４に通信される。
図１７Ａは、例えばゲームコマンド、仮想環境をナビゲートするためのコマンド、拡張現実環境をナビゲートするためのコマンド等のインタフェースコマンドを決定するための、例えばウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０（図１）等のウェアラブルデバイスの位置の使用を示すためのシステム１７００の実施形態の図である。システム１７００は、信号検出器及びディスプレイ（ＳＤＤ）１７０２、ならびにゲームコンソール１０８を含む。ＳＤＤ１７０２は通信装置１１６、ＨＭＤ ＣＰＵ１１２、及び１つまたは複数の表示画面１１８を含む。ＳＤＤ１７０２は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１７０４、デコーダ１７０６、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１７０７、増幅器１７０８、及びスピーカ１７０９をさらに含む。
多様な実施形態では、ＳＤＤ１７０２はＨＭＤ１０２（図１）の中で実装される。いくつかの実施形態では、ＳＤＤ１７０２は任意の数のスピーカを含む。
コマンドは環境データを生成するために使用される。位置決定モジュール１２０４は、例えばウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０等のウェアラブルデバイスの、例えば位置Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ３１、Ｐ４１、Ｐ５１、Ｐ６１、Ｐ７１、Ｐ８１、Ｐ９１、Ｐ１０１、Ｐ１２、Ｐ２２、Ｐ３２、Ｐ４２、Ｐ５２、Ｐ６２、Ｐ７２、Ｐ８２、Ｐ９２、Ｐ１０２等を決定し、ゲームプロセッサ１１０に位置を提供する。例えば、位置Ｐ１１及びＰ１２はウェアラブルデバイスＷＤ１のであり、位置Ｐ２１及びＰ２２はウェアラブルデバイスＷＤ２のであり、位置Ｐ３１及びＰ３２はウェアラブルデバイスＷＤ３のであり、位置Ｐ４１及びＰ４２はウェアラブルデバイスＷＤ４のであり、位置Ｐ５１及びＰ５２はウェアラブルデバイスＷＤ５のであり、位置Ｐ６１及びＰ６２はウェアラブルデバイスＷＤ６のであり、位置Ｐ７１及びＰ７２はウェアラブルデバイスＷＤ７のであり、位置Ｐ８１及びＰ８２はウェアラブルデバイスＷＤ８のであり、位置Ｐ９１及びＰ９２はウェアラブルデバイスＷＤ９のであり、位置Ｐ１０１及びＰ１０２はウェアラブルデバイスＷＤ１０のである等、である。
いくつかの実施形態では、位置決定モジュール１２０４が、ゲームプロセッサ１１０にウェアラウルデバイスの位置及びウェアラブルデバイスの識別コードを提供することに留意されたい。
ゲームプロセッサ１１０は、ゲームメモリ１２０の中でウェアラブルデバイスの位置に対応するインタフェースコマンドを識別する。例えば、ゲームプロセッサ１１０は、位置Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ３１、Ｐ４１、Ｐ５１、Ｐ６１、Ｐ７１、Ｐ８１、Ｐ９１、及びＰ１０１と、コマンドＣ１との間で記憶されるマッピングに基づいて、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０が対応する位置Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ３１、Ｐ４１、Ｐ５１、Ｐ６１、Ｐ７１、Ｐ８１、Ｐ９１、及びＰ１０１にあるときにコマンドＣ１が実行されると判断する。別の例として、ゲームプロセッサ１１０は、位置Ｐ１２、Ｐ２２、Ｐ３２、Ｐ４２、Ｐ５２、Ｐ６２、Ｐ７２、Ｐ８２、Ｐ９２、及びＰ１０２と、コマンドＣ２との間で記憶されるマッピングに基づいて、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０が、対応する位置Ｐ１２、Ｐ２２、Ｐ３２、Ｐ４２、Ｐ５２、Ｐ６２、Ｐ７２、Ｐ８２、Ｐ９２、及びＰ１０２にあるときにコマンドＣ２が実行されると判断する。
いくつかの実施形態では、コマンドは任意の数のウェアラブルデバイスの任意の数の位置と関連付けられる。例えば、コマンドＣ１はウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の内の任意の３つの３つの位置とマッピングされる。別の例として、コマンドＣ２はウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の内の任意の６つの６つの位置にマッピングされる。
ゲームプロセッサ１１０は、環境データを生成するためにウェアラブルデバイスの位置に基づいて決定されるコマンドを実行する。例えば、コマンドＣ１は環境データＥ１を生成するために実行され、コマンドＣ２は環境データＥ２を生成するために実行される。いくつかの実施形態では、環境データは、ゲームシーンでの仮想オブジェクトの位置、ゲームシーンでのゲームバックグラウンドの色、仮想オブジェクトの色、ゲームバックグラウンドのテクスチャ、仮想現実シーンでの仮想オブジェクトのサイズ、位置、色、サイズ、及び／またはテクスチャ、仮想現実シーンでのバックグラウンドの色、仮想現実シーンでのバックグラウンドのテクスチャ、拡張現実シーンでの仮想オブジェクトのサイズ、位置、色、サイズ、及び／またはテクスチャ等を識別するデータを含む。
多様な実施形態では、ゲームプロセッサ１１０は、例えば音素、句、英数字、文、音符等のゲーム音声データを生成するためにウェアラブルデバイスの位置に基づいて決定されるゲームコマンドを実行する。例えば、ゲームコマンドＧＣ１は、ゲーム音声データＧＡ１を生成するために実行され、ゲームコマンドはゲーム音声データＧＡ２を生成するために実行される。
ゲームプロセッサ１１０によって生成されるゲーム環境データは、通信装置１１４及び１１６を介してＣＰＵ１１２に送信される。ＣＰＵ１１２は、１つまたは複数の表示画面１１８に例えばゲームシーン、ゲーム等のゲーム環境を表示するためにゲーム環境データをレンダリングする。ユーザー１０１は、ゲームをプレイするために１つまたは複数の表示画面１１８でゲームを見る。
さらに、いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスの位置に基づいてゲームプロセッサ１１０によって生成されるゲーム音声データは、通信装置１１４及び１１６を介してＤＳＰ１７０４に送信される。ＤＳＰ１７０４は、音声データから、例えばノイズを均一にする、またはフィルターにかける、またはノイズをキャンセルする、またはエコーをキャンセルする等の処理をして、処理された音声データを生成し、デコーダ１７０６に処理された音声データを提供する。デコーダ１７０６は処理された音声データを、例えば解釈する、変換する、解凍する等、復号して、復号された音声データを生成する。復号された音声データは、ＤＡＣ１７０７によってデジタルフォーマットからアナログフォーマットに変換されて、アナログ音声電気信号を生成する。アナログ音声電気信号は増幅器１７０８によって増幅されて、増幅された電気信号を生成する。増幅された電気信号は増幅器１７０８によってスピーカ１７０９に提供されて、ゲームのサウンドを出力する。
いくつかの実施形態では、位置決定モジュール１２０４が、ゲームコンソール１０８の代わりにＨＭＤ１０２の中に位置することに留意されたい。
図１７Ｂは、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置と、ゲーム１７０２に表示される仮想指の画像との間の調整を示すための１つまたは複数の表示画面１１８（図１）に表示されるゲーム１７０２の実施形態の図である。いくつかの実施形態では、各仮想指は仮想オブジェクトの例である。ゲーム１７０２は、仮想キーボード及び仮想指のゲーム画像１７１２を含む。
ユーザー１０１が、右手の残りの指に比較して自分の右手の親指及び右手の薬指を下げることによって押すアクションを実行するとき、同様の押すアクションがゲーム１７０２の中で実行される。類似する押すアクションでは、仮想右手の残りの指と比較してユーザー１０１の仮想右手の仮想親指が下げられ、仮想右手の仮想薬指が下げられる。さらに、ゲーム画像１７１２は、仮想親指によって押されるとして仮想キーボードのキー、及び仮想薬指に押されるとして仮想キーボードの別のキーを示す。さらに、弾かれているキーボードのサウンドが、ＨＭＤ１０２（図１）の中で実装される、例えばスピーカ１７０９（図１７Ａ）等の音声スピーカによって生成される。
図１７Ｃは、テニスゲーム１７２０が１つまたは複数の表示画面１１８（図１）で表示されている間にユーザー１０１によってプレイされているテニスゲームの実施形態の図である。テニスゲーム１７２０は、ＨＭＤ１０２の１つまたは複数の表示画面１１８でレンダリングされるテニス画像１７２２を含む。ユーザー１０１は、自分の右手が自分の左肩の上を越えていく前腕アクションを実行する。ユーザー１０１が前腕アクションを実行するとき、ウェアラブルデバイス１６０２Ａ、１６０２Ｂ、１６０４Ａ、及び１６０４Ｂの位置は位置決定モジュール１２０４（図１２）によって決定される。ＨＭＤ１０２のＣＰＵ１１２（図１）は、仮想ユーザー１７２４が仮想前腕アクションを実行することによって仮想テニスボール１７２６を打つテニス画像１７２２を生成する。仮想前腕アクションでは、仮想ユーザー１７２４の仮想右手は仮想ユーザー１７２４の仮想肩の上を越えていく。
図１７Ｄから図１７Ｉは、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０を着用中にユーザー１０１によって実行される多様なジェスチャーを示す。図１７Ｄは、仮想銃１７４０がＨＭＤ１０２（図１）の１つまたは複数の表示画面１１８（図１）に表示されるゲームで保持される、銃を保持するためのアクションのジェスチャーである。銃を保持するアクションでは、ユーザー１０１は左手Ｈ１の人差し指及び左手の親指を伸ばし、左手Ｈ１の中指、薬指、及び小指を丸める。銃を保持するアクションが実行されるとき、ＨＭＤ１０２のＣＰＵ１１２（図１）は、ゲームで表示される仮想手１７３０によって保持されている銃１７４０の画像を表示する。いくつかの実施形態では、銃１７４０は、銃を保持するアクションがユーザー１０１によって実行されるときに仮想手１７３０の中に表示される。
図１７Ｅは、ユーザー１０１によって実行される２つの指のアクションの実施形態の図である。２つの指のアクションでは、左手Ｈ１の人差し指及び中指が持ち上げられ、一方左手の薬指、小指、及び親指は丸められている。２つの指のアクションの実行中、ＨＭＤ１０２のＣＰＵ１１２（図１）は仮想手１７３０の中の仮想花を表示する。
図１７Ｆは、ＨＭＤ１０２（図１）の１つまたは複数の表示画面１１８（図１）に表示されるゲームで、例えば仮想剣、仮想ナイフ、仮想棒、仮想鎖、仮想鞭等の仮想武器を保持するためにユーザー１０１によって実行される保持アクションを示す実施形態の図である。武器を保持するアクションが実行されるとき、ＨＭＤ１０２のＣＰＵ１１２（図１）は仮想手１７３０の中で振りかざされる仮想剣を表示する。
図１７Ｇは、仮想電話１７３２の使用を示すための電話を取るアクションの実施形態の図である。ユーザー１０１（図１）が自分の左手の自分の親指及び小指を伸ばし、左手の人差し指、中指、及び薬指を丸めるとき、ＣＰＵ１１２（図１）は、１つまたは複数の表示画面１１８（図１）に表示されるゲームで仮想手１７３０によって保持されているとして仮想電話１７３２を表示する。
図１７Ｈは、画像取込装置に、例えばユーザー１０１の指、手、手首、前腕、掌等の身体の部分の、またはユーザー１０１が位置する部屋の画像またはビデオを取り込むように命令するためにユーザー１０１（図１）の両手を使用し、実行される画像を取り込むジェスチャーの実施形態の図である。例えば、ＨＭＤ１０２は、ＨＭＤ１０２の画像プロセッサ（不図示）に接続される画像取込装置を含む。いくつかの実施形態では、ＨＭＤ１０２の画像プロセッサは、ＨＭＤ１０２の通信装置１１６（図１）に、及びＨＭＤメモリ１２２（図１）に結合される。多様な実施形態では、ＨＭＤ１０２の画像プロセッサはＨＭＤメモリ１２２の代わりにまたはＨＭＤメモリ１２２に加えて別のメモリデバイスに接続される。画像を取り込むジェスチャーがＨＭＤ１０２の画像取込装置によって受信されると判断すると、ＨＭＤ１０２の画像プロセッサは、画像取込装置にユーザー１０１の身体の部分の、またはユーザー１０１が位置する部屋の画像またはビデオの取込みを開始するまたは再開するように命令する。ＨＭＤ１０２の画像取込装置が裏面に向いているとき、画像取込装置は部屋の画像を取り込み、画像取込装置が表面に向いているとき、画像取込装置はユーザー１０１の身体の部分の画像を取り込むことに留意されたい。画像を取り込むジェスチャーは、ユーザー１０１が自分の左手の自分の指のすべて、及び自分の右手の自分の指のすべてを伸ばし、右手の人差し指で左手の親指に触れ、右手の親指で左手の人差し指に触れて画像を取り込むジェスチャーを形成するときに実行される。
いくつかの実施形態では、画像を取り込むジェスチャーは、ＬＥ１から１０による発光をトリガするために実行される。例えば、ＳＧＤ９０１（図９Ａ）は、電源６１０（図９Ａ）と信号送信機（図９Ａ）との間で接続されるスイッチ（不図示）を含む。スイッチの例は上記に提供される。スイッチはＨＭＤ１０２の画像プロセッサ（不図示）に接続され、画像プロセッサはＨＭＤ１０２（図１）の画像取込装置にさらに接続される。画像プロセッサは、ＨＭＤ１０２の画像取込装置によって取り込まれる画像から、画像を取り込むジェスチャーがユーザー１０１によって実行されると判断し、スイッチを閉じるためにスイッチに信号を送信する。スイッチが閉じられると、電源６１０によって生成される電力信号は信号送信機６０８にスイッチを介して転送される。信号送信機６０８はＬＥ１から１０に電力信号６１１（図９Ａ）を送信してＬＥ１から１０が光を発することを可能にする。
図１７Ｉは、例えばタイムアウト等の休止、ユーザー１０１によって実行されるジェスチャー、及び休止ジェスチャーの効果を示すための実施形態の図である。ＨＭＤ１０２の画像プロセッサは、休止ジェスチャーが受信されると判断すると、画像取込装置に部屋のまたはユーザー１０１の身体の部分の画像の取込みを休止するように命令する。
ＳＧＤ９０１（図９Ａ）が、電源６１０（図９Ａ）と信号送信機６０８（図９Ａ）との間で接続されるスイッチ（不図示）を含む実施形態では、ＨＭＤ１０２の画像プロセッサは、休止ジェスチャーが実行されると判断する。ＨＭＤ１０２の画像プロセッサは、休止ジェスチャーがユーザー１０１によって実行されると判断すると、スイッチを開くためにスイッチに信号を送信する。スイッチが開いているとき、電源６１０によって生成される電力信号はスイッチを介して信号送信機６０８に転送されず、信号送信機６０８は電力信号６１１を送信しない（図９Ａ）。信号送信機６０８が電力信号６１１を送信しないとき、ＬＥ１から１０は光を発するのを停止する、または休止する。
図１８Ａは、ユーザー１０１によって着用されるウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置に基づいた光源ＬＥ１からＬＥ１０（図１）による発光の、例えば速度等、サンプリング速度の変化または周波数の変化を示すためのユーザー１０１の手の多様な部分の実施形態の図である。モード１では、以下にさらに説明される手位置決定モジュール（ＨＰＤＭ）によって、ユーザー１０１の左手に着用されるウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５の１つまたは複数が、ユーザー１０１の右手に着用されるウェアラブルデバイスＷＤ６のＷＤ１０の１つまたは複数から所定の位置の範囲内にあることが判断される。ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５がウェアラブルデバイスＷＤ６からＷＤ１０から所定の位置の範囲内にあると判断すると、ＨＰＤＭは通信装置１１４及び１１６を介してサンプラー９０４（図９）にＡ−Ｄ変換器９０６（図９）によって出力されるデジタルデータをサンプリングするサンプリングレートを減速するように命令する。ＨＰＤＭは通信装置１１４及び１１６を介してサンプラー９０４に接続される。
モード２で、ＨＰＤＭは、ウェラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５の１つまたは複数が、ウェアラブルデバイスＷＤ６からＷＤ１０の１つまたは複数から所定の位置の範囲内にないと判断する。ＷＤ１からＷＤ５が、ウェアラブルデバイスＷＤ６からＷＤ１０から所定の位置の範囲内にないと判断することに応えて、ＨＰＤＭは、通信装置１１４及び１１６を介してサンプラー９０４に、Ａ−Ｄ変換器９０６によって出力されるデジタルデータをサンプリングする速度を加速するように命令する。モード１は、モード２の後にユーザー１０１によって繰り返され、サンプラー９０４のサンプリングレートは上述したように加速する。
図１８Ｂは、発光体の発光の周波数の変化を示すためのＳＧＤ１８１０の実施形態の図である。ＳＧＤ１８１０は、信号発生器１１００（図１１Ａ―１）の例である。ＳＧＤ１８１０は、周波数コントローラ１８１２、メモリデバイス１１０８、及び同期装置１１０７を含む。例えば信号送信機１１０４（図１１Ａ−１）、電源６１０（図１１Ａ−１）、ＳＧＤ１８１０の信号送信機６０８（図１１Ａ−１）、及び信号発生器１１００のクロックソース１１０９等、信号発生器１１００の残りの部分は図１８Ｂに示されない。
本明細書に説明されるように、モジュールは、非一過性コンピュータ可読記憶媒体に記憶されるコンピュータソフトウェアとして、またはＡＳＩＣとして、またはＰＬＤとして、またはプロセッサとして実装されることに留意されたい。非一過性コンピュータ可読記憶媒体の例はメモリデバイスを含み、例は上記に提供される。
位置決定モジュール１２０４は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０（図１）の位置をＨＰＤＭ１８１０に提供する。ＨＰＤＭ１８１０は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置に基づいて、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５の１つまたは複数の位置が、ウェアラブルデバイスＷＤ６からＷＤ１０の対応する１つまたは複数の１つまたは複数の位置から所定の位置の範囲内にあるかどうかを判断する。ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５の１つまたは複数の位置が、例えば上記のモード１の場合において等のように、ウェアラブルデバイスＷＤ６からＷＤ１０の対応する１つから複数の１つまたは複数の位置から所定の位置の範囲内にあると判断すると、ＨＰＤＭ１８１０は光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光の周波数を削減するために、通信装置１１４及び１１６を介して周波数コントローラ１８１２に信号を送信する。光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光の周波数を削減するために信号を受信すると、周波数コントローラ１８１２は周波数を削減する。例えば、光源ＬＥ１０による発光の周波数がｆ１０１からｆ１０２に削減されるまで、光源ＬＥ１の発光の周波数はｆ１１からｆ１２へ削減され、光源ＬＥ２による発光の周波数はｆ２１からｆ２２に減少する等である。同期装置１１０７は、例えばｆ１２、ｆ２２、ｆ１０２等の減少した周波数を有する同期信号を生成する。
他方、例えば、上記のモード２の場合でのように、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ５の１つまたは複数の位置がウェアラブルデバイスＷＤ６からＷＤ１０の１つまたは複数の位置から所定の位置の範囲内にないと判断することに応えて、ＨＰＤＭ１８１０は通信装置１１４及び１１６を介して周波数コントローラ１８１２に信号を送信して、光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光の周波数を増加させる。光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光の周波数を増加させるために信号を受信すると、周波数コントローラ１８１２は周波数を増加させる。例えば、光源ＬＥ１０による発光の周波数がｆ１０２からｆ１０１に増加するまで、光源ＬＥ１の発光の周波数はｆ１２からｆ１１に増加し、光源ＬＥ２による発光の周波数はｆ２２からｆ２１に増加する等である。同期装置１１０７は、例えばｆ１１、ｆ２１、ｆ１０１等の増加した周波数を有する同期信号を生成する。
いくつかの実施形態では、ＨＰＤＭ１８１１はＨＭＤ１０２の中に位置する。
多様な実施形態では、周波数コントローラ１８１２、同期装置１１０７、及びメモリデバイス１１０８は、ＨＭＤ１０２内の代わりにゲームコンソール１０８の中に位置する。
図１９は、ＬＥ１から１０（図１）による発光の異なるシーケンスを示すための図である。例えば、第１のシーケンスで、ＬＥ１から１０は順方向順序で光を発する。説明すると、ＬＥ１０が１０番目に光を発するまで、ＬＥ１は１番目に光を発し、ＬＥ２は２番目に光を発する等である。別の例として、第２のシーケンスで、ＬＥ１から１０は逆順序で光を発する。さらに説明すると、ＬＥ１が１０番目に光を発するまで、ＬＥ１０は１番目に光を発し、ＬＥ９は２番目に光を発する等である。さらに別の例として、第３のシーケンスで、ＬＥ１から５は逆方向順序で光を発し、ＬＥ６からＬＥ１０は順方向順序で光を発する。例えば、ＬＥ５は１番目に光を発し、ＬＥ４は２番目に光を発し、ＬＥ３は３番目に光を発し、ＬＥ２は４番目に光を発し、ＬＥ１は５番目に光を発し、ＬＥ６は６番目に光を発し、ＬＥ７は７番目に光を発し、ＬＥ８は８番目に光を発し、ＬＥ９は９番目に光を発し、ＬＥ１０は１０番目に光を発する。別の例として、ＬＥ１から１０は、図１９でシーケンス４及びシーケンス５として示されるランダムシーケンスで光を発する。
図２０は、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置を決定するための画像取込装置２００２の使用を示すためのシステム２０００の実施形態の図である。画像取込装置２００２はテレビ２００４の上部に位置し、ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の画像データを取り込むための視野を有する。いくつかの実施形態では、画像取込装置２００２はＨＭＤ１０２（図１）の中に位置する。画像取込装置２００２によって取り込まれた画像データは、画像取込装置２００２からゲームコンソール１０８の位置決定モジュール１２０４に送信される。例えば、光源が光学センサ１０４（図１）から遮断されるが、光学センサ１０６（図１）からは遮断されないとき、画像データが使用される。別の例として、光源が光学センサ１０６から遮断されるが、光学センサ１０４から遮断されないとき、画像データが使用される。別の例として、光源が両方の光学センサ１０４及び１０６から遮断されるとき、画像データが使用される。位置決定モジュール１２０４は、ゲームコンソール１０８の通信装置１１４（図１）に、及びゲームプロセッサ１１０（図１）に接続される。画像取込装置２００２は、ともに上述される有線接続または無線接続を通してゲームコンソール１０８に接続される。位置決定モジュール１２０４は、画像データを受信すると、画像データをパースして光源ＬＥ１からＬＥ１０の位置を決定する。例えば、位置決定モジュール１２０４は、画像データの一部分の中の強度が画像データの残りの部分の強度よりも大きいのか、及び／または残りの部分とは異なる色なのかを判断する。位置決定モジュール１２０４は、このように判断すると、画像データの中の光源の位置を決定し、画像世界基準座標系と現実世界基準座標系との間のマップを使用して該位置を、例えば部屋等、現実世界での位置に変換する。画像世界基準座標系と現実世界基準座標系との間のマップの例は、メモリデバイス（不図示）に、またはゲームコンソール１０８のゲームメモリデバイス１２０（図１）に記憶される、画像世界基準座標系と現実世界基準座標系との間のスケーリングである。ウェアラブルデバイスＷＤ１からＷＤ１０の位置は、ＨＭＤ１０２に表示されるゲームの状態を変更するために、位置決定モジュール１２０４によってゲームプロセッサ１１０に提供される。
いくつかの実施形態では、ゲームコンソール１０８の位置決定モジュール１２０４によって実行されるとして、本明細書に説明される操作は、ゲームコンソール１０８のゲームプロセッサ１０８（図１）によって実行される。
多様な実施形態では、画像取込装置２００２によって取り込まれる画像データは、上述される履歴情報としての記憶のために、画像取込装置２００２の通信媒体を介してＨＭＤ１０２の通信装置１１６（図１）に提供される。
図２１Ａは、光学センサによる光のサンプリングと光源による発光との間の同期を示すための図である。光学センサによる光の検出は、光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光と同期する。例えば、光学センサ１０４（図１）が１０００ヘルツ（Ｈｚ）の速度で光をサンプリングし、１／１０００秒の周波数で光を発する１０の光源ＬＥ１からＬＥ１０があるとき、光学センサ１０４は１００Ｈｚの周波数で各ＬＥ１からＬＥ１０から光を感知する。別の例として、光源ＬＥ１が光を発するとき、光学センサ１０４、光学センサ１０６等の光学センサは、１つまたは複数の電気信号を含むサンプルＳ１を生成するために、サンプリング時間ウィンドウの間に光を検出するように活性化される。この例では、光源ＬＥ２が光を発するとき、光学センサは、１つまたは複数の光学センサを含む別のサンプルＳ２を生成するためにサンプリング時間ウィンドウの間に光を検出するために再び活性化される。同様に、サンプルＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、及びＳ１０は、ＬＥ３から１０が光を発するときに生成される。
例を続けると、ＬＥ１から１０による発光の一巡の後、ＬＥ１は再び第２巡の間に再び光を発する。この第２巡で、光学センサはサンプリング時間ウィンドウの間にＬＥ１から発せられる光を感知するために活性化されて、１つまたは複数の電気信号を含むサンプルＳ１１を生成する。さらに、第２巡の間、光学センサはサンプリング時間ウィンドウ中にＬＥ２から発せられる光を感知するために再び活性化されて、１つまたは複数の電気信号を含むサンプルＳ１２を生成する。同様に、第２巡中、サンプルＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、及びＳ２０が生成される。
さらに、例を続行すると、ＬＥ１から１０による発光の第２巡の後、第３順が実行される。第３巡の間、光学センサはサンプリング時間ウィンドウの間にＬＥ１から発せられる光を感知するために活性化されて、１つまたは複数の電気信号を含むサンプルＳ２１を生成する。また、第３巡の間、光学センサはサンプリング時間ウィンドウの間にＬＥ２から発せられる光を感知するために再び活性化されて、１つまたは複数の電気信号を含むサンプルＳ２２を生成する。同様に、第３巡の間、サンプルＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８、Ｓ２９、及びＳ３０が生成される。
図２１Ｂは、光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光の周波数と画像取込装置２００２のシャッター速度との間の同期を示すための図である。
いくつかの実施形態では、シャッター速度は、本明細書に説明される、１つまたは複数のウェアラブルデバイスの画像を取り込むために画像取込装置のレンズが開いている時間の長さである。画像取込装置に到達する光の量はシャッター速度に比例する。シャッター速度の例は１／１０００秒、１／５００秒、１／２５０秒、１／１２５秒、１／６０秒、１／３０秒等を含む。
画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ４、ＩＭ５、ＩＭ６、ＩＭ７、ＩＭ８、ＩＭ９、ＩＭ１０、ＩＭ１１、ＩＭ１２、ＩＭ１３、ＩＭ１４、ＩＭ１５、ＩＭ１６、ＩＭ１７、ＩＭ１８、ＩＭ１９、ＩＭ２０、ＩＭ２１、ＩＭ２２、ＩＭ２３、ＩＭ２４、ＩＭ２５、ＩＭ２６、ＩＭ２７、ＩＭ２８、ＩＭ２９、及びＩＭ３０が画像取込装置によって取り込まれる速度等の画像取込速度は、ＬＥ１から１０による発光に同期する。例えば、ＬＥ１による発光の周波数ｆ１１または周波数ｆ１２（図１８Ｂ）等の周波数は、画像ＩＭ１、ＩＭ１１、及びＩＭ２１を取り込む周波数と同じである。別の例として、例えばＬＥ２による発光の周波数ｆ２１、周波数ｆ２２（図１８Ｂ）等の周波数は、画像ＩＭ２、ＩＭ１２、及びＩＭ２２を取り込む周波数と同じである。さらに別の例として、ＬＥ１及び２による発光の周波数は、画像ＩＭ１及びＩＭ２を取り込む周波数と同じである。別の例として、ＬＥ３及び４による発光の周波数は画像ＩＭ１３及びＩＭ１４を取り込む周波数と同じである。
画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ４、ＩＭ５、ＩＭ６、ＩＭ７、ＩＭ８、ＩＭ９、ＩＭ１０、ＩＭ１１、ＩＭ１２、ＩＭ１３、ＩＭ１４、ＩＭ１５、ＩＭ１６、ＩＭ１７、ＩＭ１８、ＩＭ１９、ＩＭ２０、ＩＭ２１、ＩＭ２２、ＩＭ２３、ＩＭ２４、ＩＭ２５、ＩＭ２６、ＩＭ２７、ＩＭ２８、ＩＭ２９、及びＩＭ３０が図２１Ｂに示されるシーケンスで取り込まれることに留意されたい。例えば、画像ＩＭ３０が３０番目に取り込まれるまで、最初に画像ＩＭ１が取り込まれ、次いで画像ＩＭ２が取り込まれ、画像ＩＭ３は３番目に取り込まれる等である。
多様な実施形態では、画像ＩＭ１は、光源ＬＥ１が光を発した後に取り込まれる。光源ＬＥ１の位置は光源ＬＥ１によって発せられる光に基づいて決定される。画像ＩＭ１が取り込まれた後、光源ＬＥ１は再び光を発し、画像ＩＭ１１が発せられた光に基づいて取り込まれる。画像ＩＭ１１での光源ＬＥ１の位置は、画像ＩＭ１が取り込まれた後、光源ＬＥ１によって発せられる光に基づいて決定される。画像ＩＭ１１が取り込まれた後、光源ＬＥ１は再び光を発し、画像ＩＭ２１が取り込まれる。画像ＩＭ２１での光源ＬＥ１の位置は、画像ＩＭ１１が取り込まれた後、光源ＬＥ１によって発せられる光であるに基づいて決定される。
多様な実施形態では、ＣＰＵ１１２は、メモリデバイス１１０８にシャッター速度を記憶するためにメモリデバイス１１０８（図１１Ａ−１）に接続される。これらの実施形態では、メモリデバイス１１０８に結合されるシャッター速度一致コントローラ（ＳＳＭＣ）（不図示）がシャッター速度にアクセスし、光源ＬＥ１からＬＥ１０の１つまたは複数による発光の周波数が、シャッター速度以上であると判断する。ＳＳＭＣは信号発生器１１００（図１１Ａ−１）の中に、または信号発生器１１０１（図１１Ａ−２）に位置し、メモリデバイス１１０８に発光の周波数を記憶する。
いくつかの実施形態では、ＣＰＵ１１２は、メモリデバイス１１０８から光源ＬＥ１からＬＥ１０の１つまたは複数による発光の周波数にアクセスして、本明細書に説明される、画像取込装置によって画像を取り込むためのシャッター速度を決定する。
図２１Ｃは、１つまたは複数の表示画面１１８（図１）に、光源ＬＥ１からＬＥ１０による発光の周波数と、ＨＭＤ１０２（図１）のＣＰＵ１１２（図１）による画像の表示のフレームレートとの間の同期を示すための図である。
いくつかの実施形態では、毎秒フレームとして計算されるフレームレートは、１つまたは複数の表示画面１１８でのフレームと呼ばれる画像の表示の周波数である。多様な実施形態では、フレームは、ＨＭＤ１０２の１つまたは複数の表示画面１１８にＣＰＵ１１２によってレンダリングされる画像である。これらの実施形態では、フレームは１つまたは複数の表示画面１１８上での各ピクセルの明度、及びピクセルの透明値を含む。
例えば、フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８、Ｆ９、Ｆ１０、Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４、Ｆ１５、Ｆ１６、Ｆ１７、Ｆ１８、Ｆ１９、Ｆ２０、Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３、Ｆ２４、Ｆ２５、Ｆ２６、Ｆ２７、Ｆ２８、Ｆ２９、及びＦ３０が１つまたな複数の表示画面１１８等に表示される速度等のフレームレートは、ＬＥ１から１０による発光に同期される。例えば、ＬＥ１による発光の、例えば周波数ｆ１１または周波数ｆ１２（図１８Ｂ）等の周波数は、フレームＦ１、Ｆ１１、及びＦ２１の生成の周波数と同じである。別の例として、ＬＥ２による発光の、例えば周波数ｆ２１、周波数ｆ２２（図１８Ｂ）等の周波数は、フレームＦ２、Ｆ１２、及びＦ２２の生成の周波数と同じである。さらに別の例としては、ＬＥ１及び２による発光の周波数は、フレームＦ１及びＦ２の生成の周波数と同じである。別の例として、ＬＥ３及び４による発光の周波数は、フレームＦ１３及びＦ１４の生成のシーケンスと同じである。
多様な実施形態では、フレームＦ１は、光源ＬＥ１が光を発し、フレームＦ１が光源ＬＥ１の位置に基づいて生成された後に表示される。光源ＬＥ１の位置は光源ＬＥ１によって発せられる光に基づいて決定される。フレームＦ１が表示された後、光源ＬＥ１は再び光を発し、フレームＦ１１が発せられた光に基づいて表示される。フレームＦ１１での光源ＬＥ１の位置は、フレームＦ１が表示された後、光源ＬＥ１によって発せられる光に基づいて決定される。フレームＦ１１が表示された後、光源ＬＥ１は再び光を発し、フレームＦ２１が表示される。フレームＦ２１での光源ＬＥ１の位置は、フレームＦ１１が表示された後光源ＬＥ１によって発せられる光であるに基づいて決定される。
多様な実施形態では、ＣＰＵ１１２は、メモリデバイス１１０８にフレームレートを記憶するためにメモリデバイス１１０８（図１１Ａ−１）に接続される。これらの実施形態では、メモリデバイス１１０８に結合されるフレームレート一致コントローラ（ＦＲＭＣ）（不図示）はフレームレートにアクセスし、光源ＬＥ１からＬＥ１０の１つまたは複数による発光の周波数がフレームレートに等しいと判断する。ＦＲＭＣは、信号発生器１１００（図１１Ａ−１）の中または信号発生器１１０１（図１１Ａ−２）に位置し、メモリデバイス１１０８に発光の周波数を記憶する。
いくつかの実施形態では、ＣＰＵ１１２は、メモリデバイス１１０８から光源ＬＥ１からＬＥ１０の１つまたは複数による発光の周波数にアクセスして、１つまたは複数の表示画面１１８での画像の表示のためにフレームレートを決定する。
図２２は、ハンドヘルドコントローラ（ＨＨＣ）と、ＨＭＤ１０２（図１）の例であるＨＭＤ２２０５とインタフェースするために互換性があるゲームコンソール２２００の実施形態のブロック図である。ゲームコンソール２２００はゲームコンソール１０８（図１）の例である。いくつかの実施形態では、ゲームコンソール２２００は、ＨＭＤ２２０５に表示されるゲームを実行するために使用される。ゲームコンソール２２００は、ＨＨＣ及びＨＭＤ２２０５をゲームとインタフェースするために互換性がある。ゲームコンソール２２００はゲームコンソール２２００に接続可能な多様な周辺装置を具備する。ゲームコンソール２２００は、セルプロセッサ２２２８、Ｒａｍｂｕｓ（登録商標）ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＸＤＲＡＭ）ユニット２２２６、専用のビデオランダムアクセスメモリ（ＶＲＡＭ）ユニット２２３２を有するＲｅａｌｉｔｙ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒグラフィックスプロセッサユニット２２３０、及び入出力（Ｉ／Ｏ）ブリッジ２２３４を有する。また、ゲームコンソール２２００は、ディスク２２４０ａから読み取るためのＢｌｕ Ｒａｙ（登録商標）ディスク読出し専用メモリ（ＢＤ−ＲＯＭ）光ディスク読取り装置２２４０、及びＩ／Ｏブリッジ２２３４を通してアクセス可能なリムーバブルスロットインハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２２３６も有する。任意選択で、ゲームコンソール２２００は、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリカードを読み取るためのメモリカード読取り装置２２３８、Ｉ／Ｏブリッジ２２３４を通して同様にアクセス可能であるメモリＳｔｉｃｋ（登録商標）メモリカード等も含む。また、Ｉ／Ｏブリッジ２２３４は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）２．０ポート２２２４、ギガビットイーサネットポート２２２２、ＩＥＥＥ８０２．１１ ｂ／ｇ無線ネットワーク（Ｗｉ−Ｆｉ）ポート２２２０、及びブルートゥース接続を支援できるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線リンクポート２２１８に接続する。
動作中、Ｉ／Ｏブリッジ２２３４は、１つまたは複数のゲームコントローラ２２０２及び２２０３から、ならびにＨＭＤ２２０５からのデータを含む、すべての無線データ、ＵＳＢデータ、及びイーサネットデータを扱う。例えば、ユーザー１０１（図１）が、ゲームメモリデバイス１２０（図１）に記憶されるゲームプログラムの一部分の実行によって生成されるゲームをプレイしているとき、Ｉ／Ｏブリッジ２２３４は、ブルートゥースリンクを介してゲームコントローラ２２０２もしくは２２０３から、またはＨＭＤ２２０５から入力データを受信し、相応してゲームの現在の状態を更新するセルプロセッサ２２２８に入力データを導く。各ゲームコントローラ２２０２及び２２０３は、ＨＨＣの例である。
また、無線ポート、ＵＳＢポート、及びイーサネットポートは、ゲームコントローラ２２０２及び２２０３、ならびに例えばリモコン装置２２０４等のＨＭＤ２２０５、キーボード２２０６、マウス２２０８、例えばＳｏｎｙ Ｐｌａｙｓｔａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔａｂｌｅ（登録商標）エンターテインメントデバイス等のポータブルエンターテインメントデバイス２２１０、例えばＥｙｅＴｏｙ（登録商標）ビデオカメラ２２１２等のビデオカメラ、マイクヘッドセット２２１４、及びマイク２２１５に加えて、他の周辺装置に接続性を提供する。いくつかの実施形態では、係る周辺装置は、例えばポータブルエンターテインメントデバイス２２１０がＷｉ−Ｆｉのアドホック接続を介して通信する等、無線でゲームコンソール２２００に接続される。一方、マイクヘッドセット２２１４はブルートゥースリンクを介して通信する。
これらのインタフェースの提供は、ゲームコンソール２２００も、デジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）、セットトップボックス、デジタルカメラ、ポータブルメディアプレーヤ、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＩＰ）電話、携帯電話、プリンタ、及びスキャナ等の他の周辺装置と潜在的に互換性があることを意味する。
さらに、レガシーメモリカード読取り装置２２１６はＵＳＢポート２２２４を介してゲームコンソール２２００に接続され、ゲームコンソール２２００によって使用される種類のメモリカード２２４８の読取りを可能にする。ゲームコントローラ２２０２及び２２０３ならびにＨＭＤ２２０５は、ブルートゥースリンク２２１８を介してゲームコンソール２２００と無線で通信する、またはＵＳＢポート２２２４に接続されるよう作動され、それによってゲームコントローラ２２０２及び２２０３ならびにＨＭＤ２２０５の電池を充電するための電力も提供する。いくつかの実施形態では、ゲームコントローラ２２０２及び２２０３ならびにＨＭＤ２２０５のそれぞれも、メモリ、プロセッサ、メモリカード読取り装置、例えばフラッシュメモリ等の恒久的なメモリ、例えば照明された球状部、ＬＥＤもしくは赤外光等の発光体、超音波通信用マイク及びスピーカ、音響チャンバ、デジタルカメラ、内蔵クロック、例えばゲームコンソール２２００に向く球状部等の認識可能な形状、ならびに例えばブルートゥース、Ｗｉ−Ｆｉ等のプロトコルを使用する無線通信を含んでもよい。
ゲームコントローラ２２０２は、ユーザー１０１の両手で使用されるように設計されたコントローラであり、ゲームコントローラ２２０３は付属品を有する片手コントローラである。ＨＭＤ２２０５は、ユーザー１０１の頭部の上で及び／または目の前でフィットするように設計される。１つまたは複数のアナログジョイスティック及び従来の制御ボタンに加えて、各ゲームコントローラ２２０２及び２２０３は３次元位置決定の影響を受けやすい。同様に、ＨＭＤ２２０５は３次元位置決定の影響を受けやすい。結果的に、いくつかの実施形態では、ユーザー１０１によるジェスチャー及びゲームコントローラ２２０２及び２２０３ならびにＨＭＤ２２０５の移動は、従来のボタンまたはジョイスティックのコマンドに加えてまたは代わりにゲームに対する入力として変換される。任意選択で、例えばＰｌａｙｓｔａｔｉｏｎ（商標）Ｐｏｒｔａｂｌｅデバイス等の他の無線で有効にされた周辺装置は、コントローラとして使用される。Ｐｌａｙｓｔａｔｉｏｎ（商標）Ｐｏｒｔａｂｌｅデバイスの場合、例えば制御命令またはライブの数等の追加のゲームまたは制御情報がデバイスの表示画面に提供される。いくつかの実施形態では、例えばダンスマット（不図示）、ライトガン（不図示）、ステアリングホイール及びペダル（不図示）、特注のコントローラ等の他の代替制御装置または補足制御装置が使用される。特注コントローラの例は、高速応答クイズゲーム（やはり不図示）用の単一またはいくつかの大きいボタンを含む。
また、リモコン装置２２０４は、ブルートゥースリンク２２１８を介してゲームコンソール２２００と無線で通信するよう作動する。リモコン装置２２０４は、Ｂｌｕ Ｒａｙ（商標）ディスクＢＤ−ＲＯＭ読取り装置２２４０の操作のために、及びディスクコンテンツのナビゲーションのために適した制御装置を含む。
Ｂｌｕ Ｒａｙ（商標）ディスクＢＤ−ＲＯＭ読取り装置２２４０は、従来の事前に記録されたＣＤ及び記録可能なＣＤ、ならびにいわゆるスーパーオーディオＣＤに加えて、ゲームコンソール２２００と互換性のあるＣＤ−ＲＯＭを読み取るよう作動する。また、Ｂｌｕ Ｒａｙ（商標）ディスクＢＤ−ＲＯＭ読取り装置２２４０は、従来の事前に記録されたＤＶＤ及び記録可能なＤＶＤに加えて、ゲームコンソール２２００と互換性のあるデジタルビデオディスクＲＯＭ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）を読み取るよう作動する。Ｂｌｕ Ｒａｙ（商標）ディスクＢＤ−ＲＯＭ読取り装置２２４０は、従来の事前に記録されたＢｌｕ−Ｒａｙディスク及び記録可能なＢｌｕ−Ｒａｙディスクだけではなく、ゲームコンソール２０００と互換性のあるＢＤ−ＲＯＭも読み取るようさらに作動する。
ゲームコンソール２２００は、Ｒｅａｌｉｔｙ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒグラフィックスユニット２２３０を介して、音声コネクタ２２５０及びビデオコネクタ２２５２を通して、生成または復号された音声及びビデオを、表示画面２２４４及び１つまたは複数のラウドスピーカ２２４６を有する、例えばモニタまたはテレビ受像機等のディスプレイ及び音声出力装置２２４２に供給するよう作動する。音声コネクタ２２５０は、多様な実施形態では、従来のアナログ出力及びデジタル出力を含む。一方ビデオコネクタ２２５２は、コンポーネントビデオ、Ｓ−ビデオ、複合ビデオ、及び１つまたは複数の高精細度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））出力をさまざまに含む。結果的に、ビデオ出力は位相反転線（ＰＡＬ）または全国テレビジョン方式委員会（ＮＴＳＣ）等のフォーマットで、または２２２０ｐ、１０８０ｉまたは１０８０ｐ高精細であってよい。例えば生成、復号等の音声処理は、セルプロセッサ２２０８によって実行される。ゲームコンソール２２００のオペレーティングシステムは、Ｄｏｌｂｙ（登録商標）５．１サラウンドサウンド、Ｄｏｌｂｙ（登録商標）シアターサラウンド（ＤＴＳ）、及びＢｌｕ−Ｒａｙ（登録商標）ディスクからの７．１サラウンドサウンドの復号をサポートする。
いくつかの実施形態では、例えばビデオカメラ２２１２等のビデオカメラは、圧縮されたビデオデータが、ゲームコンソール２２００による復号のために画像内ベースのモーションピクチャエキスパートグループ（ＭＰＥＧ）規格等の適切なフォーマットで送信されるように、単一の電荷結合素子（ＣＣＤ）、ＬＥＤインジケータ、及びハードウェアベースのリアルタイムデータ圧縮及び符号化装置を含む。ビデオカメラ２２１２のＬＥＤインジケータは、例えば不利な照明状態等を意味するために、ゲームコンソール２２００からの適切な制御データに応えて照明するように配置される。ビデオカメラ２２１２のいくつかの実施形態は、ＵＳＢポート、ブルートゥースポート、またはＷｉ−Ｆｉ通信ポートを介してゲームコンソール２２００にさまざまに接続する。ビデオカメラの多様な実施形態は、１つまたは複数の関連付けられたマイクを含み、音声データを送信できる。ビデオカメラのいくつかの実施形態では、ＣＣＤは高精細度ビデオ取込みに適した解像度を有する。使用中、ビデオカメラによって取り込まれる画像は、ゲームの中に組み込まれる、またはゲーム制御入力として解釈される。別の実施形態では、ビデオカメラは赤外光を検出するために適した赤外線カメラである。
多様な実施形態では、データ通信の成功が、ゲームコンソール２２００の通信ポートの内の１つを介して、例えばビデオカメラまたはリモコン装置等の周辺装置と起こるために、デバイスドライバ等のソフトウェアの適切な部分が提供される。
いくつかの実施形態では、ゲームコンソール２２００、ＨＨＣ，及びＨＭＤ２２０５を含む上述のシステムデバイスが、ＨＨＣ及びＨＭＤ２２０５がゲームの対話セッションのビデオを表示し、取り込むことを可能にする。システムデバイスは、ゲームの対話セッションを開始し、対話セッションは、ユーザー１０１とゲームとの間の双方向性を定義する。システムデバイスは、ユーザー１０１によって操作されるＨＨＣ及び／またはＨＭＤ２２０５の初期の位置及び向きをさらに決定する。ゲームコンソール２２００は、ユーザー１０１とゲームとの間の双方向性に基づいてゲームの現在の状態を決定する。システムデバイスは、ユーザー１０１のゲームとの対話セッションの間にＨＨＣ及びまたはＨＭＤ２２０５の位置及び向きを追跡する。システムデバイスは、ゲームの現在の状態及びＨＨＣ及び／またはＨＭＤ２２０５の追跡された位置及び向きに基づいて対話セッションの観客ビデオストリームを生成する。いくつかの実施形態では、ＨＨＣは、ＨＨＣの表示画面で観客ビデオストリームをレンダリングする。多様な実施形態では、ＨＭＤ２２０５は、ＨＭＤ２２０５の表示画面で観客ビデオストリームをレンダリングする。
図２３に関して、ＨＭＤ２３０２の構成要素を示す図が示される。ＨＭＤ２３０２はＨＭＤ１０２（図１）の例である。ＨＭＤ２３０２はプログラム命令を実行するためのプロセッサ２３００を含む。メモリデバイス２３０２は、記憶のために提供される。メモリデバイス２３０２の例は揮発性メモリ、不揮発性メモリ、またはその組合せを含む。ユーザー１０１（図１）が見るビジュアルインタフェースを提供するディスプレイ装置２３０４が含まれる。電池２３０６はＨＭＤ２３０２用の電源として提供される。動作検知モジュール２３０８は、例えば磁力計２３１０、加速度計２３１２、及びジャイロスコープ２３１４等の多様な種類の動作感知ハードウェアのいずれかを含む。
加速度計は、加速及び重力によって誘導される反力を測定するための装置である。一軸モデル及び多軸モデルが、異なる方向での加速の大きさ及び方向を検出するために利用できる。加速度計は、傾き、振動、及び衝撃を検知するために使用される。一実施形態では、３つの加速度計２３１２は、重力の方向を提供するために使用される。重力の方向は、例えばワールドスペースピッチ及びワールドスペースロール等の２つの角度の絶対基準を与える。
磁力計はＨＭＤ２３０２の近傍の磁場の強度及び方向を測定する。いくつかの実施形態では、３つの磁力計２３１０がＨＭＤ２３０２の中で使用され、ワールドスペースヨー角の絶対基準を保証する。多様な実施形態では、磁力計は、±８０マイクロテスラである地磁場に及ぶように設計される。磁力計は金属により影響を及ぼされ、実際のヨーと単調になるヨー測定値を提供する。いくつかの実施形態では、磁場は現実世界の金属のために歪み、このことがヨー測定値の歪みを引き起こす。多様な実施形態では、この歪みは例えばジャイロスコープ２３１４、カメラ２３１６等の他のセンサからの情報を使用し、較正される。一実施形態では、加速度計２３１２は、ＨＭＤ２３０２の傾き及び方位角を得るために磁力計２３１０とともに使用される。
ジャイロスコープは、角運動量の原理に基づいて向きを測定するまたは維持するための装置である。一実施形態では、ジャイロスコープ２３１４の代わりに、３つのジャイロスコープが慣性感知に基づいてそれぞれの軸（ｘ、ｙ、及びｚ）を横切る移動についての情報を提供する。ジャイロスコープは高速回転を検出するのに役立つ。ただし、いくつかの実施形態では、ジャイロスコープは、絶対基準が存在しないと経時的にドリフトする。これが周期的なジャイロスコープのリセットをトリガし、このことは物体、加速度計、磁力計等の視覚的な追跡に基づく位置／向きの決定等の他の利用可能な情報を使用し、行うことができる。
カメラ２３１６は現実世界の環境の画像及び画像ストリームを取り込むために提供される。多様な実施形態では、ユーザー１０１がＨＭＤ２３０２等のディスプレイを見ているときに、例えばユーザー１０１から離れて向けられる等、後ろ向きであるカメラ、及びユーザー１０１がＨＭＤ２３０２のディスプレイを見ているときに、例えばユーザー１０１に向かって向けられる等、前向きであるカメラ、を含む複数のカメラがＨＭＤ２３０２に含まれる。さらに、いくつかの実施形態では、現実世界環境での物体の深度情報を感知するために深度カメラ２３１８がＨＭＤ２３０２に含まれる。
ＨＭＤ２３０２は、音声出力を提供するためのスピーカ２３２０を含む。また、いくつかの実施形態では、周囲環境での音、ユーザー１０１によってなされる話等を含む現実世界からの音声を取り込むために、マイク２３２２が含まれる。ＨＭＤ２３０２はユーザー１０１に触覚フィードバックを提供するための触覚フィードバックモジュール２３２４を含む。一実施形態では、触覚フィードバックモジュール２３２４はユーザー１０１に触覚フィードバックを提供するためにＨＭＤ２３０２の移動及び／または振動を引き起こすことができる。
ＬＥＤ２３２６は、ＨＭＤ２３０２のステータスの視覚インジケータとして提供される。例えば、ＬＥＤは電池残量、電源投入等を示すことがある。カード読取り装置２３２８は、ＨＭＤ２３０２がメモリカードに情報を読み込み、メモリカードから情報を書き出すことを可能にするために提供される。ＵＳＢインタフェース２３３０は、周辺装置の接続、または他の携帯装置、コンピュータ等の他の装置への接続を可能にするためのインタフェースの一例として含まれる。ＨＭＤ２３０２の多様な実施形態では、多様な種類のインタフェースのいずれかはＨＭＤ２３０２のより大きい接続性を可能にするために含まれてよい。
Ｗｉ−Ｆｉモジュール２３３２は、無線ネットワーキング技術によるインターネットへの接続を可能にするために含まれる。また、ＨＭＤ２３０２は他の装置への無線接続を可能にするためのブルートゥースモジュール２３３４を含む。また、いくつかの実施形態では、通信リンク２３３６は他の装置への接続のために含まれる。一実施形態では、通信リンク２３３６は無線通信のための赤外線伝送を活用する。他の実施形態では、通信リンク２３３６は、他の装置との通信のために、多様な無線伝送プロトコルまたは有線伝送プロトコルのいずれかを活用する。
入力ボタン／センサ２３３８は、ユーザー１０１（図１）に入力インタフェースを提供するために含まれる。ボタン、タッチパッド、ジョイスティック、トラックボール等の多様な種類の入力インタフェースの内のいずれかが含まれる。多様な実施形態では、超音波通信モジュール２３４０が、超音波技術により他の装置との通信を容易にするためにＨＭＤ２３０２に含まれる。
バイオセンサ２３４２は、ユーザーからの生理学的データの検出を可能にするために含まれる。一実施形態では、バイオセンサ２３４２はユーザーの皮膚を通してユーザーの生体電気信号を検出するための１つまたは複数のドライ電極を含む。
ＨＭＤ２３０２の上述の構成要素は、ＨＭＤ２３０２に含まれてよい単に例示的な構成要素として説明されている。多様な実施形態では、ＨＭＤ２３０２は多様な上述の構成要素の内のいくつかを含むこともあれば、含まないこともある。
図２４は、情報サービスプロバイダ（ＩＮＳＰ）アーキテクチャの実施形態を示す。ＩＮＳＰ２４０２は、地理的に分散され、例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、またはその組合せ等のコンピュータネットワーク２４０６を介して接続されているユーザー２４０４−１、２４０４−２、２４０４−３、及び２４０４−４に多数の情報サービスを配信する。ＷＡＮの例はインターネットを含み、ＬＡＮの例はイントラネットを含む。ユーザー２４０４−１、２４０４−２、２４０４−３、及び２４０４−４のいずれかはユーザー１０１（図１）の例である。ユーザー２４０４−１はクライアント２２２０−１を操作し、ユーザー２４０４−２は別のクライアント２４２０−２を操作し、ユーザー２４０４−３はさらに別のクライアント２４２０−３を操作し、ユーザー２４０４−４は別のクライアント２４２０−４を操作する。
いくつかの実施形態では、各クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ディスプレイ、及び入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースを含む。各クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯電話、ネットブック、タブレット、ゲーム機、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ディスプレイ装置を有するゲームコンソール１０８、ＨＭＤ１０２（図１）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートテレビ等を含む。いくつかの実施形態では、ＩＮＳＰ２４０２はクライアントデバイスのタイプを認識し、利用される通信方法を調整する。
いくつかの実施形態では、ＩＮＳＰは株価更新等の１つのタイプのサービス、または放送媒体、ニュース、スポーツ、ゲーム等のさまざまなサービスを配信する。さらに、各ＩＮＳＰによって提供されるサービスは動的である。つまり、サービスは任意の時点で追加できる、または取り除くことができる。したがって、特定の個人に特定のタイプのサービスを提供するＩＮＳＰは経時的に変化することがある。例えば、クライアント２４２０−１はクライアント２４２０−１に近接するＩＮＳＰによってサービスを提供される。一方、クライアント２４２０−１はユーザー２２０４−１の地元にあり、クライアント２４２０−１は、ユーザー２４０４−１が異なる都市に移動するときに異なるＩＮＳＰによってサービスを提供される。地元のＩＮＳＰは、新しいＩＮＳＰに要求される情報及びデータを転送し、これにより情報は新しい都市までクライアント２４２０−１に「ついていき」、データをクライアント２４２０−１により近くに、及びよりアクセスしやすくする。多様な実施形態では、マスタ−サーバ関係が、クライアント２４２０−１の情報を管理するマスタＩＮＳＰと、マスタＩＮＳＰからの制御下のクライアント２４２０−１と直接的にインタフェースをとるサーバＩＮＳＰとの間で確立される。いくつかの実施形態では、クライアント２４２０−１が世界中を移動して、クライアント２４２０−１にサービスを提供するためによりよい位置のＩＮＳＰをこれらのサービスを提供するクライアントにするのに伴い、データはあるＩＳＰから別のＩＳＰに転送される。
ＩＮＳＰ２４０２は、コンピュータネットワーク２４０６上でカスタマにコンピュータベースのサービスを提供するアプリケーションサービスプロバイダ（ＡＳＰ）２２０８を含む。また、ＡＳＰモデルを使用し、提供されるソフトウェアはオンデマンドソフトウェアまたはソフトウェア・アズ・ア・サービス（ＳａａＳ）とも呼ばれる。例えばカスタマ関係管理等のコンピュータベースのサービスにアクセスを提供する簡略な形式は、例えばハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）等の標準的なプログラムを使用することによる。アプリケーションソフトウェアはベンダのサーバに常駐し、ベンダ及び／または例えばシンクライアント等の他のリモートインタフェースによって提供される特殊目的クライアントソフトウェアによって、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ）等を使用するウェブブラウザを通して各クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４によってアクセスされる。
広い地理的地域上で配信されるサービスは、多くの場合クラウドコンピューティングを使用する。クラウドコンピューティングは、動的にスケーラブル且つ多くの場合仮想化されたリソースがコンピュータネットワーク２４０６上でサービスとして提供されるコンピューティングの種類である。ユーザー２２０４−１、２２０４−２、２２０４−３、及び２２０４−４は、該ユーザーをサポートする「クラウド」での技術インフラの専門家である必要はない。いくつかの実施形態では、クラウドコンピューティングは、インフラストラクチャ・アズ・ア・サービス（ＩａａＳ）、プラットフォーム・アズ・ア・サービス（ＰａａＳ）、及びソフトウェア・アズ・ア・サービス（ＳａａＳ）等の異なるサービスで分割される。クラウドコンピューティングサービスは多くの場合、ウェブブラウザからアクセスされる共通のビジネスアプリケーションをオンラインで提供する。一方、ソフトウェア及びデータはサーバに記憶される。用語クラウドは、コンピュータネットワーク２４０６がコンピュータネットワーク図でどのように示されるのかに基づいた、例えばサーバ、ストレージ、及び論理等を使用する、コンピュータネットワーク２４０６のメタファとして使用され、それが隠す複雑なインフラの抽象的概念である。
さらに、ＩＮＳＰ２４０２は、シングルビデオゲーム及びマルチプレーヤビデオゲームをプレイするためにクライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４によって使用される、本明細書ではゲーム処理プロバイダとも呼ばれるゲーム処理サーバ（ＧＰＳ）２４１０を含む。コンピュータネットワーク２４０６上でプレイされる大部分のビデオゲームは、ゲームサーバへの接続を介して動作する。通常、ゲームは、クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０からデータを収集し、他のユーザーによって操作される他のクライアントにデータを分散する専用のサーバアプリケーションを使用する。これはピアツーピア構成よりもより効率的且つ効果的であるが、サーバアプリケーションをホストするためには別個のサーバが使用される。いくつかの実施形態では、ＧＰＳ２４１０は、集中化されたＧＰＳ２４１０にさらに頼ることなく情報を交換するクライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０の間で通信を確立する。
専用のＧＰＳは、クライアントと無関係に実行するサーバである。係るサーバはデータセンタに位置する専用のハードウェアで通常実行され、より多くの帯域幅及び専用の処理能力を提供する。専用のサーバは大部分のＰＣベースのマルチプレーヤゲーム用にゲームサーバをホストする方法である。多人数同時参加型オンラインゲームは、ゲームタイトルを所有するソフトウェア企業によって通常ホストされる専用サーバ上で実行し、該サーバがコンテンツを制御し、更新できるようにする。
本明細書では放送処理プロバイダとも呼ばれることがある放送処理サーバ（ＢＰＳ）２４１２は、視聴者に音声信号またはビデオ信号を分散する。非常に狭い範囲の視聴者に放送することはナローキャスティングと呼ばれることがある。放送分散の最終区間は、信号がどのようにしてクライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０に到達するのかである。信号は、いくつかの実施形態では、ラジオ局またはテレビ局の場合と同様にアンテナ及び受信機に放送で、またはケーブルテレビもしくはケーブルラジオもしくは局を介して「無線ケーブル」を通して分散される。また、多様な実施形態では、コンピュータネットワーク２２０６は、特に信号及び帯域幅を共用できるようにするマルチキャスティングを用いて、クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０にラジオ信号またはテレビ信号のどちらかをもたらす。歴史的に、いくつかの実施形態では、放送は、例えば国家放送、地域放送等の地理的地域別に区切られる。しかしながら、高速インターネットの拡散により、コンテンツが世界中のほぼあらゆる国に到達できるので、放送は地理学によって定義されない。
ストレージサービスプロバイダ（ＳＳＰ）２４１４は、コンピュータ記憶空間及び関係する管理サービスを提供する。また、ＳＳＰ２４１４は、周期的なバックアップ及びアーカイビングも提供する。サービスとしてストレージを提供することによって、クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４は、ストレージがサービスとして使用されないときに比較してより多くのストレージを使用する。別の主要な優位点は、ＳＳＰ２４１４がバックアップサービスを含み、クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４が、それらのハードドライブが故障してもデータを失わない点である。さらに、いくつかの実施形態では、複数のＳＳＰは、クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４から受信されるデータの完全なコピーまたは部分的なコピーを有し、クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４が、クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４がどこに位置しているのか、またはクライアントのタイプなのかに関係なく効率的にデータにアクセスできるようにする。例えば、ユーザー２４０４−１は、ユーザー２４０４−１が移動中である間に携帯電話を介してだけではなく、ホームコンピュータを介しても個人ファイルにアクセスする。
通信プロバイダ２４１６は、クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４に接続性を提供する。通信プロバイダ２４１６の一種類はコンピュータネットワーク２４０６にアクセスを提供するインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）である。ＩＳＰは、ダイヤルアップ、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、ケーブルモデム、ファイバ、無線、または専用高速相互接続等のインターネットプロトコルデータグラムを配信するために適切なデータ伝送技術を使用し、クライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４に接続する。また、いくつかの実施形態では、通信プロバイダ２４１６はｅ−メール、インスタントメッセージング、及びショートメッセージサービス（ＳＭＳ）のテキストメッセージの送受信等のメッセージングサービスも提供する。別のタイプの通信プロバイダは、コンピュータネットワーク２４０６に直接バックボーンアクセスを提供することによって帯域幅またはネットワークアクセスを販売するネットワークサービスプロバイダ（ＮＳＰ）である。ネットワークサービスプロバイダの例は、高速インターネットアクセス等を提供する電気通信企業、データキャリア、無線通信プロバイダ、インターネットサービスプロバイダ、ケーブルテレビ事業者を含む。
データ交換２４１８は、ＩＮＳＰ２４０２の内部で複数のモジュールを相互接続し、コンピュータネットワーク２４０６を介してクライアント２４２０−１、２４２０−２、２４２０−３、及び２４２０−４にこれらのモジュールを接続する。多様な実施形態では、データ交換２４１８は、ＩＮＳＰ２４０２のすべてのモジュールが近接している小さい領域をカバーする、または異なるモジュールが地理的に分散するとき大きい地理的地域をカバーする。例えば、データ交換２４０２は、データセンタのキャビネットの中の高速ギガビットイーサネット、または大陸間仮想ＬＡＮを含む。
多様な実施形態では、本明細書に説明されるいくつかの実施形態が本明細書に説明される残りの実施形態の１つまたは複数と結合されることに留意されたい。
本開示の実施形態は、ハンドヘルドデバイス、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのまたはプログラム可能な家庭用電化製品、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む多様なコンピュータシステム構成で実践される。また、本開示のいくつかの実施形態は、タスクが有線ベースのネットワークまたは無線ネットワークを通してリンクされる遠隔処理装置によって実行される分散コンピューティング環境で実践されることもある。
上記の実施形態を念頭に、本開示のいくつかの実施形態が、コンピュータシステムに記憶されるデータを含む多様なコンピュータ実装操作を利用することを理解する必要がある。これらの操作は、物理的な量の物理的な操作を含む操作である。本開示の多様な実施形態の一部を形成する本明細書に説明される操作のいずれかは、有用な機械操作である。また、本開示のいくつかの実施形態はこれらの操作を実行するためのデバイスまたは装置にも関する。装置は特に要求される目的のために構築される、または装置はコンピュータに記憶されるコンピュータプログラムによって選択的に活性化されるもしくは構成される汎用コンピュータである。いくつかの実施形態では、多様な汎用機械は、本明細書の教示に従って作成されるコンピュータプログラムとともに使用される、または要求される操作を実行するためにより特殊化された装置を構築することがより便利である。
本開示の多様な実施形態は、非一過性のコンピュータ可読媒体でコンピュータ可読コードとして実施される。非一過性のコンピュータ可読媒体は、コンピュータシステムによってその後読み取られるデータを記憶できる任意のデータストレージデバイスである。非一過性のコンピュータ可読媒体の例は、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ、コンパクトディスク−ＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、データの書き込みができるコンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）、書き換え可能ＣＤ（ＲＷ）、磁気テープ、及び他の光学データストレージデバイス及び非光学データストレージデバイスを含む。いくつかの実施形態では、非一過性のコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読コードが分散式で記憶され、実行されるようにネットワーク結合コンピュータシステム上で分散されるコンピュータ可読有形的表現媒体を含む。
方法操作は特定の順序で説明されているが、いくつかの実施形態では、他の準備動作が操作間で実行される、または操作がわずかに異なるときに発生するように操作が調整される、またはオーバレイ操作の処理が所望されるように実行される限り、処理と関連付けられた多様な間隔で処理操作の発生を可能にするシステムで分散されることが理解されるべきである。
多様な実施形態は理解を明確にするため本開示で多少詳しく説明されてきたが、特定の変更及び修正が添付の特許請求の範囲の範囲内で実践されることは明らかである。したがって、本実施形態は、制限的ではなく例示的と見なされるべきであり、本開示に説明される多様な実施形態は本明細書に示される詳細に制限されるべきではなく、添付の特許請求の範囲の範囲及び均等物の中で修正される。

Claims (33)

  1. ゲームコンソールとインタフェースされるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を介して仮想環境とインタフェースするための手及び指の位置を追跡する方法であって、
    ＨＭＤから、前記ＨＭＤを着用するユーザーの手の複数の指と関連付けられる複数のウェアラブルデバイスに電力信号を送信することと、
    前記複数のウェアラブルデバイスに識別子（ＩＤ）を順次送信することであって、各ＩＤが前記複数のウェアラブルデバイスの１つを識別し、前記複数のウェアラブルデバイスのそれぞれが対応する光源を活性化させ、これにより前記複数のウェアラブルデバイスのそれぞれがタイムスロットの間アクティブとなり、各ウェアラブルデバイスが前記ＨＭＤによって前記順次送信されるＩＤに基づいてそれぞれのタイムスロットでアクティブであることを繰り返す、前記識別子（ＩＤ）を前記順次送信することと、
    送信されたＩＤごとに、
    （ｉ）前記ＨＭＤに取り付けられた少なくとも２つの光学センサの空間位置を決定することと、
    （ｉｉ）前記検出された空間位置について前記ＨＭＤに置かれた前記少なくとも２つのセンサを使用し、前記複数のウェアラブルデバイスの１つから発せられた光を検出することであって、発せられた光の前記検出することが前記順次送信されるＩＤと同期する、前記検出することと、
    （ｉｉｉ）前記指の１つの現在位置と関連付けられる前記複数のウェアラブルデバイスの１つの現在位置を決定するために、前記ＨＭＤから前記ゲームコンソールに、前記検出された発せられた光及び前記決定された空間位置のデータを送信することと、
    （ｉｖ）前記ウェアラブルデバイスの移動する位置を経時的に識別するために、前記順次送信されるＩＤのそれぞれに対して、操作（ｉ）から（ｉｉｉ）を繰り返すことと、
    を含む、前記方法。
  2. 前記仮想環境で前記ユーザーの前記手のグラフィック表現を表示することと、
    前記ウェアラブルデバイスの前記識別された移動と実質的に同期して前記ユーザーの手の前記グラフィック表現の指の移動を示すことと、
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記識別子を順次送信することが、前記ウェアラブルデバイスの第２のウェアラブルデバイスの前記識別子の第２の識別子を送信することが後に続く、前記ウェアラブルデバイスの第１のウェアラブルデバイスの前記識別子の第１の識別子を送信することを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 発せられる光を検出することが、前記順次送信されるＩＤに同期され、前記ウェアラブルデバイスによってシーケンスで発せられる光を検出することを含む、請求項１に記載の方法。
  5. ループでＩＤの前記順次送信すること、及び前記ループで発せられる光の前記検出することを繰り返すこと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記ウェアラブルデバイスが１つの手袋の中にまたは複数の手袋の中に実装される、請求項１に記載の方法。
  7. 複数の発光体を有する複数のウェアラブルデバイスに電力を提供するためにヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）から電力信号を送信することであって、前記発光体が、前記電力信号の中で受け取られる電力に基づいて順序付けされたシーケンスで光を発し、前記順序付けされたシーケンスが、前記発光体が前記発光の複数のシーケンスを繰り返し、各発光体が前記光の一部分の発光の周波数を有するシーケンスである、前記電力信号を前記送信することと、
    前記発光体によって発せられる前記光を検出して電気信号を生成することと、
    前記ウェアラブルデバイスの複数の位置を決定するために、分析用にゲームコンソールに前記電気信号に関するデータを提供することであって、前記ウェアラブルデバイスの前記位置が、前記ＨＭＤの中に表示される対話環境の中でユーザーの手の指の表現の１つまたは複数の位置を決定するために使用される、前記データを前記提供することと、
    を含む、方法。
  8. 前記対話環境で前記ユーザーの前記手のグラフィック表現を表示することと、
    前記ウェアラブルデバイスの識別された移動と実質的に同期して前記ユーザーの手の前記グラフィック表現の中の指の移動を示すことと、をさらに含み、
    前記識別された移動が前記ウェアラブルデバイスの前記１つまたは複数の位置を含む、請求項７に記載の方法。
  9. 各発光体が、前記電気信号を受信すると、一度に前記光の一部分の発光を開始し、前記光の部分の発光をある周波数で繰り返すようにプログラムされる、請求項７に記載の方法。
  10. 前記ＨＭＤから前記ウェアラブルデバイスに同期信号を送信することをさらに含み、
    前記同期信号が、前記ウェアラブルデバイスのそれぞれの識別を含み、
    前記識別が、前記電力信号を受信した後に各発光体が前記光の一部分を発する時間、または各発光体が前記光の部分を発する時間及び周波数を決定するために使用される、請求項７に記載の方法。
  11. 前記発光体のそれぞれが、前記発光体の残りが前記光の残りの部分を発しない時間に前記光の一部分を発するように構成される、請求項７に記載の方法。
  12. 前記ウェアラブルデバイスの複数の位置を決定するための前記分析が、
    前記電気信号に関する前記データに基づいて、光学センサの結像面の第１の位置を決定することであって、前記光学センサが前記ＨＭＤに取り付けられる、前記第１の位置を前記決定することと、
    前記電気信号に関する前記データに基づいて、別の光学センサの結像面の第２の位置を決定することであって、前記他の光学センサが前記ＨＭＤに取り付けられる、前記第２の位置を前記決定することと、
    前記第１の位置及び前記第２の位置に基づいて前記ウェアラブルデバイスの１つの前記位置の１つを計算することと、
    を含む、請求項７に記載の方法。
  13. 前記ゲームの前記プレイ中に前記ウェアラブルデバイスの前記１つの前記位置の前記１つを表す画像をレンダリングすることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記手が前記ユーザーの第１の手であり、前記方法が、
    前記発光体の第２のセットから前記発光体の第１のセットの位置に基づいて前記発光体からの発光の速度を変更することであって、前記発光体の前記第１のセットが前記ユーザーの前記第１の手に着用するためであり、前記発光体の前記第２のセットが前記ユーザーの第２の手に着用するためである、前記速度を前記変更することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
  15. 前記発光体が、前記電気信号のサンプルが前記ＨＭＤの光学センサによって生成される速度に同期して前記光を発する、請求項７に記載の方法。
  16. 前記ゲームコンソールが前記位置をゲームコマンドと関連付け、前記ゲームコマンドを実行し、前記ゲームコマンドがゲーム環境データを生成するために実行され、
    前記ゲームコンソールから前記ゲーム環境データを受信することと、
    前記ＨＭＤの表示画面上に前記対話環境を表示するために前記ゲーム環境データをレンダリングすることと、
    請求項７に記載の方法。
  17. システムであって、
    ユーザーの頭部に着用されるように構成されるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）であって、前記ＨＭＤが、
    電力信号を生成するための電源と、
    １つまたは複数の発光体デバイスに向かって前記電力信号を送信するために前記電源に結合される送信機であって、前記１つまたは複数の発光体デバイスが対応する１つまたは複数のウェアラブルデバイスに統合され、前記１つまたは複数のウェアラブルデバイスがユーザーの１つまたは複数の身体の部分に着用されるように構成され、前記１つまたは複数の発光体デバイスが前記電力信号に基づいてシーケンスで光を発する、前記送信機と、
    前記光の少なくとも一部分を感知して複数の電気信号を生成するための信号検出器と、
    を含む、前記ＨＭＤと、
    前記ＨＭＤに結合されるゲームコンソールであって、前記ゲームコンソールが、前記電気信号から前記ウェアラブルデバイスの１つの、１つまたは複数の位置の決定のために前記信号検出器と関連付けられた位置決定モジュールを含む、前記ゲームコンソールと、
    を備え、
    前記ＨＭＤが、
    前記ゲームコンソールから画像データを受信するための通信装置であって、前記画像データが前記１つまたは複数の位置に基づいて生成される、前記通信装置と、
    前記画像データに基づいて１つまたは複数の画像を表示するための表示画面と、
    をさらに含む、
    前記システム。
  18. 前記信号検出器が、前記電気信号を生成するために前記光を検出するための１つまたは複数の光学センサを含み、
    前記位置決定モジュールが、前記電気信号に基づいて、前記光学センサデバイスの１つでの前記ウェアラブルデバイスの前記１つから発せられる前記光の一部分の入射の点の場所を決定するために前記信号検出器に結合され、
    前記位置決定モジュールが、前記場所、及び前記光学センサデバイスの別の１つでの前記ウェアラブルデバイスの前記１つから発せられる前記光の一部分の入射の点の別の場所に基づいて、前記ウェアラバウルデバイスの前記１つの前記位置の１つを決定する、ように構成される、
    請求項１７に記載のシステム。
  19. 前記位置決定モジュールが、画像取込装置から前記１つまたは複数の位置を受け取るように構成される、請求項１７に記載のシステム。
  20. 前記位置決定モジュールが、前記ウェアラブルデバイスの前記１つの移動の速度、または前記ウェアラブルデバイスが着用される前記身体部分の１つの移動の軌跡、または前記ウェアラブルデバイスの残りのウェアラブルデバイスの位置、またはその組合せに基づいて、前記ウェアラブルデバイスの前記１つの前記位置の１つを決定するように構成される、請求項１７に記載のシステム。
  21. 前記発光体デバイスのそれぞれが、前記ユーザーに触覚フィードバックを提供するための触覚フィードバックシステムを含む、請求項１７のシステム。
  22. 前記ＨＭＤが、
    前記表示画面が埋め込まれるフレームと、
    １つまたは複数の追加の信号検出器と、をさらに含み、
    前記信号検出器及び前記１つまたは複数の追加の検出器が、前記フレームの端縁に位置する、請求項１７に記載のシステム。
  23. 前記システムが、
    複数の光源を備え、
    前記光源が、前記ユーザーの胴に取り付けられる複数のセンサデバイスによって検出される光を生成して、前記センサデバイスの基準枠と前記ＨＭＤの基準枠との間の相対位置をさらに提供し、前記ＨＭＤの前記基準枠が前記１つまたは複数の発光体デバイスから発せられる前記光の遮断の前に決定され、前記センサデバイスが前記１つまたは複数の発光体から発せられる前記光を検出して、電気信号を生成するためであり、
    前記位置決定モジュールが、前記センサデバイスによって生成される前記電気信号、及び前記センサデバイスの前記基準枠と前記ＨＭＤの前記基準枠との間の相対位置から前記１つまたは複数のウェアラブルデバイスの前記１つまたは複数の位置を決定するように構成される、
    請求項１７に記載のシステム。
  24. 同期信号を生成するための同期装置と、
    前記１つまたは複数の発光体デバイスに前記同期信号を送信するために前記同期装置に結合される送信機と、
    をさらに備え、
    前記１つまたは複数の発光体デバイスが、前記同期信号に基づいて、前記シーケンスで光を発する、
    請求項１７に記載のシステム。
  25. 発光体システムであって、
    ゲームプレイ中にユーザーのそれぞれの１つまたは複数の身体の部分に着用されるための１つまたは複数のウェアラブルデバイスを備え、
    各ウェアラブルデバイスが、
    ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）から電力信号及び同期信号を受信して、復調信号を生成するための受信機であって、前記同期信号が前記ウェアラブルデバイスの識別子を含む、前記受信機と、
    前記復調信号から生成される電荷を蓄積するために前記受信機に接続される蓄積装置と、
    前記電荷に基づいて生成される電力信号を受信すると、光を生成するために前記蓄積装置に結合される光源であって、前記光源が前記同期信号の前記識別子に基づいて前記光を発するように制御される、前記光源と、
    を含む、前記発光体システム。
  26. 前記光源が発光ダイオードを含む、請求項２５に記載の発光体システム。
  27. 各ウェアラブルデバイスが複数の光源を含み、前記複数の光源が前記ウェアラブルデバイスの外周部で互いから等距離に位置する、請求項２５に記載の発光体システム。
  28. 各ウェアラブルデバイスが指輪形状、または多角形形状、または楕円形状である、請求項２５に記載の発光体システム。
  29. 前記１つまたは複数のウェアラブルデバイスが、ユーザーの指の遠位部または中間部分または近位部を取り囲むために着用されるように構成される、請求項２５に記載の発光体システム。
  30. 前記１つまたは複数のウェアラブルデバイスが、指の先端及び前記指の遠心端の一部分を包囲するために着用されるように構成される、請求項２５に記載の発光体システム。
  31. 前記光源が手の手袋の指部分に取り付けられる、請求項２５に記載の発光体システム。
  32. 各ウェアラブルデバイスが、
    前記電荷蓄積装置に蓄積される電荷の量を測定するために前記電荷蓄積装置に結合される電荷センサと、
    電荷の前記量が所定のレベルよりも大きいかどうかを判断するために前記電荷センサに結合されるコンパレータと、
    前記コンパレータに結合される遅延コントローラであって、前記遅延コントローラが前記コンパレータから信号を受信すると、遅延信号を提供するように予めプログラムされ、前記コンパレータが電荷の前記量が前記予め決定されたレベルより大きいと判断するときに、前記信号が受信される、前記遅延コントローラと、
    前記遅延コントローラに、及び前記光源と前記電荷蓄積装置との間で結合されるスイッチであって、前記遅延コントローラから前記遅延信号を受信すると、閉じるように構成される、前記スイッチと、
    を含む、請求項２５に記載の発光体システム。
  33. 各ウェアラブルデバイスが、
    前記遅延コントローラから信号を受信するために前記遅延コントローラに結合される周波数コントローラであって、前記遅延コントローラが前記スイッチに前記遅延信号を送信するときに、前記信号が前記遅延コントローラから受信される、前記周波数コントローラと、
    を含み、
    前記周波数コントローラが、ある周波数で前記スイッチの開閉を制御するために前記スイッチに結合され、前記周波数コントローラが、前記遅延信号を受信すると、前記スイッチの開閉を制御するために前記スイッチに信号を送信する、
    請求項３２に記載の発光体システム。
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