特許 6758192 足操作コントローラ、それを含む装置及び家具並びにその操作方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6758192

(24)【登録日】2020年9月3日

(45)【発行日】2020年9月23日

(54)【発明の名称】足操作コントローラ、それを含む装置及び家具並びにその操作方法

(51)【国際特許分類】

   A63F 13/218 20140101AFI20200910BHJP

   A63F 13/211 20140101ALI20200910BHJP

   A63F 13/24 20140101ALI20200910BHJP

   A63F 13/428 20140101ALI20200910BHJP

   G06F 3/0346 20130101ALI20200910BHJP

【ＦＩ】

   A63F13/218

   A63F13/211

   A63F13/24

   A63F13/428

   G06F3/0346 425

【請求項の数】19

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2016-560955(P2016-560955)

(86)(22)【出願日】2015年9月16日

(65)【公表番号】特表2017-534303(P2017-534303A)

(43)【公表日】2017年11月24日

(86)【国際出願番号】IB2015002013

(87)【国際公開番号】WO2016042407

(87)【国際公開日】20160324

【審査請求日】2018年9月18日

(31)【優先権主張番号】62/050,780

(32)【優先日】2014年9月16日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/105,230

(32)【優先日】2015年1月20日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516296430

【氏名又は名称】３ ディー ラダー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】ボノーラ，バレリオ

(72)【発明者】

【氏名】シェネ，スタニスラス

(72)【発明者】

【氏名】ルクレール，シルヴァン

(72)【発明者】

【氏名】フロミー，エマニュエル

【審査官】 松山 紗希

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１９０９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６７０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０３１５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第００／０５７９７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 英国特許出願公開第０２１８８７１１（ＧＢ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６３Ｆ ９／２４，１３／００−１３／９８

Ｇ０６Ｆ ３／０３４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

足操作コントローラであって、
足を受けるための上面を少なくとも有する上部プラットフォーム部と、
下面を有する下部カップ部であって、該下面は、該下面で回転するために湾曲凸状であり、前記上部プラットフォーム部は、前記上部プラットフォーム部が該下部カップ部と同じ動作を行うように該下部カップ部に取り付けられている、下部カップ部と、
同一平面上にない第１のヨー軸、第２のロール軸及び第３のピッチ軸を中心とする前記上部プラットフォーム部及び／又は前記下部カップ部の回転を計測するための回転センサと、
を含み、
当該足操作コントローラは、
前記上部プラットフォーム部に加えられる力を計測するための少なくとも１つの力センサであって、前記回転センサ及び該少なくとも１つの力センサは、前記上部プラットフォーム部と前記下部カップ部との間に収容される、少なくとも１つの力センサと、
前記回転センサ及び前記少なくとも１つの力センサによって計測された回転及び力から制御信号を生成するための手段と、
前記上部プラットフォーム部の上に足が存在することを表す力を前記少なくとも１つの力センサが計測した場合に、前記回転センサによって計測される、前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸のうちの少なくとも１つに対する前記上部プラットフォーム部及び／又は前記下部カップ部の初期回転位置及び／又は前記少なくとも１つの力センサによって計測される初期力を登録する手段と、
をさらに含み、
前記初期回転位置及び／又は前記初期力は、ユーザーが座っている場合の前記上部プラットフォーム部の上にある足のレスト位置及び／又はレスト力に対応するとともに、前記上部プラットフォーム部が前記上部プラットフォーム部の水平位置に対して前記第３のピッチ軸を中心に少なくとも非ヌル角だけ後方に傾斜されていることに対応し、
前記制御信号は、前記初期回転位置及び／又は前記初期力を基準として生成される、足操作コントローラ。

【請求項2】

前記第３のピッチ軸を中心とした前記水平位置下における前記上部プラットフォーム部の後方への角度は、０°より真に大きく、２０°以下である、請求項１に記載の足操作コントローラ。

【請求項3】

前記上面は彫り込まれた左足跡及び／又は彫り込まれた右足跡を有する、請求項１又は２に記載の足操作コントローラ。

【請求項4】

前記少なくとも１つの力センサは、前記彫り込まれた左足跡及び／又は前記彫り込まれた右足跡の下に位置する、請求項３に記載の足操作コントローラ。

【請求項5】

前記少なくとも１つの力センサは、前記上部プラットフォーム部の第１の点の下と、前記第２のロール軸に沿って該第１の点から離れた前記上部プラットフォーム部の第２の点の下とにそれぞれ配置された第１の力センサ及び第２の力センサを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の足操作コントローラ。

【請求項6】

前記少なくとも１つの力センサは、前記第１の点及び前記第２の点から離れた前記上部プラットフォーム部のさらなる点の下に配置された少なくとも１つのさらなる力センサを含む、請求項５に記載の足操作コントローラ。

【請求項7】

前記少なくとも１つの力センサは、前記上部プラットフォーム部の第３の点の下と、前記第３のピッチ軸に沿って該第３の点から離れた前記上部プラットフォーム部の第４の点の下とにそれぞれ配置された第３の力センサ及び第４の力センサを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の足操作コントローラ。

【請求項8】

前記少なくとも１つの力センサは、前記上部プラットフォーム部の下であって、前記上部プラットフォーム部の複数の点のそれぞれの下で垂直軸の周りに分布された複数の力センサを含み、該複数の点の間の距離は大人の足のサイズよりも小さい、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の足操作コントローラ。

【請求項9】

前記複数の点の間の距離は３０ｃｍよりも小さい、請求項８に記載の足操作コントローラ。

【請求項10】

前記下部カップ部の下面は、垂直軸を中心に対称な形状である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の足操作コントローラ。

【請求項11】

前記下部カップ部の下面は、前記下部カップ部が滑るのを防止するために防滑性の外面を有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の足操作コントローラ。

【請求項12】

前記足操作コントローラは現実世界における物理的物体又は仮想環境における仮想物体を操作するのに用いることができ、前記初期回転位置及び／又は前記初期力及び／又は前記レスト位置及び／又は前記レスト力及び／又は前記基準及び／又は前記非ヌル角は、前記物理的物体又は前記仮想物体の静止位置に関連し、該静止位置からの前記物理的物体又は前記仮想物体の移動は前記制御信号によって駆動されるか又は前記静止位置からの前記物理的物体又は前記仮想物体の速度は前記制御信号によって駆動される、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の足操作コントローラ。

【請求項13】

前記第２のロール軸及び／又は前記第３のピッチ軸を、登録され且つ後方への前記非ヌル角に対応する、前記回転センサによって計測された前記初期回転位置から又はこれら２つの軸のうちの１つの周りの特定の所定動作から、例えば前方に傾斜させ、次いで前記レスト位置に対応する初期位置に動かす直前に後方に傾斜させる動作から判定する手段を含む、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の足操作コントローラ。

【請求項14】

請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の足操作コントローラを含む装置であって、
当該装置は、前記下部カップ部から分離した下部ベース部をさらに含み、該下部ベース部は、前記下部カップ部を支持するとともに、前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸を中心に前記下部カップ部が回転できるようにするために設けられている、装置。

【請求項15】

前記下部ベース部は前記下部カップ部を受けるための上部凹部を有する、請求項１４に記載の装置。

【請求項16】

前記下部ベース部は、前記下部カップ部を受けるとともに、前記下部カップ部が前記下部ベース部の上で滑ることができるようにするための上面を有する及び／又は前記下部カップ部の下面は、前記下部カップ部が前記下部ベース部の上で滑ることができるようにする面を有する、請求項１４又は１５に記載の装置。

【請求項17】

前記下部ベース部は、前記下部ベース部が滑るのを防止するために防滑性の外底面を有する、請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項18】

家具であって、
座席であって、該座席よりも下に位置する下部ベース部に取り付けられる座席と、
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の足操作コントローラと、
を含み、
前記下部ベース部は、
前記足操作コントローラの下部カップ部から分離しており、前記下部カップ部を支持するとともに、前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸を中心に前記下部カップ部が回転できるようにするために設けられている、家具。

【請求項19】

請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の足操作コントローラ、請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の装置又は請求項１８に記載の家具を操作する方法であって、
第１のステップで、ユーザーは前記足操作コントローラの上部プラットフォーム部の上に自身の２つの足を置き、
第２のステップで、前記少なくとも１つの力センサが前記上部プラットフォーム部に加えられた力を計測し、
第３の初期化ステップでは、前記第２のステップで前記少なくとも１つの力センサによって計測された力が前記上部プラットフォーム部の上に足が存在することを表すことに対応して、前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸のうちの少なくとも１つに対する前記上部プラットフォーム部及び／又は前記下部カップ部の初期回転位置が前記回転センサによって計測され及び／又は初期力が前記少なくとも１つの力センサによって計測され、
前記初期回転位置及び／又は前記初期力は、ユーザーが座っている場合の前記上部プラットフォーム部の上にある足のレスト位置及び／又はレスト力に対応するとともに、前記上部プラットフォーム部が前記上部プラットフォーム部の水平位置に対して前記第３のピッチ軸を中心に少なくとも非ヌル角だけ後方に傾斜されていることに対応し、
前記第３の初期化ステップの後の第４のステップで、前記少なくとも１つの力センサは前記上部プラットフォーム部に加えられた力を計測し、前記回転センサは前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸を中心とする前記上部プラットフォーム部及び／又は前記下部カップ部の回転を計測し、該第４のステップの間に計測された力及び回転に応じて前記制御信号が生成され、前記制御信号は前記初期回転位置及び／又は前記初期力を基準として有する、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、足操作コントローラ（foot-operated controller）、足操作コントローラを有する装置、足操作コントローラを有する家具（furniture）及び足操作コントローラの操作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明の使用分野は、例えばビデオゲームで遊ぶために又はコンピュータで作業を行うために、とりわけ画面上で又は仮想環境においてポインタ又は視点又は物体を動かすために又は現実世界で機械を遠隔操作するために、機械又はコンピュータの画面上でのナビゲーション及び動きを制御することである。

【0003】

当該技術分野においては、多くのコントローラが、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４から知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第００／５７９７５号パンフレット

【特許文献2】国際公開第２０１３／０８６６０２号パンフレット

【特許文献3】国際公開第２０１２／０９２６７４号パンフレット

【特許文献4】米国特許第５８６４３３３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

足操作コントローラの主たる課題は人が疲労することである。とりわけ、既知の足操作コントローラの多くはユーザーがそれの上に立って使用する形で提供されており、コントローラの上でバランスを取らなければならいユーザーにとっては特に疲れる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記の課題を解決するとともに、コントローラの使用の快適性を向上させながら、正確且つ容易に足でコントローラを操作できるようにすることを目的とする。

【0007】

この目的のために、本発明の実施形態に係る第１の主題は足操作コントローラである。当該足操作コントローラは、
足を受けるための上面を少なくとも有する上部プラットフォーム部（upper platform）と、
下面を有する下部カップ部（bottom cup）であって、該下面は、該下面で回転するために湾曲凸状であり、前記上部プラットフォーム部は、前記上部プラットフォーム部が該下部カップ部と同じ動作を行うように該下部カップ部に取り付けられている、下部カップ部と、
同一平面上にない第１のヨー軸、第２のロール軸及び第３のピッチ軸を中心とする前記上部プラットフォーム部及び／又は前記下部カップ部の回転を計測するための回転センサと、を含む。

【0008】

本発明の一実施形態によれば、前記足操作コントローラは、前記上部プラットフォーム部に加えられる力を計測するための少なくとも１つの力センサであって、前記回転センサ及び該少なくとも１つの力センサは、前記上部プラットフォーム部と前記下部カップ部との間に収容される、少なくとも１つの力センサ（strength sensor）をさらに含む。

【0009】

本発明の一実施形態によれば、前記足操作コントローラは、前記回転センサ及び前記少なくとも１つの力センサによって計測された回転及び力から制御信号を生成するための手段をさらに含む。

【0010】

本発明の一実施形態によれば、前記足操作コントローラは、前記上部プラットフォーム部の上に足が存在することを表す力を前記少なくとも１つの力センサが計測した場合に、前記回転センサによって計測される、前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸のうちの少なくとも１つに対する前記上部プラットフォーム部及び／又は前記下部カップ部の初期回転位置及び／又は前記少なくとも１つの力センサによって計測される初期力（initial force）を登録する手段をさらに含む。

【0011】

本発明の一実施形態によれば、前記初期回転位置及び／又は前記初期力は、ユーザーが座っている場合に前記上部プラットフォーム部の上にある足のレスト位置及び／又はレスト力（rest force）に対応するとともに、前記上部プラットフォーム部が前記上部プラットフォーム部の水平位置に対して前記第３のピッチ軸を中心に少なくとも非ヌル角だけ後方に傾斜されていることに対応する。

【0012】

本発明の一実施形態によれば、前記制御信号は、前記初期回転位置及び／又は前記初期力を基準として生成される。

【0013】

本発明のおかげで、前記コントローラは、コントローラを操作するためにユーザーが自身の足をコントローラの上部プラットフォーム部の上に置いた状態で座席に座って操作されるように適合されている。コントローラは、ユーザーが座っている椅子又は座席又は家具の前に位置し得る。初期回転位置及び／又は初期力及び後方に傾斜した角度は、座っている場合の足のレスト位置に対応し、疲労を回避する。コントローラを使用する際にユーザーが座っていることは、ユーザーにとって一層快適で且つ疲労が大幅に少ない。そして、コントローラによってもたらされる全ての動作はゼロ位置を、例えば、後方への角度傾斜した足のレスト位置及び／又はレスト力に対応する画面の中央に位置するカーソルの位置を有し得る。本発明によれば、上部プラットフォーム部の水平位置は足のレスト位置に対応しなくてもよい。上部プラットフォーム部の水平位置に対応し得る制御信号のゼロ位置はユーザーにとって疲れるものである。何故なら、ユーザーは、制御信号をゼロ位置に置くために筋肉及び関節による力を自身の足に常に加えなければならないからである。それとは対照的に、本発明によれば、制御信号のゼロ位置は、上部プラットフォーム部の水平位置に対して後方に傾斜した上部プラットフォーム部の位置と、ユーザーが自身の足にかける筋肉及び関節的な力が少ない足のレスト位置とに対応する。そのため、本発明は、特に素早い動きを繰り返す場合にユーザーにとって疲労が大幅に少なく且つ一層快適なものとなる。コントローラの上にあるユーザーの足のレスト位置を制御信号が基準として取るため、ユーザーはより良好な制御を経験する。レスト位置及び／又はレスト力に対応する初期回転位置及び／又は初期力は、コントローラの使用が新たに開始される度に、（素早く行われ得る（通常、かかる時間が２秒以下））初期化ステップの間に登録され得る。そして、初期化ステップの間に、ユーザーの足によってもたらされた初期回転位置での較正に制御信号が供される。

【0014】

本発明の一実施形態によれば、前記第３のピッチ軸を中心とした前記水平位置下における前記上部プラットフォーム部の後方への角度は、０°より真に大きく、２０°以下である。

【0015】

本発明の一実施形態によれば、前記上面は彫り込まれた左足跡（left engraved footprint）及び／又は彫り込まれた右足跡（right engraved footprint）を有する。

【0016】

彫り込まれた左足跡及び／又は彫り込まれた右足跡は任意である。

【0017】

本発明の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの力センサは、前記彫り込まれた左足跡及び／又は前記彫り込まれた右足跡の下に位置する。

【0018】

本発明の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの力センサは、前記上部プラットフォーム部の第１の点の下と、前記第２のロール軸に沿って該第１の点から離れた前記上部プラットフォーム部の第２の点の下とにそれぞれ配置された第１の力センサ及び第２の力センサを含む。

【0019】

本発明の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの力センサは、前記第１の点及び前記第２の点から離れた前記上部プラットフォーム部のさらなる点の下に配置された少なくとも１つのさらなる力センサを含む。

【0020】

本発明の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの力センサは、前記上部プラットフォーム部の第３の点の下と、前記第３のピッチ軸に沿って該第３の点から離れた前記上部プラットフォーム部の第４の点の下とにそれぞれ配置された第３の力センサ及び第４の力センサを含む。

【0021】

本発明の一実施形態によれば、前記少なくとも１つの力センサは、前記上部プラットフォーム部の下であって、前記上部プラットフォーム部の複数の点のそれぞれの下で垂直軸の周りに分布された複数の力センサを含み、該複数の点の間の距離は大人の足のサイズよりも小さい。

【0022】

本発明の一実施形態によれば、前記複数の点の間の距離は３０ｃｍよりも小さい。

【0023】

本発明の一実施形態によれば、前記下部カップ部の下面は、垂直軸を中心に対称な形状である。

【0024】

本発明の一実施形態によれば、前記下部カップ部の下面は、前記下部カップ部が滑るのを防止するために防滑性の外面を有する。

【0025】

本発明の一実施形態によれば、前記足操作コントローラは現実世界における物理的物体又は仮想環境における仮想物体を操作するのに用いることができ、前記初期回転位置及び／又は前記初期力及び／又は前記レスト位置及び／又は前記レスト力及び／又は前記基準及び／又は前記非ヌル角は、物理的物体又は仮想物体の静止位置（immobile position）に関連し、該静止位置からの該物理的物体又は仮想物体の移動は前記制御信号によって駆動されるか又は前記静止位置からの前記物理的物体又は仮想物体の速度は前記制御信号によって駆動される。

【0026】

本発明の一実施形態によれば、前記足操作コントローラは前記第２のロール軸及び／又は前記第３のピッチ軸を、登録され且つ後方への前記非ヌル角に対応する、前記回転センサによって計測された前記初期回転位置から判定する手段を含む。

【0027】

本発明の別の主題は、前記の足操作コントローラを含む装置である。当該装置は、前記下部カップ部から分離した下部ベース部（lower base）をさらに含み、該下部ベース部は、前記下部カップ部を支持するとともに、前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸を中心に前記下部カップ部が回転できるようにするために設けられている。この主題は任意である。

【0028】

本発明の一実施形態によれば、前記下部ベース部は前記下部カップ部を受けるための上部凹部を有する。

【0029】

本発明の一実施形態によれば、前記下部ベース部は、前記下部カップ部を受けるとともに、前記下部カップ部が前記下部ベース部の上で滑ることができるようにするための上面を有する及び／又は前記下部カップ部の下面は、前記下部カップ部が前記下部ベース部の上で滑ることができるようにする面を有する。

【0030】

本発明の一実施形態によれば、前記下部ベース部は、前記下部ベース部が滑るのを防止するために防滑性の外底面を有する。

【0031】

本発明の別の主題は家具である。当該家具は、座席であって、該座席よりも下に位置する下部ベース部に取り付けられる座席と、前記の足操作コントローラとを含み、前記下部ベース部は、前記足操作コントローラの下部カップ部から分離しており、前記下部カップ部を支持するとともに、前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸を中心に前記下部カップ部が回転できるようにするために設けられている。

【0032】

本発明の別の主題は、前記の足操作コントローラ又は前記の装置を操作する方法である。当該方法では、
第１のステップで、ユーザーは前記足操作コントローラの上部プラットフォーム部の上に自身の２つの足を置き、
第２のステップで、前記少なくとも１つの力センサが前記上部プラットフォーム部に加えられた力を計測し、
第３の初期化ステップでは、前記第２のステップで前記少なくとも１つの力センサによって計測された力が前記上部プラットフォーム部の上に足が存在することを表すことに対応して、前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸のうちの少なくとも１つに対する前記上部プラットフォーム部及び／又は前記下部カップ部の初期回転位置が前記回転センサによって計測され及び／又は初期力が前記少なくとも１つの力センサによって計測され、
前記初期回転位置及び／又は前記初期力は、ユーザーが座っている場合の前記上部プラットフォーム部の上にある足のレスト位置及び／又はレスト力に対応するとともに、前記上部プラットフォーム部が前記上部プラットフォーム部の水平位置に対して前記第３のピッチ軸を中心に非ヌル角だけ後方に傾斜されていることに対応し、
前記第３の初期化ステップの後の第４のステップで、前記少なくとも１つの力センサは前記上部プラットフォーム部に加えられた力を計測し、前記回転センサは前記第１のヨー軸、前記第２のロール軸及び前記第３のピッチ軸を中心とする前記上部プラットフォーム部及び／又は前記下部カップ部の回転を計測し、該第４のステップの間に計測された力及び回転に応じて前記制御信号が生成され、前記制御信号は前記初期回転位置及び／又は前記初期力を基準として有する。

【0033】

本発明は、非限定例として例示するに過ぎない下記の説明を添付の図面を参照しながら読むことでより良く理解できる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラの概略斜視図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラの概略上面図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラの概略右側側面図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラの概略正面図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態に係る、足操作コントローラの上に足が置かれていない場合のバランス位置にある足操作コントローラの右から見た概略図である。

【図6】図６は、基準に対応するレスト位置にある足が上に置かれた足操作コントローラを右から見た概略図である。

【図7】図７は、図６の基準とは異なる位置にある、制御信号を操作するための第２の位置にある足操作コントローラを右から見た概略図である。

【図8】図８は、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラの概略分解斜視図である。

【図9】図９は、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラの内部の概略斜視図である。

【図10】図１０は、本発明の別の実施形態に係る足操作コントローラの概略側面図である。

【図11】図１１は、本発明の別の実施形態に係る足操作コントローラの概略斜視図である。

【図12】図１２Ａは足によって行われる動きを示し、図１２Ｂは、図１２Ａに示す動きに従って、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラにより画面上で又は仮想環境において操作される、円錐で示すカメラの動きの概略図である。

【図13】図１３Ａは足によって行われる動きを示し、図１３Ｂは、図１３Ａに示す動きに従って、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラにより画面上で又は仮想環境において操作される、円錐で示すカメラの動きの概略図である。

【図14】図１４Ａは足によって行われる動きを示し、図１４Ｂは、図１４Ａに示す動きに従って、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラにより画面上で又は仮想環境において操作される、円錐で示すカメラの動きの概略図である。

【図15】図１５Ａは足によって行われる動きを示し、図１５Ｂは、図１５Ａに示す動きに従って、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラにより画面上で又は仮想環境において操作される、円錐で示すカメラの動きの概略図である。

【図16】図１６Ａは足によって行われる動きを示し、図１６Ｂは、図１６Ａに示す動きに従って、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラにより画面上で又は仮想環境において操作される、円錐で示すカメラの動きの概略図である。

【図17】図１７Ａは足によって行われる動きを示し、図１７Ｂは、図１７Ａに示す動きに従って、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラにより画面上で又は仮想環境において操作される、円錐で示すカメラの動きの概略図である。

【図18】図１８Ａは足によって行われる動きを示し、図１８Ｂは、図１８Ａに示す動きに従って、本発明の一実施形態に係る足操作コントローラにより画面上で又は仮想環境において操作される、円錐で示すカメラの動きの概略図である。

【図19】図１９は、本発明の一実施形態に係るコントローラを操作するための方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図１〜図１１において、足操作コントローラ１００は、下部カップ部２に取り付けられた上部プラットフォーム部１を含む。上部プラットフォーム部１は下部カップ部２に強固に取り付けられているため、上部プラットフォーム部１は下部カップ部２と同じ動作を行う。上部プラットフォーム部１及び下部カップ部２は共にケース２００を定義する。ケース２００は密閉されているとともに、後で説明する手段６、７ａ、7ｂ、７ｃ等のコントローラ１００の他の手段を含む。

【0036】

下部カップ部２は下面２０を有する。下面２０は、例えば図１、図２、図３及び図４から分かるように地面の上で又は図１０及び図１１から分かるように下部ベース部３０の上で回転するために湾曲形状を有する。地面の上で下部カップ部２が滑るのを防止するために、下面２０はその外面が滑り止め材料で覆われていてもよいし、防滑性の外面を有していてもよい。図示しない他の実施形態では、上部プラットフォーム部１は下部カップ部２に対して第１のヨー軸Ｚの周りを回転可能であり得る。

【0037】

上部プラットフォーム部１はユーザーの足を受けるために少なくとも１つの上面１１を有する。

【0038】

下面２０の凸性（convexity）は上部に、即ち上部プラットフォーム部１に向けられているため（turned to）、下面２０は地面の上で又は下部ベース部３０の上で回転又は傾斜できる。

【0039】

上面１１は、例えば、後で説明する任意の足跡（footprint）１１１及び／又は１１２において又は例えば足跡１１１及び／又は１１２を有するか又は有さない上面１１の全体において特定の柔らかさ又は可撓性を有し得る。上部プラットフォーム部は半剛性であってもよい。上面１１の柔らかさ又は可撓性は、上面１１の上にある足によって加えられる力を力センサ６に伝達するために設けられている。いくつかの力センサ６が設けられている場合、上面１１の柔らかさ又は可撓性は力センサ６に力を個別に伝達するために設けられている。足操作コントローラは第１のヨー軸Ｚ、第２のロール軸Ｘ及び第３のピッチ軸Ｙを中心とする上部プラットフォーム部１及び／又は下部カップ部２の回転を計測するための回転センサ７ｂを含む。第１のヨー軸Ｚ、第２のロール軸Ｘ及び第３のピッチ軸Ｙは三次元、即ち同一平面上にない。第１のヨー軸Ｚ、第２のロール軸Ｘ及び第３のピッチ軸Ｙは、例えば互いに割線状である（secant with each other）。例えば、第１のヨー軸Ｚ、第２のロール軸Ｘ及び第３のピッチ軸Ｙは互いに直角である。３つの軸Ｘ、Ｙ及びＺは上部プラットフォーム部１と結ばれている。例えば、上部プラットフォーム部１の上面１１は平面状であるか又は実質的に平面状である。

【0040】

例えば、第２のロール軸Ｘは、上面１１の面内に位置するか又は上面１１に対して接線方向にある軸であって、コントローラ１００のある位置（図１、図２、図３、図４及び図５並びに図１０及び図１１の空位置（empty position）及び／又はバランス位置（balanced position）であり得る）において後から前に延び且つ水平な軸である。

【0041】

例えば、第３のピッチ軸Ｙは、上面１１の面内に位置するか又は上面１１に対して接線方向にある軸であって、コントローラ１００のある位置（図１、図２、図３、図４及び図５並びに図１０及び図１１の空位置（empty position）及び／又はバランス位置（balanced position）であり得る）において右から左に延び且つ水平な軸である。

【0042】

例えば、第１のヨー軸Ｚは第２のロール軸Ｘ及び第３のピッチ軸Ｙに対して垂直であるとともに、下から上に延び、図１、図２、図３、図４及び図５並びに図１０及び図１１のコントローラ１００の空位置及び／又はバランス位置において垂直であり得る。

【0043】

回転センサ７ｂは、第１のヨー軸Ｚを中心とした上部プラットフォーム部１及び／又は下部カップ部２の回転を計測するための少なくとも１つの第１のヨー回転センサ７ｂ１と、第２のロール軸Ｘを中心とした上部プラットフォーム部１及び／又は下部カップ部２の回転を計測するための少なくとも１つの第２のロール回転センサ７ｂ２と、第３のピッチ軸Ｙを中心とした上部プラットフォーム部１及び／又は下部カップ部２の回転を計測するための少なくとも１つの第３のピッチ回転センサ７ｂ３とを含む。

【0044】

下部カップ部２及び／又は上部プラットフォーム部１は地面の上で又は下部ベース部３０の上でヨー動作及び／又はロール動作及び／又はピッチ動作を、即ち、軸Ｚ、軸Ｘ及び軸Ｚのそれぞれを中心に回転又は傾斜することができる。下部カップ部２及び／又は上部プラットフォーム部１のヨー動作及び／又はロール動作及び／又はピッチ動作は回転センサ７ｂによって計測される。ロール動作は、１つの力センサから算出され得る。該１つの力センサは、例えば三次元における加速度を計測する１つ以上の加速度計を含んでもよいし、より正確な計測を実現するためにジャイロメータを含んでもよい。ピッチ動作は、１つの力センサから算出され得る。該１つの力センサは、例えば三次元における加速度を計測する１つ以上の加速度計を含んでもよいし、より正確な計測を実現するためにジャイロメータを含んでもよい。

【0045】

一実施形態では、回転センサ７ｂは、軸Ｘ、Ｙ及びＺの周りの回転角及び／又は回転速度及び／又は回転加速度を計測し得る。一実施形態では、回転センサは、
軸Ｘ、Ｙ及びＺの周りの回転速度を計測する３つのジャイロメータと、
軸Ｘ、Ｙ及びＺに係る加速度を計測して、コントローラ１００における重力ベクトルのＸ値、Ｙ値及びＺ値の取得と、それ故にコントローラ１００のピッチ及びロールの算出を可能にする３つの加速度計と、
方位（heading）を算出するために軸Ｘ、Ｙ及びＺに係る磁界を計測する３つの磁気計と、
を含む姿勢方位基準システム（ＡＨＲＳ）により具現化される。

【0046】

上述した９つの値のデータ融合を提供する拡張カルマンフィルターを用いることにより、方位、ピッチ及びロールを高精度且つ少ない待ち時間で計測できる。

【0047】

下面２０が湾曲凸状であるおかげで、下部カップ部２及び上部プラットフォーム部１は第１のヨー軸Ｚ（ヨー動作）、第２のロール軸Ｘ（ロール動作）及び第３のピッチ軸Ｙ（ピッチ軸）のそれぞれを中心に又はそれらのうちの２つ又は３つの組み合わせを中心に傾斜及び／又は回転することができる。

【0048】

コントローラ１００は、上部プラットフォーム部１に加えられる力を計測する役割を果たす１つ以上の力センサ６（又は力ゲージセンサ６）も含む。

【0049】

コントローラ１００は、回転センサ７ｂによって計測された回転から及び力センサ６によって計測された力から制御信号ＣＳを生成するための手段７ａ又は生成器７ａも含む。生成器７ａ又は生成手段７ａは力センサ６及び回転センサ７ｂに接続されている。回転センサ７ｂ、力センサ６及び／又は制御信号ＣＳの生成手段７ａは、上部プラットフォーム部１と下部カップ部２との間に、即ちケース２００内に収容されている。制御信号ＣＳは装置のための命令として使用され得る。

【0050】

図１２〜図１８に命令の例を示す。

【0051】

一例として、一実施形態では、コントローラ１００は、図１２Ｂ、図１３Ｂ、図１４Ｂ、図１５Ｂ、図１６Ｂ、図１７Ｂ及び図１８Ｂにおいて円錐又は三角形で表すカメラＣＡＭを動かすことができる。当然ながら、他の命令も可能である。

【0052】

下面２０の湾曲凸状は連続的で（continuous）且つ三次元である。そのため、地面の上又は下部ベース部３０の上での下部カップ部２の傾斜又は回転も連続的であり、時間と共に連続的な、即ちプラットフォーム部１を傾斜又は回転する場合にプログレッシブである（progressive）制御信号ＣＳの生成を可能にする。プログレッシブ命令は制御信号ＣＳから生成されてもよく、振幅及び方向に基づき低速又は高速動作、高精度、命令の反転（command inversion）、仮想の又は離散動作制御のために機器とインターフェイスをとることを、使用制限なしに可能にする。

【0053】

一実施形態では、コントローラの上に載せられた足の圧力及び動作が、接続された機器を制御するのに用いられる制御信号ＣＳのプログレッシブ値に変換される。

【0054】

下面２０の湾曲凸状は、例えば上部プラットフォーム部１に対して垂直な第１のヨー軸Ｚ又は垂直軸を中心に対称又は回転させた形である。そして、上部プラットフォーム部１は全ての方向において同じように傾斜する。

【0055】

コントローラ１００は、回転センサ７ｂによって計測された、第１のヨー軸Ｚに対する及び／又は第２のロール軸Ｘに対する及び／又は第３のピッチ軸Ｙに対する上部プラットフォーム部１及び／又は下部カップ部２の初期回転位置Ｐ１及び／又は上部プラットフォーム部１の上に足が存在すること、即ち図６に示すようにユーザーが上面１１に自身の足を載せたことを表す力を力センサ６が計測したことが検出された場合に、力センサ６によって計測された初期力（initial force）を登録又は保存する手段７ｃを含む。初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力及び／又は非ヌル（not null）角Ａ１がメモリ７ｃ１に保存される。メモリ７ｃ１は、例えば計算機ＣＡＬの固定メモリ若しくは非揮発性メモリ又は揮発性メモリであり得る。上部プラットフォーム部１の上に足が存在することを表す力は非ヌルである。この上部プラットフォーム部１の初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力は、上部プラットフォーム部１が、上部プラットフォーム部１の水平位置Ｐ０に対して又は一般に所定の水平面ＨＰに対して第３のピッチ軸Ｙを中心に少なくとも非ヌル角Ａ１だけ後方に傾斜していることに対応する。回転センサ７ｂによって計測されている後方への非ヌル角Ａ１は手段７ｃによって、例えばメモリ７ｃ１に登録される。この上部プラットフォーム部の初期回転位置Ｐ１は、ユーザーが座っている場合に図６に係る上部プラットフォーム部１の上にある足のレスト位置に対応し及び／又は初期力は、ユーザーが座っている場合に図６に係る上部プラットフォーム部１の上にある足のレスト力に対応する。この上部プラットフォーム部１の水平位置Ｐ０は図５に示す空位置である。該位置では、例えば図５に示すように、上部プラットフォーム部１の上に足がなく、足操作コントローラ１００が地面の上で又は下部ベース３０の上でバランス位置にあり、軸Ｘ及びＹが例えば水平であり（水平面ＨＰを定義する）、軸Ｚが垂直である。上部プラットフォーム部１及び／又は下部カップ部２の初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力は、この初期回転位置Ｐ１で制御信号の較正を開始する較正位置である。

【0056】

そして、足操作コントローラ１００は、座って用いられる足操作コントローラ１００又は座りながらの足操作コントローラ１００である。

【0057】

回転センサ７ｂによって計測された初期回転位置Ｐ１及び／又は力センサ６によって計測された初期力を基準Ｃ２０として、手段７ａ又は生成器７ａによって制御信号ＣＳが生成される。

【0058】

例えば、図１９に示すように、足操作コントローラ１００又は装置１０１の操作方法は以下のようなものである。

【0059】

第１のステップで、ユーザーは、足操作コントローラ１００の上部プラットフォーム部１の上に、即ち上面１１の上に２つの足を置く。そして、コントローラ１００は図６の位置にある。

【0060】

次に、第２のステップＳ２で、少なくとも１つの力センサ６は、２つの足により上部プラットフォーム部１に加えられた力Ｓ０を計測する。

【0061】

次に、第３の初期化ステップＳ３では、第２のステップＳ２で少なくとも１つの力センサ６によって計測された力Ｓ０が、上部プラットフォーム部１の上に足が存在することを表すことに対応して、第１のヨー軸Ｚ、第２のロール軸Ｘ及び第３のピッチ軸Ｙのうちの少なくとも１つに対する上部プラットフォーム部１及び／又は下部カップ部２の初期回転位置Ｐ１が回転センサ７ｂによって計測される及び／又は力センサ６によって初期力が計測される。例えば、第２のステップＳ２で少なくとも１つの力センサ６によって計測された力Ｓ０が（例えば非ヌルである）所定の力の下限閾値Ｓｍｉｎよりも大きい場合に第３の初期化ステップが行われる。そして、第３の初期化ステップＳ３は初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力において制御信号ＣＳの較正を提供する。いくつかの力センサが各足のために設けられている場合では、例えば、右足用の力センサ６によって計測された力（例えば、下記のように６１_ｒ及び／又は６２_ｒ及び／又は６３_ｒ及び／又は６４_ｒ）が合計されるとともに、左足用の力センサ６によって計測された力（例えば、下記のように６１_ｌ及び／又は６２_ｌ及び／又は６３_ｌ及び／又は６４_ｌ）が合計され、第３の初期化ステップをトリガーするためには、各合計が所定の力の下限閾値Ｓｍｉｎよりも大きくなければならない。

【0062】

図６は第１のステップＳ１、第２のステップＳ２及び第３の初期化ステップＳ３における足操作コントローラ１００を示す。

【0063】

次に、第３の初期化ステップＳ３の後の第４のステップＳ４では、例えば図７に示すように初期回転位置Ｐ１に対して下部カップ部２を傾斜させるためにユーザーは自身の足を動かし得る。第４のステップＳ４では、少なくとも１つの力センサ６が上部プラットフォーム部１に加えられた力Ｓｔを計測するか又は力センサ６が上部プラットフォーム部１の力の分布を計測し、回転センサ７ｂが第１のヨー軸Ｚ及び／又は第２のロール軸Ｘ及び／又は第３のピッチ軸Ｙを中心とした上部プラットフォーム部１及び／又は下部カップ部２の回転を計測する。基準ＣＳ０として初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力を得るために、第４のステップＳ４の間に計測された力Ｓｔ及び回転に応じて制御信号ＣＳが手段７ａ又は生成器７ａにより生成される。手段７ａ又は生成器７ａは初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力において較正され、初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力が制御信号のための基準又はゼロ位置として取られる。

【0064】

ステップＳ１、Ｓ２及びＳ３は、コントローラ１００をオンした場合に自動的に行われるようにしてもよい。ユーザーが、軸Ｘ、Ｙ及びＺを中心とした所定の範囲を越えて上部プラットフォーム部１を実質的に動かすことなく（例えば小さく非自発的な動作）、少なくとも最小時間に亘って自身の足を上部プラットフォーム部１に置いた場合にステップＳ１、Ｓ２及びＳ３が開始されるようにしてもよい。

【0065】

初期回転位置Ｐ１は、水平面ＨＰに対して第２のロール軸Ｘを中心に非ヌル角で傾斜され得る及び／又は第１のヨー軸Ｚを中心に、即ち垂直軸に対して非ヌル角で傾斜され得る。

【0066】

例えば、足操作コントローラ１００は、例えばコンピュータ、ゲーム機、産業機械、ドローン、ビデオカメラ、画面若しくは任意の他の電気機器又はその他のもの等の機器の制御を可能にし得る。コントローラ１００は、ユーザーが見ている例えばコンピュータの画面Ｓｃ上でポインタ又は視点又は物体の動きを制御するのに用いられ得る。コントローラ１００は、画面上のナビゲーション、例えば二次元又は三次元ナビゲーションを制御するのに使用され得る。コントローラ１００は、仮想現実において、例えばヘッドマウントディスプレイ（又は音声及び／又は映像ヘルメット）を用いてユーザーを制御的に（controlled manner）動かすのに用いられ得る。

【0067】

コントローラ１００は画面上で動かないようにするのに用いられ得る。

【0068】

コントローラ１００は、現実世界で機器を遠隔操作するために使用され得る。コントローラ１００は、例えばドローン、例えばサブマリーンドローン又は手術器具又はビデオカメラ又はフォトカメラ又はその他のものであり得る物理的な現実の物体を遠隔制御的に駆動及び／又は動かすのに使用され得る。コントローラ１００は、物理的な車又は任意の物理的な機器を遠隔制御的に駆動及び／又は動かすのに使用され得る。

【0069】

例えば、一実施形態では、初期回転位置Ｐ１で、即ち、水平面ＨＰに対して第３のピッチ軸Ｙを中心に後方に少なくとも角度Ａ１傾斜した上部プラットフォーム部１の上の足のレスト位置及び/又はレスト力において、第３の初期化ステップＳ３の最後にポインタＰｔが画面Ｓｃの中央Ｃに置かれるように制御信号ＣＳがプリセットされる。

【0070】

例えば、一実施形態では、初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力及び／又はレスト力及び／又は基準ＣＳ０及び／又は非ヌル角Ａ１における制御信号ＣＳの値に対して制御信号ＣＳの振幅が取られ得る。

【0071】

初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力及び／又はレスト力及び／又は基準ＣＳ０及び／又は非ヌル角Ａ１における制御信号ＣＳの値に対する制御信号ＣＳ又は制御信号ＣＳの振幅は、静止位置からの物理的物体若しくは仮想物体の移動又は静止位置からの物理的物体若しくは仮想物体の速度を制御するのに使用され得る。制御信号ＣＳ又は制御信号ＣＳの振幅は物理的物体又は仮想物体の速度命令であり得る。

【0072】

一実施形態では、初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力及び／又はレスト位置及び／又はレスト力及び／又は基準ＣＳ０及び／又は非ヌル角Ａ１は、唯一の静止位置であり得る物理的物体又は仮想物体の静止位置に関連する。

【0073】

例えば、移動又は速度は制御信号ＣＳの振幅の増加関数であり得る。そして、一実施形態では、傾斜が大きいほど動きが速い。初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力及び／又はレスト力及び／又は基準ＣＳ０及び／又は非ヌル角Ａ１は、例えば０に等しい速度に対応する。

【0074】

一実施形態では、初期回転位置Ｐ１とは異なる回転位置の全て及び／又は初期力とは異なる計測された力の全て及び／又はレスト位置とは異なるコントローラ１００上の足の位置の全て及び／又は基準ＣＳ０とは異なる基準信号の全て及び／又は非ヌル角Ａ１とは異なる第３のピッチ軸Ｙを中心とした角度の全ては、仮想物体若しくは物理的物体の可動位置に又は仮想物体若しくは物理的物体の非ヌル速度に対応し得る。

【0075】

プラットフォーム部１の上の足のレスト位置及び／又はレスト力に対応する初期回転位置Ｐ１において、足が僅かに後方に傾けられている。これは、ユーザーが座席に座っている場合におけるプラットフォーム部１の上にある足のバランス位置である。この位置Ｐ１は最も快適な位置であり、ユーザーは自身の足に何ら力をかけない。

【0076】

次に、第４のステップＳ４では、ユーザーが図７に示すように自身の足を例えば前に動かす。これは、第４のステップＳ４でポインタＰｔを画面Ｓｃ上の別の位置に、例えば前方に動かす（ポインタＰｔが中央Ｃの上にあることによって表され得る）。

【0077】

一実施形態では、基準ＣＳ０、即ち登録された初期回転位置Ｐ１及び／又は登録された初期力における制御信号ＣＳの値ＣＳ０（又はゼロ位置ＣＳ０）を登録するために手段７ｃが設けられる。

【0078】

次に又はユーザーの足が３つの軸Ｘ、Ｙ、Ｚを中心にコントローラ１００を傾けると、初期回転位置Ｐ１及び／又は初期力に対して、即ちプラットフォーム部１の上の足のレスト位置及び／又はレスト力に対して、即ち、足の最も快適な位置に対して、制御信号ＣＳの振幅が取られ、ユーザーのストレス及び長期使用の疲労を軽減する。

【0079】

特に、ゼロ位置ＣＳ０に、即ち画面Ｓｃの中央Ｃに制御信号ＣＳを置くのにユーザーは筋肉及び関節により力を自身の足にかける必要がない。

【0080】

角度Ａ１は、例えば０°よりも真に大きく２０°以下であり得る。角度Ａ１は、例えば０°より真に大きく、第３のピッチ軸Ｙを中心とする下部カップ部の下面２０の最大傾斜振幅（tilting amplitude）以下であり得る。角度Ａ１の範囲は、例えば、第３のピッチ軸Ｙを中心とした水平位置又は水平面ＨＰの下で上部プラットフォーム部１から後方に０．０１°〜２０°又は０．１°〜２０°又は１°〜１８°又は１°〜１５°又は１°〜１０°又は１．４°〜５．４°又は３°〜４°であり得る。

【0081】

第３のピッチ軸Ｙを中心とする及び／又は第２のロール軸Ｘを中心とする下部カップ部の下面２０の最大傾斜振幅は非ヌルであり、例えば水平面（例えばＨＰであり得る）に対して３０°未満又は２０°未満又は１８°未満又は１５°未満であり得る。この最大傾斜振幅の一般的な値は、例えば１７．９°である。

【0082】

上部プラットフォーム部１の上面１１は彫り込まれた左足跡１１１及び／又は彫り込まれた右足跡１１２を有し得る。彫り込まれた左足跡１１１はユーザーの左足を受ける役割を果たす。彫り込まれた右足跡１１２はユーザーの右足を受ける役割を果たす。彫り込まれた左足跡１１１及び／又は彫り込まれた右足跡１１２は大人の足のサイズを有し得る。彫り込まれた左足跡１１１及び／又は彫り込まれた右足跡１１２は任意である。

【0083】

一実施形態では、力センサ６は彫り込まれた左足跡１１１の下及び／又は彫り込まれた右足跡１１２の下に位置する。

【0084】

当然ながら、下記の実施形態及び実施例では、足跡１１１及び／又は１１２がない場合もある。下記の実施形態及び実施例では、彫り込まれた左足跡１１１及び彫り込まれた右足跡１１２は、より一般的には、彫り込まれた左足跡１１１及び／又は彫り込まれた右足跡１１２を有さない上面１１又は上部プラットフォーム部１によって置き換えられ得る。

【0085】

一実施形態では、上部プラットフォーム部１の互いに離れた点の下に位置する少なくとも２つの力センサ６が設けられる。

【0086】

図８に示す実施形態では、少なくとも１つの力センサ６は、上部プラットフォーム部１の第１の点４１の下と、第２のロール軸Ｘに沿って第１の点４１から離れた上部プラットフォーム部１の第２の点４２の下とにそれぞれ配置された第１の力センサ６１及び第２の力センサ６２を含む。

【0087】

図８に示す実施形態では、少なくとも１つの力センサ６は、第１の点４１及び第２の点４２から離れたさらなる点（上部プラットフォーム部１の点４３及び／又は４４であり得る）の下に配置された少なくとも１つのさらなる力センサ６（力センサ６３及び／又は６４であり得る）を含む。例えば、上記のさらなる点は第１の点及び第２の点と揃っていない。上記のさらなる力センサ６は、例えば力センサ６３のように、第１の点及び第２の点を繋ぐ直線に対して外側に位置するさらなる点の下に位置し得る。さらなる力センサ６は、例えば力センサ６４のように、第１の点及び第２の点を繋ぐ直線に対して内側に位置するさらなる点の下に位置し得る。

【0088】

図８に示す実施形態では、少なくとも１つの力センサ６は、上部プラットフォーム部１の第３の点の下と、第３のピッチ軸Ｙに沿って第３の点４３から離れた上部プラットフォーム部１の第４の点４４の下とにそれぞれ配置された第３の力センサ６３及び第４の力センサ６４を含む。力センサ６１及び／又は６２及び／又は６３及び／又は６４は、彫り込まれた左足跡１１１の下に又は彫り込まれた右足跡１１２の下に又はそれらのそれぞれの下に設けられ得る。例えば、第３の力センサ６１は、ユーザーが左足及び／又は右足の爪先を置く彫り込まれた左足跡１１１及び／又は彫り込まれた右足跡１１２の爪先部分４１の下にある。例えば、第２の力センサ６２は、ユーザーが左足及び／又は右足のかかとを置く彫り込まれた左足跡１１１及び／又は彫り込まれた右足跡１１２のかかと部分４２の下にある。例えば、第３の力センサ６３は、彫り込まれた左足跡１１１及び／又は彫り込まれた右足跡１１２の中間外側部６３の下にある。例えば、第４の力センサ６４は、彫り込まれた左足跡１１１及び／又は彫り込まれた右足跡１１２の中間内側部６４の下にある。

【0089】

一実施形態では、センサ６１、６２、６３及び６４が右足用の上面１１の下にあり（６１_ｒ、６２_ｒ、６３_ｒ、６４_ｒという）、センサ６１、６２、６３及び６４が左足用の上面１１の下にある（６１_ｌ、６２_ｌ、６３_ｌ、６４_ｌという）。別の実施形態では、センサ６１、６２、及び６３が右足用の上面１１の下にあり（６１_ｒ、６２_ｒ、６３_ｒという）、センサ６１、６２、及び６３が左足用の上面１１の下にある（６１_ｌ、６２_ｌ、６３_ｌという）。

【0090】

一実施形態では、計算機ＣＡＬは、第１の力センサ６１によって計測される圧力Ｆ１と第２の力センサ６２によって計測される圧力Ｆ２との間の第１の圧力差を算出する。制御信号は、少なくとも第１の圧力差（圧力Ｆ１−圧力Ｆ２）に応じて又は正規化された第１の圧力差（（Ｆ１−Ｆ２）／（Ｆ１＋Ｆ２））に応じて生成器７ａにより生成される。そして、センサ６１及びセンサ６２は、ユーザーが前方又は後方圧を自身の足に又は一方の足から他方の足に加えることでコントローラを操作できるようにする。

【0091】

例えば、計算機ＣＡＬは、彫り込まれた右足跡１１２の下又は右足用の上面１１の下の正規化された第１の圧力差（（Ｆ１−Ｆ２）／（Ｆ１＋Ｆ２）_ｒ）と、彫り込まれた左足跡１１１の下又は左足用の上面１１の下の正規化された第１の圧力差（（Ｆ１−Ｆ２）／（Ｆ１＋Ｆ２）_ｌ）との合計であるツイスト値（twist value）ＴＷ（＝（Ｆ１−Ｆ２）／（Ｆ１＋Ｆ２）_ｒ＋（Ｆ１−Ｆ２）／（Ｆ１＋Ｆ２）_ｌ）を算出する。

【0092】

一実施形態では、少なくともツイスト値ＴＷに応じて制御信号ＣＳが生成器７ａによって生成される。

【0093】

一実施形態では、ツイスト値ＴＷ又は圧力Ｆ１と圧力Ｆ２との第１の圧力差又は正規化された第１の圧力差を用いて、垂直軸に沿った動き、例えば図１５Ａ及び図１５Ｂにおいて右足の爪先で右の点４１_ｒに（そして右足跡１２２の下の力センサ６１に）圧力を加えるとともに、左足のかかとで左の点４２_ｌに（そして左足跡１１１の下の力センサ６２に）圧力を加えた場合（以下、これを力センサ６へのツイスト圧の加圧という）に、画面Ｓｃ内で上方向の動きＵＰ−Ｍｏｖｅをもたらす制御信号ＣＳが生成される。ツイスト値ＴＷは、左足の爪先で左の点４１_ｌに（そして左足跡１１１の下の力センサ６１に）圧力を加えるとともに、右足のかかとで右の点４１_ｒに（そして右足跡１１２の下の力センサ６２に）圧力を加えた場合に（以下、これも力センサ６へのツイスト圧の加圧という）、画面Ｓｃ内で下方向の動きをもたらす制御信号ＣＳを生成するのに用いられ得る。当然ながら、力センサによる上方向の動き及び下方向の動きを制御するためにこれは逆であってもよい。ユーザーは、一方の足の前側及び他方の足の後ろ側で押圧することにより又は逆の動作を行うことにより（「トルク」動作）画面上で又は仮想環境において軸Ｚに沿って移動する（又は関心点の周りを垂直に回転する）。図１５Ａ及び図１５Ｂは例えば上又は下のパンビューを示す。

【0094】

センサ６１及び６２は、軸Ｘ、Ｙ及びＺを中心にプラットフォーム部１を傾けることなく足を曲げるか又は伸ばすことによって又は軸Ｘ及び／又はＹ及び／又はＺを中心にプラットフォーム部１を同時に傾けることによるコントローラ１００の操作を可能にする。

【0095】

一実施形態では、計算機ＣＡＬは、第３の力センサ６３によって計測される圧力Ｆ３と第４の力センサ６４によって計測される圧力Ｆ４との第２の圧力差を算出し、制御信号は、少なくとも第２の圧力差（Ｆ３−Ｆ４）に応じて又は正規化された第２の圧力差（（Ｆ３−Ｆ４）／（Ｆ３＋Ｆ４））に応じて生成器７ａによって生成される。そして、センサ６３及び６４は、ユーザーが内側又は外側に向けられた圧力を自身の足に又は一方の足から他方の足に加えることによりコントローラを操作できるようにする。

【0096】

例えば、計算機ＣＡＬは、彫り込まれた右足跡１１２の下又は右足用の上面１１の下の正規化された第２の圧力差（（Ｆ３−Ｆ４）／（Ｆ３＋Ｆ４）_ｒ）と、彫り込まれた左足跡１１１の下又は左足用の上面１１の下の正規化された第１の圧力差（（Ｆ３−Ｆ４）／（Ｆ３＋Ｆ４）_ｌ）との合計であるロック値ＬＯ（＝（Ｆ３−Ｆ４）／（Ｆ３＋Ｆ４）_ｒ＋（Ｆ３−Ｆ４）／（Ｆ３＋Ｆ４）_ｌ）を算出する。

【0097】

一実施形態では、第２の圧力差（Ｆ３−Ｆ４）又は正規化された第２の圧力差（（Ｆ３−Ｆ４）／（Ｆ３＋Ｆ４））又はロック値ＬＯ又は圧力Ｆ３及びＤ４を用いて、足の内側に向けられた圧力を右の点４４_ｒ及び／又は左の点４４_ｌに（そして右足跡１１２の下の力センサ６４及び／又は左足跡１１１の下の力センサ６４に）加えた場合に、例えば、画面上の標的又は仮想物体を捕まえるためにロック動作をもたらし、反対に、足の外側に向けられた圧力を右の点４３_ｒ及び／又は左の点４３_ｌに（そして右足跡１１２の下の力センサ６３及び／又は左足跡１１１の下の力センサ６３に）加えた場合に画面上の標的又は仮想物体を解放する解放動作又はロック解除動作をもたらす制御信号ＣＳを生成する。

【0098】

当然ながら、上記では、他の実施形態においてセンサ６３又は６４が存在しない場合があり及び／又はセンサ６１又は６２が存在しない場合がある。

【0099】

別の実施形態では、図１及び図２に示すように、少なくとも１つの力センサ６は、上部プラットフォーム部１の下で垂直軸Ｚの周りに、即ち上部プラットフォーム部１の複数の点４９のそれぞれの下に分布された複数の力センサ６９を含む。点４９間の距離は大人の足のサイズ、例えば３０ｃｍより小さくてもよい。この場合、足跡１１１及び／又は１１２が存在する場合にユーザーが自身の足をそれらに置かなくても、上部プラットフォーム部１の上にあるユーザーの２つの足が任意の位置にあってもいいようにコントローラ１００が適合されている。この実施形態は全方向と呼ばれる。センサ６が分布されている点の間の距離は、上部プラットフォーム部１の上の２つの足の任意の位置において各足が点４９のうちの少なくとも１つの上にあり、その結果として力センサ６９のうちの１つの上にあり、それ又はそれらに力を加えることができるように構成される。これにより、とりわけユーザーが自身の足をコントローラ１００に載せる際に注意を払わない場合又はユーザーが非透明の机又はテーブルに座っていて自身の足を見ることができない場合に上部プラットフォーム部１の上のどの位置でも足の存在を検出することが可能になる。センサ６９はＺ軸の周りに一定間隔で分布され得る。例えば、少なくとも１つの力センサ６９が軸Ｚの周りで４５°毎に設けられている。別の例では、少なくとも１つの力センサ６９が軸Ｚの周りで１２０°毎に設けられている。別の例では、触覚アレイを形成し得る力センサ６のアレイが上面１１全体の下に設けられる。

【0100】

一実施形態では、例えば上述した全方向の実施形態又は少なくとも１つの力センサ６を有する全ての実施形態（彫り込まれた右足跡１１２及び／又は彫り込まれた左足跡１１１を有するか又は有さない）において、コントローラ１００は、第２のロール軸Ｘ及び／又は第３のピッチ軸Ｙを、登録され且つ後方への非ヌル角Ａ１に対応するとともに、回転センサ７ｂによって計測された初期回転位置Ｐ１から又はこれら２つの軸の周りの特定の所定動作、例えば前方に傾け、次にレスト位置に対応する初期位置に動かす直前に後方に傾ける動作から判定する手段７ｆを有する。例えば、後方から前方への第２のロール軸Ｘの向きは、登録されている初期回転位置において回転センサによって計測された非ヌル角Ａ１の傾斜から算出され得る。登録されている初期回転位置Ｐ１は、プラットフォーム部１の上にあるユーザーの足の後ろの位置を検出する役割を果たし得る。そして、較正及び／又は初期回転位置Ｐ１はコントローラ１００の向きのためのプリセット及び／又は軸Ｘ、Ｙ及びＺの向きのためのプリセット及び／又は速度のためのプリセットを与える。手段７ｆは例えば計算機ＣＡＬの一部である。上記では、各手段は計算機ＣＡＬによって置き換えられ得る。

【0101】

図１０及び図１１の実施形態では、下部カップ部２から分離された下部ベース部３０が存在する。下部ベース部３０は下部カップ部２を支持し、第１のヨー軸Ｚ、第２のロール軸Ｘ及び第３のピッチ軸Ｙを中心とする下部カップ部２の回転を可能にする。そして、足操作コントローラ１００及び下部ベース部３０を含む装置１０１が形成される。下部ベース部３０は、下部カップ部２を受けるための上部凹部３１を有し得る。そして、下部カップ部の下面２０は下部ベース部３０の上で移動、即ち、下部ベース部３０の上で傾斜及び回転し得る。下部ベース部３０は下部カップ部（２）を受けるとともに下部カップ部２が下部ベース部３０の上で滑ることができるようにする上面３１０（例えば、凹部３１の上面３１０）を有する及び／又は下部カップ部２の下面２０は下部カップ部２が下部ベース部３０の上で滑ることができるようにする面を有し得る。下部ベース部は、下部ベース部３０が地面の上で滑るのを防止するための防滑性の外底面３２を有し得る。一実施形態では、足操作コントローラ１００は家具の一部、例えば座席を含む家具の一部であり得る。足操作コントローラ１００は椅子又はソファー又はアームチェア又は他のものの一部であり得る。家具の場合、座席は、該座席よりも下に位置する下部ベース部３０に取り付けられている。

【0102】

コントローラ１００を伴う命令の他の例を以下で説明する。

【0103】

図１２Ａ及び図１２Ｂでは、傾斜した矢印ＴＺに従って、コントローラ１００をヨー軸Ｚの周りで回転させると、画面Ｓｃ上で関心点ＰＩの周りの（例えば、物体の周りを周回）又は垂直軸Ｚを中心とするカメラ位置の周りの回転動作ＲＺがもたらされる。

【0104】

図１３Ａ及び図１３Ｂでは、傾斜矢印ＴＸに従って、第２のロール軸Ｘの周りでコントローラ１００を右又は左に傾斜させることにより（パンビュー、右又は左）、ユーザーは画面Ｓｃ上で又は仮想環境においてＹ軸に沿った右又は左への横平行移動（lateral translation）ＭＹで移動する。

【0105】

図１４Ａ及び図１４Ｂでは、傾斜矢印ＴＹに従って、第３のピッチ軸Ｙの周りでコントローラ１００を前方又は後方に傾斜させることにより（ドリーイン又はアウト）、ユーザーは画面Ｓｃ上で又は仮想環境において軸Ｘに沿った前方又は後方への縦平行移動ＭＸで移動する。傾斜が大きいほど移動が速くなる。

【0106】

これらの軸のいずれかにおける動作の振幅が大きいほど、ユーザーが制御している物体をより速く動かすか又はユーザーが移動している３Ｄ仮想環境内でより速く移動する。

【0107】

図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃ、図１６Ｄでは、矢印ＴＹに従ったピッチ軸Ｙの周りのコントローラ１００の傾斜と矢印ＴＺに従ったヨー軸Ｚの周りの回転との組み合わせは、右又は左への横移動ＭＹと、画面Ｓｃ上又は仮想環境において垂直軸Ｚを中心とした関心点ＰＩの周りの回転動作ＲＺとの組み合わせをもたらす（例えば、周回及びズームアウト）。

【0108】

図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃ、図１７Ｄでは、矢印ＴＸに従ったロール軸Ｘの周りのコントローラ１００の傾斜と、矢印ＴＺに従ったヨー軸Ｚの周りの回転の組み合わせは、前方又は後方への縦動作ＭＸと、画面Ｓｃ上又は仮想環境において垂直軸Ｚを中心とした関心点ＰＩの周りの回転動作ＲＺとの組み合わせをもたらす（例えば、周回及びズームイン）。

【0109】

図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃ、図１８Ｄでは、矢印ＴＸに従ったロール軸Ｘの周りのコントローラ１００の傾斜と、矢印ＴＹに従ったピッチ軸Ｙの周りのコントローラ１００の傾斜との組み合わせは、前方又は後方への縦動作ＭＸと、右又は左への横移動ＭＹとの組み合わせをもたらす（例えば、平行移動及びズームイン）。

【0110】

上述した、画面Ｓｃ上での又は仮想環境における動作は（ロック又はロックが解除された）関心点ＰＩの動き及び／又は視点の動き又は物体の動き又は遠隔操作の動き又は他のものの動きであり得る。

【0111】

本発明は、非常に正確で且つ自然な制御をユーザーに与える。本発明は、ナビゲーション作業からユーザーの手を解放し、それらを他のアクションのために用いることができる。本発明は、三次元環境に限定されず、２Ｄコンピュータ環境においても、コンピュータの画面上でマウスのポインタを動かすこと、ジョイスティックをエミュレートすること又は例えば楽曲の早送り／巻き戻し若しくは再生等の命令を実行すること等のために、漸進性（progressivity）及び正確性の双方を伴って用いることができる。

【0112】

足操作コントローラ１００の非限定の内部構造を実施形態として以下で説明する。

【0113】

手段７ａ又は生成器７ａは、例えば、（センサ７ｂ及び６の計測値の取得、処理及び送信のための）組み込み処理装置で具現化される。手段７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、ＣＡＬは、例えば１つ以上の電子基板上の電子回路で形成ことが出来る。

【0114】

一実施形態では、ケース２００はバッテリ９を含む工業容器（technical container）８を含む。容器８は下部カップ部２の中心に取り付けられている。バッテリ９はコントローラ１００に、即ち、手段７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、ＣＡＬ又は（とりわけコントローラが無線で機器に接続されている場合に）電子カードに電気エネルギーを提供する。

【0115】

一実施形態では、電子基板及びセンサ７ｂ、６を支持するウエハ５はケース２００内で上部プラットフォーム部１と下部カップ部２との間に取り付けられている。ＡＨＲＳモジュール又は手段７ｂは、無線及び電力の干渉を最小限に抑えるためにウエハ５の７ａから離れた側に位置している。

【0116】

生成器７ａ又は生成手段７ａは、制御信号ＣＳを足操作コントローラ１００の外部に送信する出力部７ｄを有する。出力部７ｄ又は生成器７ａ若しくは生成手段７ａはインターフェイス７ｅ、例えば有線通信インターフェイス７ｅ（例えば、ＵＳＢケーブルを通じて外部のコンピュータ、ゲーム機、機器又は任意の他の電子機器に接続される）又は制御信号ＣＳを足操作コントローラ１００の外部に送信するための無線送信機（例えば、ブルートゥース（登録商標）アダプタによるブルートゥース通信、ＷｉＦｉ通信、モバイル通信等の無線リンク）を含み得る無線通信インターフェイス７ｅを有し得る。出力部７ｄ又はインターフェイス７ｅは、上述したもの等の機器に接続され得る。例えば、生成器７ａ又は手段７ａ、登録手段７ｃ、出力部７ｄ及びインターフェイス７ｅは計算機ＣＡＬにおいて具現化される。計算機ＣＡＬは上部プラットフォーム部１と下部カップ部２との間に、即ちケース２００内に位置している。計算機ＣＡＬはマイクロコントローラ、ＵＳＢポートを含み、ブルートゥース又はＲＦ送信機を含み得る。任意のブルートゥースアダプタ（有線接続の場合に、接続先のコンピュータ、機器又は電子機器にプラグインされる）のためのホルダー４が工業容器８に設けられ得る。工業容器８は、足操作コントローラ１００のオン／オフを切り替えるためにオン／オフ電源ボタンも支持する。上部プラットフォーム部１の真ん中に蓋３が設けられ得る。蓋３はホルダー４を閉じて、オン／オフ電源ボタンを見えるようにするとともに、外からオン／オフ電源ボタンにアクセスできるように開くことができる。

【0117】

コントローラから受信した制御信号ＣＳを機器又はコンピュータ又はゲーム機又はソフトウェアにより使用可能なデータに変換するために機器又はコンピュータ上にソフトウェアドライバが設けられ得る。

【0118】

力センサ６はユーザーの足の存在を検出して較正を開始する。較正は各力センサ６の初期圧力を測定することにより、またＡＨＲＳデータを収集することにより行われる。

【0119】

コントローラが接続される機器上の専用のソフトウェアドライバは、集められた制御信号ＣＳをナビゲーション方向及び速度、プログレッシブ動作又は閾値によりトリガーされる動作に変換する。

【0120】

いくつかの特定の圧力点の作動は特定の命令に変換され得る。

【0121】

プログレッシブ効果は足によって加えられる圧力を変化させることでも得られる。

【0122】

上記の実施形態はそれぞれ単独で又は互いに組み合わせて実施され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図16D】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図17D】

【図18A】

【図18B】

【図18C】

【図18D】

【図19】