触覚フィードバックを有する携帯コンピュータインタフェース

【課題】本発明の目的は、改善されたコンピュータインタフェースを提供することである。
【解決手段】携帯コンピュータインタフェースは、筐体と、筐体に結合される質量体と、筐体に対する質量体の位置を変更するために質量体に結合されるアクチュエータとを備える。アクチュエータは、該インタフェースの重心の変更を示す信号を受信すると、質量体の位置を変更する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一実施形態は、包括的にはコンピュータインタフェースに関し、詳細には、触覚フィードバックを有する携帯コンピュータインタフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
触覚フィードバックは、デバイスによって生成されると共に運動感覚受容器によって感知されて、そのデバイスのユーザが慣性及び加速のような力を知覚するのを可能にすることができる。典型的には、この種の触覚フィードバックは、壁又は机に配置されている物理インタフェースを通じて本体に力を加えることによってもたらされる。「係留（tethered）」インタフェースとしても知られているこのようなデバイスは、外部構造体への結合に依存しているため、それらの有効範囲、可動性、及び究極的には有用性において制限される。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態は、筐体と、筐体に結合される質量体と、筐体に対する質量体の位置を変更するために質量体に結合されるアクチュエータとを備える携帯コンピュータインタフェースである。アクチュエータは、インタフェースの重心の変更を示す信号を受信すると、質量体の位置を変える。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】一実施形態によるコンピュータインタフェースシステムの斜視図である。
【図２】ユーザが一実施形態による携帯インタフェースをスイングしている２つの例を示す。
【図３】携帯インタフェースに無線結合されるコンピュータシステムのブロック図である。
【図４】一実施形態による携帯インタフェース上で触覚フィードバック変更を開始するときの触覚フィードバックモジュールの機能のフロー図である。
【図５】一実施形態による携帯コンピュータインタフェースの斜視図である。
【図６ａ】重心アクチュエータが手から最も離れた点にある構成を示す図である。
【図６ｂ】重心アクチュエータが手に対する中間点にある構成を示す図である。
【図６ｃ】重心アクチュエータが手の最も近くにある構成を示す図である。
【図７】テニスゲームのための携帯インタフェースの３つの異なる構成を示す図である。
【図８】ラクロスゲームのための携帯インタフェースの複数の異なる構成を示す図である。
【図９】ロールプレイングゲームのための携帯インタフェースの複数の異なる構成を示す図である。
【図１０】シューティングゲームのための携帯インタフェースの複数の異なる構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
一実施形態は、重心を変動させること、したがってコンピュータインタフェースの知覚重量を変動させることによって触覚フィードバック効果を生成する携帯コンピュータインタフェースである。このコンピュータインタフェースは、たとえば、変動する重量の知覚が必要であるか又は変動する重量の知覚によってユーザ経験を高めるコンピュータゲーム及びデバイスシミュレータと共に用いることができる。
【０００６】
図１は、一実施形態によるコンピュータインタフェースシステム１０の斜視図である。コンピュータインタフェースシステム１０は、ロッド又は管状の筐体若しくはハウジングの形態であり、ねじ切りロッド１６に結合されたモータ／アクチュエータ１８を収容する携帯コンピュータインタフェース１５を含む。モータ１８がロッド１６を回転させると質量体１４がインタフェース１５の長軸を上下に移動するように、質量体１４がねじ切りロッド１６に可動に取り付けられる。インタフェース１５は、無線送受信機２０及び１つ又は複数のセンサ１２をさらに収容する。無線送受信機２０は、インタフェース１５を無線リンク２２を介してコンピュータシステム２８に無線結合する。他の実施形態では、インタフェース１５は、有線による方法を含む他の任意の既知の方法によって、コンピュータシステム２８に結合され得る。一実施形態では、携帯コンピュータインタフェース１５の全長はおよそ６１ｃｍ乃至６８ｃｍであり、質量体１４はおよそ１６０ｇの質量を有する。
【０００７】
センサ１２は、インタフェース１５の長軸に対する質量体１４の位置を検出する位置センサを含む。センサ１２は、以下のタイプのセンサ：
・加速度を感知し、重力に対する向きを推定する加速度計、
・スイング及び回転速度を感知してジェスチャの捕捉を改善するジャイロスコープ、
・マルチタッチ及び／又は近接感知のための、インタフェース１５の本体上の電界センサ、
・曲がり、捻れ、及び／又は物理的衝撃を感知する、歪みゲージ及び／又はピエゾゲージ、
・近接感知のための赤外反射センサ、
・オンスクリーンキュー（onscreen cue）及び／又は他の視覚認識タスクをピックアップするためのカメラ、
・周囲の音、音声入力、振動、及び／又は呼吸圧感知のためのマイクロフォン、
並びに、
・標準的なゲーム操作のためのボタン／ジョイスティック／Ｘパッド／トリガのうちの１つ又は複数
を含むこともできる。
【０００８】
アクチュエータ１８、質量体１４及びねじ切りロッド１６は、集合的に「重心」（Center Of Mass：ＣＯＭ）アクチュエータと呼ばれ得る。他の実施形態では、携帯インタフェース１５は、ＣＯＭアクチュエータに加えて他のアクチュエータを含む。これらの付加的なアクチュエータを用いて、ＣＯＭアクチュエータによって生成される触覚フィードバックに加えて他の触覚フィードバックを作成することができる。付加的なアクチュエータには、
・野球ボール又は剣のような外部オブジェクトとの衝突、又は弾丸射撃からの反動を擬態するのに使用される、高強度で高周波数の短持続時間効果をもたらすことができる「衝撃アクチュエータ」、
・確認、包囲（envelopes）、運動学的物理学シミュレーション等のような多種多様な振動触知効果を生成することができる振動触知／振動アクチュエータ、
・ＣＯＭアクチュエータと同様であるがリアルタイムに高速で自身の位置を変えることによってユーザ入力に応答することができる「飛行質量体アクチュエータ」を挙げることができる。
【０００９】
一般に、コンピュータインタフェースシステム１０は、携帯インタフェース１５に制御可能な重心を提供する質量体１４を固定の直線位置に移動させることによって、触覚フィードバックを提供する。ユーザが、１つのシナリオでは、携帯インタフェース１５の一端を握ってスイングすることによってそれをバット／スティック／バトン等として用いることができる。図２は、ユーザが一実施形態によるインタフェース１５をスイングしている２つの例を示す。図２の上側の例では、質量体１４は、重心を手に近づける構成に移動している。この構成では、インタフェース１５をスイングすることによって相対的に低い慣性力が手に伝達して、このインタフェースは相対的に軽量であるという知覚がもたらされる。図２の下側の例では、質量体１４は、手から最も離れた、インタフェース１５の端に移動している。この構成では、インタフェース１５をスイングすることによって相対的により高い慣性力が手に伝達して、インタフェース１５を相対的により重く感じさせる。重心の変化によって、スイングしているデバイス全体の慣性モーメントが変化する。
【００１０】
図３は、携帯インタフェース１５に無線結合されるコンピュータシステム２８のブロック図である。システム２８は、情報通信のためのバス３７又は他の通信機構、及び情報処理のためにバス３７に結合されるプロセッサ３２を備える。プロセッサ３２は、あらゆる種類の汎用プロセッサ又は専用プロセッサであり得る。システム２８は、プロセッサ３２によって実行される情報及び命令を格納するためのメモリ３４をさらに備える。メモリ３４は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、読み取り専用メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）、磁気ディスク若しくは光ディスクのような静的記憶装置、又は他の任意の種類のコンピュータ可読媒体の任意の組合せから構成され得る。システム２８は、携帯インタフェース１５の送受信機２０との通信を提供する送受信機３０をさらに備える。コンピュータシステム２８は、汎用コンピュータであってもよいし、テレビゲーム機のような特定コンピュータシステムであってもよい。
【００１１】
コンピュータ可読媒体は、プロセッサ３２がアクセスすることができ、揮発性媒体及び不揮発性媒体の双方、取り外し可能媒体及び取り外し不可能媒体の双方、及び通信媒体を含む任意の利用可能な媒体であり得る。通信媒体は、搬送波又は他の輸送機構のような変調されたデータ信号内にコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータを含むことができ、任意の情報配信媒体を含む。
【００１２】
プロセッサ３２は、ユーザに情報を表示するために、バス３７を介して液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）のようなディスプレイ４４にさらに結合される。キーボード４６及びコンピュータマウスのようなカーソル制御装置４８が、携帯インタフェース１５の使用の代替として又はその使用に加えて、ユーザがシステム２８とインタフェースするのを可能にするようにバス３７にさらに結合される。
【００１３】
一実施形態では、メモリ３４は、プロセッサ３２によって実行されると機能を提供するソフトウェアモジュールを格納する。このモジュールは、システム２８にオペレーティングシステム機能を提供するオペレーティングシステム３５を含む。このモジュールは、質量体１４の位置を変えることによって、携帯インタフェース１５上で触覚フィードバックを生成する触覚フィードバックモジュール３６をさらに含む。システム２８は、多重モード触覚フィードバック及びアプリケーションモジュール３８をさらに備え、多重モード触覚フィードバック及びアプリケーションモジュール３８は、携帯インタフェース１５上でさらなる触覚フィードバックを生成し、ゲームのようなアプリケーション（これは、該アプリケーションと連動して携帯インタフェース１５上で生成される触覚フィードバックを必要とする）を含む。
【００１４】
別の実施形態では、モジュール３６及び３８の機能は、質量体バイアス（運動感覚）、質量体運動（運動感覚）、振動（振動触知）、衝撃（振動触知）等を含む多重モード触覚効果を合成及び表すことを担当する、単一の触覚フィードバック管理モジュールに包含される。触覚フィードバック管理モジュールは、一般化された、物理学ベースのフィードバックプロファイル（たとえば、スティックの大きさ、スティックの位置、ボールによる衝撃位置、及び仮想環境内での他の文脈的(contextual)要因）の形態をとり、触覚フィードバック信号を個々のアクチュエータ（たとえば、ＣＯＭ、振動、衝撃等）へ適宜送る。
【００１５】
一実施形態では、触覚フィードバックモジュール３６は、携帯インタフェース１５上で触覚フィードバック変更を開始する。図４は、一実施形態による携帯インタフェース１５上での触覚フィードバック変更を開始するときの、触覚フィードバックモジュール３６の機能のフロー図である。一実施形態では、図４のフロー図における機能は、メモリ又は他のコンピュータ可読媒体若しくは有形媒体に格納されているソフトウェアによって実施され、プロセッサによって実行される。他の実施形態では、この機能は、ハードウェアによって（たとえば、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の使用を通じて）、又はハードウェア及びソフトウェアの任意の組合せによって実施され得る。
【００１６】
４０２において、触覚フィードバックモジュール３６は、携帯インタフェース１５の知覚「重量」を変更する要求をアプリケーション３８から受信する。この要求は、知覚重量を現在の位置から増減させることであり得る。アプリケーション３８は、ゴルフゲーム若しくは野球ゲームのような対話型テレビゲーム、又はユーザに携帯インタフェース１５をスイングするか若しくは他の方法で携帯インタフェース１５と相互作用することを要求する任意の種類のアプリケーションであり得る。
【００１７】
４０４において、触覚フィードバックモジュール３６は、インタフェース１５の所望の知覚重量を得るためにユーザの手に対する質量体１４の位置を計算する。
【００１８】
４０６において、触覚フィードバックモジュール３６は、アクチュエータ１８に質量体１４を計算された位置に移動させるための信号を生成する。センサ１２は、質量体１４を適切に位置決めすることができるように、質量体１４の位置のフィードバックを提供することができる。
【００１９】
４０２における触覚フィードバック要求と同時に、多重モード触覚フィードバック及びアプリケーションモジュール３８は、振動、高強度の衝撃のような他の触覚フィードバックを生成するために携帯インタフェース１５の他のセンサへ送信される他の触覚フィードバック要求をも生成する。
【００２０】
図５は、一実施形態による携帯コンピュータインタフェース５０の斜視図である。携帯インタフェース５０は、ＣＯＭアクチュエータ５２に加えて、衝撃アクチュエータ５４及び振動アクチュエータ５６を備えることを除いて図１の携帯インタフェース１５と同様である。携帯インタフェース５０は、図１の携帯インタフェース１５の他の構成要素（たとえば、送受信機、センサ等）を備え、図２のコンピュータシステム２８に無線結合される。携帯インタフェース５０は、図５に示されるような３つの異なる種類の触覚フィードバック様式、すなわち、衝撃、振動及び運動感覚を生成することができる。図５は、これらの様式のそれぞれに対するシンボルをさらに示しており、これらのシンボルの大きさはフィードバックの相対強度を反映するものである。これらのシンボルは、携帯インタフェース５０の以下の例示的な使用を示すのに用いられる。
【００２１】
携帯インタフェース５０の１つの例示的な使用では、ゴルフゲームアプリケーションにおいて、ユーザがパッティンググリーンまで距離のあるドライバーショットにウッドを選択する。クラブが選択されると、ＣＯＭアクチュエータ５２は手から最も離れた点まで移動するため、インタフェースはスイングされると高い慣性を有するようになる。図６ａは、ＣＯＭアクチュエータ５２が手から最も離れた点にある構成を示す。ユーザは、慣性に慣れるために素振りを数回行い、仮想のティーへ近付いてプレイする。クラブとボールとの衝撃が感じられる（この衝撃は弱く、シャフトが振動アクチュエータ５６を用いた低周波数振動によって共振する）。ユーザのボールは芯を食わずに、実際にはボールが右にスライスしたことがタッチフィードバックから明らかである。次のプレイでは、ユーザはアイアンを選択する。このクラブはウッドよりも大幅に軽く、ＣＯＭアクチュエータ５２は慣性を低減するためにシャフトを上に移動する。図６ｂは、ＣＯＭアクチュエータ５２が手に対する中間点にある構成を示す。ユーザは、素振りをしてからプレイをする。今回は、ボールが芯を食い、シャープで、鮮明な衝撃が衝撃アクチュエータ５４から感じられ、あとをひく振動はほとんどない。ユーザは、ボールがグリーンに乗るのを見る前に今回は良い当たりだったと分かる。次のプレイでは、ユーザはパターを選択する。このクラブは非常に軽いため、ＣＯＭアクチュエータ５２はユーザのグリップのほぼ内側に移動する。図６ｃは、ＣＯＭアクチュエータ５２が手の最も近くにある構成を示す。ここでクラブのスイングは難なく行える。ユーザは、素振りをしてからパットをする。その衝撃は、軽くて鮮明なはじきとして感じられ、ボールはカップに落ちてパーになる。
【００２２】
この例では、（ボールをより長距離に飛ばすために）重いクラブを用いてホールを開始してより軽いクラブ（これは飛距離が短くなるがコントロールしやすい）へと代えていく、典型的なゴルフ経験を、インタフェース５０がＣＯＭアクチュエータ５２を位置決めすることによって再現する。衝撃アクチュエータ５４及び振動アクチュエータ５６の組合せは、確認に用いられるだけではなく、ボールがどのように打たれたのかに関する即時フィードバックにも用いられる。芯を食う感覚は芯を食わない感覚とは異なり、ユーザは、ボールの着地点を見る前にそのスイングが良かったか否か分かる。
【００２３】
携帯インタフェース５０の別の例示的な使用では、テニスゲームにおいて、ユーザがサーブを受けている。図７は、テニスゲームのための携帯インタフェース５０の３つの異なる構成を示す。ユーザは、ボールにスピンをかけながらスライスモーションでボールを打ち返す。仮想のボールが一瞬ガット上で回転するため、非垂直衝撃が振動アクチュエータ５６からの軽い振動によって長い持続時間もたらされる。ユーザは次いで、ボレーをするためにネットへと急ぐ。ここでユーザは、高速で向かってくる打たれたボールを打ち返し始める。振動アクチュエータ５６は、これを高強度パルスで擬態する。最後に、ユーザはボールの位置を見誤り、ボールはガットではなくラケットの縁に当たる。ラケットは、不快で、長い持続時間の、低周波数且つ高強度の振動によって共振し、ボールはネットへと落ちる。この例では、振動アクチュエータ５６のみを用いて、テニスでの異なる動きを伴う感覚を擬態することができる。このテニスの例では、ＣＯＭアクチュエータ５２は、使用中は構成を変えないが、ＣＯＭアクチュエータ５２の位置は、プレイのために選択されたラケットの重心を反映するように試合の開始時に設定される。
【００２４】
携帯インタフェース５０の別の例示的な使用では、野球ゲームにおいて、ユーザは、９回裏、走者三塁で、試合を同点にするにはあと１点足りないという状況でバッティングをしている。ユーザはバットを選択し、ＣＯＭアクチュエータ５２は選択されたバットの重量を擬態するように移動する。ユーザは素振りを何度かした後、打席に入る。初球で、ユーザは大きくスイングしてボールをチップする。これは、衝撃アクチュエータ５４からの軽いはじき及び振動アクチュエータ５６からの軽い残存振動によって擬態される。そのゲームの野手（ネットワーク上の他のプレーヤ）は、そのユーザがどの程度大きくスイングしているかを見て、ゴロが外野に行かないように野手を動かすことによって戦略を調整する。一方、第２球では、打者はバントの構えをする。ボールがバットに当たった瞬間（これは衝撃アクチュエータ５４によって表される）に、ユーザは、バットでボールを「捉える」ジェスチャをとって、キャッチャーと一塁手との間にボールを送る。三塁の走者が点を入れ、追加イニングが必要となる。この例では、ユーザがバットを大きくスイングする場合、バットの重量及びスイングの強さは、ＣＯＭアクチュエータ５２の結果として感じられ得る。野球のバッティングに関連付けられる典型的な振動及び衝撃は、連携して動作する衝撃アクチュエータ５４及び振動アクチュエータ５６によって感じられ得る。
【００２５】
携帯インタフェース５０の別の例示的な使用では、ラクロスゲームにおいて、ユーザが、アタック位置でプレイしており、ポイントプレーヤ（ネットワーク上の別のプレーヤ）がボールをフィールドに送り込むと、パスを待つ。図８は、ラクロスゲームのための携帯インタフェース５０の複数の異なる構成を示す。ユーザは自身のスタンスがオープンであるとして見分けられると、ポイントプレーヤがボールをユーザにパスする。ラクロスボールをキャッチするのに必要な「緩衝（cushioning）ジェスチャ」をとらなければ、ボールはたやすくネットから飛び出てしまう。しかしながら、このユーザは経験がありボールを緩衝させる方法を知っている。ボールがユーザのスティックに近付くと、ユーザはボールをキャッチし、（ボールがスティックのヘッドの先端からポケット内へ転がり落ちるように）ボールが管を半分まで転がり落ちる、振動アクチュエータ５６の擬態を起動する。ボールがポケットに近付くと、衝撃アクチュエータ５４は柔らかい衝撃をもたらす。ＣＯＭアクチュエータ５２は、スティックの先端まで上へ移動して、スティックにおけるボールの重量を擬態する。ユーザがスティックを操作すると、ボールのかすかな動き及び跳ねを感じることができる。ユーザは、ゴールに近付くと、オーバーハンドシュートを放つ。振動アクチュエータ５６は、ボールがスティックの頂点から高速で移動するのを擬態し、ＣＯＭアクチュエータ５２は、ボールがもはやスティックの端に存在していないことを示すようにより低い位置に下がる。
【００２６】
ラクロスゲームのためにローリングボールシミュレーションを作成するために、傾斜感知及び振動触知フィードバックを用いて、ボールが管内で前後に転がる、説得力のあるシミュレーションを提供することができる。この錯覚は、ボールをラクロススティックでキャッチして投げる感覚をモデル化するのに用いることができる。ＣＯＭアクチュエータ５２は、ボールがスティックに存在している（これは、スティックの「頂部が重い」と感じさせる傾向がある）か否かを伝達するのに用いられる。
【００２７】
携帯インタフェース５０の別の例示的な使用では、中世ロールプレイングゲームにおいて、ユーザが、戦闘用斧又は杖を擬態するユーザインタフェース５０を保持している。図９は、ロールプレイングゲーム用の携帯インタフェース５０の複数の異なる構成を示す。ＣＯＭアクチュエータ５２は、手から最も離れた点に構成され、非常に扱いにくい武器を擬態する。ユーザは、別のプレーヤに対戦を挑まれると、武器を木の杖に変え、ＣＯＭアクチュエータ５２はよりバランスの良い位置まで下へ移動する。ユーザは、敵をかわすために対戦ジェスチャを用いる代わりに、杖で一連の屋外用ムーブ（open-air moves）を実行して魔法をかける。ユーザがジェスチャを行うと、振動アクチュエータ５６は強度を高めて応答し、魔法が正確にかけられたというフィードバックを提供する。同時に、杖の端にある視覚ディスプレイは深い藍色に輝き始める。しかしながら、ユーザは、他のプレーヤが杖を地面近くでスイングする最後の動きを行うことによってこの魔法をかけるのを見たことがあったとしても、杖を特定の圧力で実際に地面にこすり、特定の強度の加速度計に振動信号を記録しなければならないことに気が付かなかった。この魔法は失敗であるため、振動アクチュエータの応答はパチパチ音を立ててから突然停止し、杖の視覚ディスプレイには何も表示されなくなる。ユーザの対戦相手は、このユーザが失敗したことがわかり、ユーザの首を切り落とす。
【００２８】
このロールプレイングゲームの例では、インタフェース５０は、様々な形で有用であるツールとして機能することができる。戦闘用斧は実世界ではスイングしにくいものであり、したがってゲーム内でこれを振り回すことは体力及び持久力を必要とする。ＣＯＭアクチュエータ５２は、現在のツール又は武器の重量配分を反映する。杖ツールが用いられると、振動フィードバックは、かけられた魔法が正確に実行されているか否かを示すと共にユーザに感覚的報酬を与える。光る視覚ディスプレイも同様に機能する。この例では、衝撃アクチュエータ５４は用いられていないが、中世の武器同士のぶつかり合いで用いられる可能性がある。
【００２９】
携帯インタフェース５０の別の例示的な使用では、未来的なミリタリーゲームにおいて、標準仕様の銃はアンダーバレル・グレネードランチャーを有するライフルである。図１０は、シューティングゲーム用の携帯インタフェース５０の複数の異なる構成を示す。この均衡のとれた武器を選択すると、ＣＯＭアクチュエータ５２は、インタフェース５０の中間へ移動する。ユーザは、建物の頂上にある狙撃位置から開始し、ライフルで人員を射撃する。引き金が引かれると、衝撃アクチュエータ５４は、高周波で、高強度の鋭い振動を直接手のひら及び銃床に対してもたらす。同時に、振動アクチュエータ５６を用いて射撃後に銃に残存振動を発生させる。ユーザは最後に、破壊対象の車両を見て、狙いを定めてグレネードを発射し、その結果激しい長期的振動が生じる。ユーザは的を射たことになり、すなわち車両は無力化されている。ユーザは、建物から出るには長い階段吹抜けを降りなければならない。ユーザは近接戦闘に遭遇する場合があるため、武器は軽い準小型機関銃に切り替わる。新しい銃が選択されると、ＣＯＭアクチュエータ５２は、より軽い武器を擬態するように手の方へ移動する。ここで、ユーザが引き金を押し下げると、衝撃アクチュエータ５４は、複数発射を擬態しながら連射する。同時に振動アクチュエータ５６が、この特定の武器の感覚を反映する振動プロファイルを伴って起動する。
【００３０】
運動武器を含むゲームに関して、衝撃アクチュエータと振動アクチュエータとの組合せを用いて、異なる銃からの異なる大きさの弾の発砲を擬態する。特定の武器の重量配分が同様にＣＯＭアクチュエータによって擬態される。
【００３１】
携帯インタフェース５０の別の例示的な使用では、一連の楽器がインタフェース５０の使用を通じて利用可能となる。「レインスティック」を選択すると、インタフェース５０を垂直位置に傾けることによって、小さな仮想のビーズが有孔空間を通じて落ちて、心地よい音を奏でると共に振動アクチュエータから軽くて継続的な振動がもたらされる。フルートが選択されると、ＣＯＭアクチュエータ５２はより軽いオブジェクトを擬態するように端の近くへ移動する。ここで、インタフェース５０の一端にあるマイクロフォンに息を吹き込み、マルチタッチ面の外面の様々な点をタッチすることによって、異なる音が生じると共に振動触知フィードバックを伴う。インタフェース５０はまた、非従来的な楽器も擬態することができる。一例では、ユーザはインタフェース５０の外面を軽くなでる。表面の畝は、短いクリック音のする音声フィードバックと共に衝撃アクチュエータ５４からの繰り返される軽い衝撃で擬態される。別の例では、インタフェース５０を外面にこすることによって、シンセサイザーに起動信号を送り、変調するのに用いられる振動信号をマイクロフォン及び／又は加速度計において生成する。
【００３２】
開示されるように、携帯コンピュータインタフェースは、インタフェースの知覚重量を変更することを可能にするＣＯＭアクチュエータを備える。コンピュータインタフェースは、単独で又は他の触覚フィードバックと組合せて、多くの異なるゲームアプリケーション又は他のアプリケーションにおいて用いることができる。
【００３３】
上記で開示される実施形態では、携帯コンピュータインタフェースはロッド又は管の形状である。しかしながら、他の実施形態では、携帯インタフェースは、円盤、球体、トーラス、ゲームパッド、銃形状、可撓管等のような、ユーザが保持することができる他の任意の形状であってもよい。さらに、上記の実施形態では内部にあるインタフェースの構成要素は、他の実施形態では外部に配置されてもよい。
【００３４】
幾つかの実施形態が、本明細書において具体的に説明及び／又は記載されている。しかしながら、開示される実施形態の変更及び変形が、本発明の精神及び意図する範囲から逸脱することなく、上記の教示により包含され、添付の特許請求の範囲内にあることは理解されるであろう。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯コンピュータインタフェースであって、
筐体と、
前記筐体に結合される質量体と、
前記筐体に対する前記質量体の位置を変更するために該質量体に結合されるアクチュエータと、
を備え、
前記アクチュエータは、該インタフェースの重心に対する変更を示す信号を受信するようになっており、且つ該信号に応答して前記質量体の前記位置を変更する、携帯コンピュータインタフェース。
【請求項２】
前記信号を受信する前記アクチュエータに結合される無線送受信機をさらに備える、請求項１に記載の携帯コンピュータインタフェース。
【請求項３】
前記質量体の前記位置を検出する第１のセンサをさらに備える、請求項１に記載の携帯コンピュータインタフェース。
【請求項４】
前記信号は、コンピュータシステム上で実行されるアプリケーションによって生成される、請求項１に記載の携帯コンピュータインタフェース。
【請求項５】
前記アプリケーションはテレビゲームである、請求項１に記載の携帯コンピュータインタフェース。
【請求項６】
前記筐体は管状形状であり、且つ長軸を有しており、前記質量体の前記位置は該長軸に沿って変動する、請求項１に記載の携帯コンピュータインタフェース。
【請求項７】
前記質量体の前記位置の前記変更によって、前記インタフェースが、該インタフェースを前記筐体の第１の位置で把持するユーザに対する該インタフェースの慣性特性を変更する、請求項１に記載の携帯コンピュータインタフェース。
【請求項８】
加速度計、ジャイロスコープ、電界センサ、歪みゲージ、赤外反射センサ、カメラ、及びマイクロフォンを含むセンサ群からの少なくとも１つのセンサをさらに備える、請求項１に記載の携帯コンピュータインタフェース。
【請求項９】
衝撃アクチュエータをさらに備える、請求項１に記載の携帯コンピュータインタフェース。
【請求項１０】
振動触知アクチュエータをさらに備える、請求項１に記載の携帯コンピュータインタフェース。
【請求項１１】
ユーザによって第１の点で把持される携帯コンピュータインタフェースを操作する方法であって、
前記携帯コンピュータインタフェースの重心を変更すべきとする信号をコンピュータシステムから受信すること、及び
前記信号に応答して、前記第１の点に対して質量体を移動させること、
を含み、
該質量体は前記コンピュータインタフェースに結合される、方法。
【請求項１２】
前記携帯コンピュータインタフェースは長軸を有するシリンダであり、前記質量体は前記長軸に沿って移動する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記質量体はロッドの内部にある、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の点に対する前記質量体の位置を感知することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記コンピュータシステムはテレビゲームを実行するものであり、前記信号は該テレビゲーム上の動作に基づいて生成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記テレビゲームはゴルフゲームであり、前記携帯コンピュータインタフェースはゴルフクラブを擬態する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記テレビゲームは野球ゲームであり、前記携帯コンピュータインタフェースは野球バットを擬態する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記テレビゲームはラクロスゲームであり、前記携帯コンピュータインタフェースはラクロススティッククラブを擬態する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行されると
、筐体と、アクチュエータと、該アクチュエータに結合される質量体とを備える携帯コンピュータインタフェースを該プロセッサに操作させ、前記命令は、
前記携帯コンピュータインタフェースの知覚重量を変更する要求をアプリケーションから受信すること、
を含み、
前記インタフェースはユーザの手で把持されており、
前記命令は、
前記知覚重量を得るために前記手に対する前記質量体の位置を計算すること、及び、
前記アクチュエータに前記質量体を前記計算された位置に移動させるための信号を生成すること、
を含む、コンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記アプリケーションはテレビゲームである、請求項１９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２１】
前記テレビゲームはゴルフゲームであり、前記携帯コンピュータインタフェースはゴルフクラブとして機能する、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２２】
前記筺体は長軸を有するロッドであり、前記質量体は該長軸に沿って移動する、請求項１９に記載のコンピュータ可読媒体。

【図１】