特許 7539506 折りたたみ式コントロールスティックを備えたビデオゲームコントローラ

(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】

(24)【登録日】2024-08-15

(45)【発行日】2024-08-23

(54)【発明の名称】折りたたみ式コントロールスティックを備えたビデオゲームコントローラ

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0338 20130101AFI20240816BHJP

   A63F 13/24 20140101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0338 411

A63F13/24

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2022581582

(86)(22)【出願日】2021-06-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-03

(86)【国際出願番号】 US2021038487

(87)【国際公開番号】W WO2022010648

(87)【国際公開日】2022-01-13

【審査請求日】2023-01-24

(31)【優先権主張番号】16/922,521

(32)【優先日】2020-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】518187455

【氏名又は名称】ソニー・インタラクティブエンタテインメント エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】キム、ジェンスー

(72)【発明者】

【氏名】オスマン、スティーヴン

【審査官】滝谷 亮一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００５／００５７５０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３０２８２９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００２－１６３０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２７７８１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０３３８

Ａ６３Ｆ １３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コントローラ本体と、
前記コントローラ本体に結合されたサムスティック本体と、
前記サムスティック本体に結合されたサムスティックシャフトと、
を含む、コントローラであって、
前記サムスティックシャフトは前記サムスティック本体内に引き込まれるように構成され、
前記サムスティック本体及び前記サムスティックシャフトは合わせて前記コントローラ本体内のピボットセンターを中心に自由回転可能であり、
前記サムスティック本体内に流体をさらに含み、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に引き込まれると、前記サムスティックシャフトは前記流体を変位させる、コントローラ。

【請求項2】

前記サムスティックシャフトは少なくとも１つのタブを含み、前記サムスティックシャフトが回動すると、前記少なくとも１つのタブは、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に引き込まれるのを停止させる、請求項１に記載のコントローラ。

【請求項3】

前記サムスティック本体は、少なくとも１つの保定スロットを含み、前記少なくとも１つの保定スロットは、前記少なくとも１つのタブを嵌合し、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に引き込まれるのを停止させ、
前記少なくとも１つのスロットは、少なくとも１つの棚部を含み、前記少なくとも１つの棚部は、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に圧入されると、前記サムスティックシャフトが前記コントローラ本体から延出するのを防止する、請求項２に記載のコントローラ。

【請求項4】

前記サムスティックシャフトの下にばねをさらに含み、前記ばねは、前記コントローラ本体から前記サムスティックシャフトが延出することを支援する圧力を前記サムスティックシャフト上に加え、前記サムスティックシャフトを適所にロックする力を、前記少なくとも１つのタブが前記少なくとも１つの棚部に接触しているときに前記サムスティックシャフトに加えるように構成される、請求項３に記載のコントローラ。

【請求項5】

前記サムスティックシャフトと前記サムスティック本体との間に弾性連結部をさらに含み、前記弾性連結部は、前記少なくとも１つのタブが前記少なくとも１つのスロット内に存在しないときに、前記サムスティックシャフトを前記サムスティック本体内に引き込む引き込み力を前記シャフトに与えるように構成される、請求項２に記載のコントローラ。

【請求項6】

前記サムスティック本体に結合されたリザーバをさらに含み、前記リザーバは、前記サムスティックシャフトによって変位した前記流体を収容するように構成される、請求項５に記載のコントローラ。

【請求項7】

前記流体は非ニュートン流体である、請求項５に記載のコントローラ。

【請求項8】

前記リザーバに結合されたアクチュエータ及びプランジャをさらに含み、
前記アクチュエータが力を前記プランジャに加えて、前記サムスティック本体内の前記流体を加圧し、前記サムスティックシャフトを前記サムスティック本体から摺動させて出す、請求項６に記載のコントローラ。

【請求項9】

前記リザーバ及び前記アクチュエータに結合された圧力センサをさらに含み、
前記圧力センサによって検知された前記リザーバ内の圧力により、前記アクチュエータが前記プランジャに加える力を減少させることで、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に引き込まれることが可能になる、請求項８に記載のコントローラ。

【請求項10】

前記サムスティックシャフトは、シャフトガイドロッドを含む、請求項１に記載のコントローラ。

【請求項11】

前記サムスティック本体は、本体ガイド壁部と、強化基部と、外側本体キャビティと、内側本体キャビティと、を含み、
前記サムスティックシャフトは、前記シャフトガイドロッドがテレスコープ式で前記内側本体キャビティ内に嵌合する状態で、前記本体ガイド壁部の周りに嵌合するように構成されることを特徴とする請求項１０に記載のコントローラ。

【請求項12】

前記サムスティックシャフトは、シャフトキャビティを含み、
前記本体ガイド壁部は、前記シャフトガイドロッドが前記内側本体キャビティ内に押し下げられた状態で、前記シャフトキャビティ内に押し上げられることを特徴とする請求項１１に記載のコントローラ。

【請求項13】

サムスティック本体と、
前記サムスティック本体に結合されたサムスティックシャフトと、
を含む、サムスティックであって、
前記サムスティックシャフトは前記サムスティック本体内に引き込まれるように構成され、
前記サムスティック本体及び前記サムスティックシャフトは合わせてコントローラ本体内のピボットセンターを中心に自由回転するように構成され、
前記サムスティック本体内に流体をさらに含み、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に引き込まれると、前記サムスティックシャフトは前記流体を変位させる、サムスティック。

【請求項14】

前記サムスティックシャフトは少なくとも１つのタブを含み、前記サムスティックシャフトが回動すると、前記少なくとも１つのタブは、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に引き込まれるのを停止させる、請求項１３に記載のサムスティック。

【請求項15】

前記サムスティック本体は、少なくとも１つの保定スロットを含み、前記少なくとも１つの保定スロットは、前記少なくとも１つのタブを嵌合し、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に引き込まれるのを停止させ、
前記少なくとも１つの保定スロットは、少なくとも１つの棚部を含み、前記少なくとも１つの棚部は、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に圧入されると、前記サムスティックシャフトが前記コントローラ本体から延出するのを防止する、請求項１３に記載のサムスティック。

【請求項16】

前記サムスティックシャフトと前記サムスティック本体との間の弾性連結部は、前記少なくとも１つのタブが前記少なくとも１つのスロット内に存在しないときに、前記サムスティックシャフトを前記サムスティック本体内に引き込む引き込み力を前記シャフトに与える、請求項１５に記載のサムスティック。

【請求項17】

前記サムスティック本体に結合されたリザーバをさらに含み、前記リザーバは、前記サムスティックシャフトによって変位した前記流体を収容するように構成される、請求項１５に記載のサムスティック。

【請求項18】

プロセッサ及び前記プロセッサに結合されたメモリを有するコンピュータ要素と、
前記コンピュータ要素と相互運用するように構成されたコントローラと、
を含む、コンピュータシステムであって、
前記コントローラは、コントローラ本体と、前記コントローラ本体に結合されたサムスティック本体と、前記サムスティック本体に結合されたサムスティックシャフトとを含み、
前記サムスティックシャフトは、前記サムスティック本体内に引き込まれるように構成され、
前記サムスティック本体及び前記サムスティックシャフトは合わせて前記コントローラ本体内のピボットセンターを中心に自由回転可能であり、
前記サムスティック本体内に流体をさらに含み、前記サムスティックシャフトが前記サムスティック本体内に引き込まれると、前記サムスティックシャフトは前記流体を変位させる、コンピュータシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コントローラの分野に関する。具体的には、本開示の態様は、ポータブルゲームコントローラに関する。

【背景技術】

【0002】

ゲームコントローラは、コンピュータからゲームコンソールまでのさまざまなコンピューティングデバイスを制御するために使用されてきた。通常、ポータブルコンピューティングデバイスは、ジョイスティックタイプのゲームコントローラ入力の選択肢が限られている。ジョイスティックは、一般に、基部上で枢動するスティックを含む。基部内の機構は、制御しているデバイスに角度または方向を報告する。一部の実装では、機構は大きさも報告する。

【0003】

また、使用するのに快適なジョイスティックは、一般にジョイスティックのスティックが快適に保持されるには、ユーザの手とほぼ同じサイズでなければならないため、持ち運びにくい。これは、ポータブルコンピューティングデバイス上にジョイスティックを有することが実用的ではないことを意味する。

【0004】

アナログナブは持ち運び可能であるが、ユーザにとってはあまり快適ではない。アナログナブは、基部上で枢動し、制御しているデバイスに角度または方向を報告するという点で、ジョイスティックに似ている。スティックの代わりに、アナログナブは球面上に平らな表面または粗い領域を有する。ユーザは、自分の親指からの圧力で平らな表面または粗い領域を動かす。これは、ユーザの親指と表面との間に摩擦が必要であるため、しばらくするとあまり快適ではなくなる可能性がある。

【0005】

サムスティックは、コントローラ入力の第三選択肢の一例である。ジョイスティックに似て、それらは基部上で枢動し、制御しているデバイスに角度または方向（及び場合によっては大きさ）を報告する。ジョイスティックとは異なり、サムスティックは、ユーザが握るスティックの代わりに、ユーザが自分の親指で動かす小さい突出部を含む。サムスティックは、アナログナブよりもユーザにとって快適で、ジョイスティックよりも小さいが、それでも持ち運びにくい。サムスティックの突出部がコントローラの表面から突き出ており、衣類またはその他の薄い生地に引っ掛かりやすい可能性があるので、サムスティックが破損しやすくなる。

【0006】

本発明の実施形態が現れるのはこの文脈内である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

本開示の教示は、添付図面とあわせて以下の詳細な説明を検討することによって容易に理解できる。

【0008】

【図1】従来技術のサムスティックの側断面図を示す。

【図2A】本開示の態様による折りたたみ式サムスティックの側断面図を示す。

【図2B】本開示の態様による、図２Ａの折りたたみ式サムスティックの側断面図を示し、そのシャフトがサムスティック本体内に引き込まれている。

【図3A】本開示の態様による、延出状態中の深くなった本体キャビティを有する折りたたみ式サムスティックの側断面図である。

【図3B】本開示の態様による、引き込み状態中の深くなった本体キャビティを有する折りたたみ式サムスティックの側断面図である。

【図4A】本開示の態様による、タブを有するサムスティックシャフトのワイヤフレーム等角図である。

【図4B】本開示の態様による、スロット及びチャネルを有するサムスティック本体のワイヤフレーム等角図を示す図解である。

【図4C】本開示の態様による、サムスティック本体内に引き込まれたサムスティックシャフトのワイヤフレーム等角図を描写する図解である。

【図4D】本開示の態様による、サムスティック本体から延出したサムスティックシャフトのワイヤフレーム等角図を示す図解である。

【図5】本開示の態様による、非ニュートン液体を有するサムスティックシャフト及びサムスティック本体のワイヤフレーム等角図を描写する図解である。

【図6】本開示の態様による、液体及びアクチュエータを有するサムスティックシャフト及びサムスティック本体のワイヤフレーム等角図を描写する図解である。

【図7】本開示の態様による、タブを有するサムスティックシャフト及びサムスティック本体の組立体の断面図を、複数のスロット、チャネル及び棚部を含むサムスティック本体の特徴の展開図と共に描写する図解である。

【図8】本開示の態様による、折りたたみ式アナログスティックを備えたコントローラを有するシステムを示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下の詳細な説明は、例示を目的として多くの具体的な詳細を含むが、当業者の誰でも、以下の詳細に対する多くの変形及び改変が本発明の範囲内にあることを認識する。したがって、以下で説明される本発明の実施形態の例は、特許請求される発明への一般性を失うことなく、及び特許請求される発明への限定を課すことなく示される。

【0010】

本発明の実施形態の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細が示されると共に、当業者は、それらの特定の詳細なしに、他の実施形態が実施されてもよいことを理解するであろう。他の例では、本開示の態様を曖昧にしないように、公知の方法、手順、構成要素、及び回路が説明されていない。本明細書における説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットまたは二値デジタル信号に対する演算のアルゴリズム及び象徴的表現に関して提示される。それらのアルゴリズムの記述及び表現は、その作業の本質を他の当業者に伝達するために、データ処理の分野における当業者によって使用される技術であってもよい。

【0011】

本明細書で使用されるようなアルゴリズムは、所望の結果につながる首尾一貫した一連のアクションまたは演算である。それらは、物理量の物理操作を含む。通常、必ずしもそうではないが、それらの量は、記憶され、転送され、組み合わされ、比較され、及びそうでなければ操作されることが可能な電子信号または磁気信号の形式をとる。主に一般的な使用を理由として、これらの信号が、ビット、値、要素、シンボル、文字、用語、または数字などを指すことが便利であり得ることが証明されている。

【0012】

特に述べられない限り、または以下の議論から明らかでない限り、説明の全体を通じて、「処理する」、「計算する」、「変換する」、「調停する」、「判定する」、または「識別する」などの用語を利用する議論は、コンピュータプラットフォームのアクション及び処理を指し、コンピュータプラットフォームは、プロセッサのレジスタ及びアクセス可能なプラットフォームメモリ内の物理（例えば、電子）量として表されるデータを、コンピュータプラットフォームメモリ、プロセッサレジスタ、またはディスプレイスクリーン内の物理量と同様に表される他のデータに操作及び変換するプロセッサを含む電子コンピューティングデバイスである。

【0013】

コンピュータプログラムは、それらに限定されないが、フロッピー（登録商標）ディスク、光学ディスク（例えば、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク（登録商標）など）を含むいずれかのタイプのディスク、及び磁気光学ディスク、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気もしくは光学カード、フラッシュメモリ、または電子命令を記憶するために適切ないずれかの他のタイプの非一時的媒体などのコンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。

【0014】

「結合される」及び「接続される」という用語は、それらの派生形と共に、本明細書では、本明細書に記載の演算を実行する装置の構成要素の間の構造的関係を説明するためのものである。それらの用語は、相互に同義語として意図されないことは理解されるべきである。むしろ、いくつかの特定の例では、「接続される」は、２つ以上の要素が相互に直接物理接触または直接電気接触していることを示してもよい。いくつかの他の例では、「接続される」、「接続」、及びそれらの派生形は、例えば、ニューラルネットワーク内のノード層の間の論理的関係を示すために使用される。「結合される」は、２つ以上の要素が相互に直接物理接触もしくは直接電気接触し、または間接物理接触（それらの間の他の仲介する要素による）もしくは間接電気接触していることのいずれかであること、及び／または２つ以上の要素が相互に協同または通信する（因果関係にあるように）ことを示すために使用されてもよい。

【0015】

従来技術のサムスティック
図１は、従来技術のサムスティックの一実施形態を示す。示されるように、サムスティックは、サムスティックシャフト１０１、サムスティック本体１０２、及びピボットセンター１０３を含む。サムスティックが接続されるコントローラまたは他の装置の本体１０４の一部も示されている。この従来技術のサムスティックでは、シャフト１０１は本体１０２に強固に接続され、シャフト１０１及び本体１０２はピボットセンター１０３を中心に回転し、そのような回転はコントローラ本体１０４によって制限され得る。ピボットセンサは、ピボットセンター１０３を中心としたサムスティックの回転を検知する。また、ピボットセンサは、サムスティッククリック機能用のボタンを含んでもよい。

【0016】

従来技術のサムスティック本体１０２は、使用中にピボットセンター１０３に当たらないように構成された中空の半球構造体であってもよい。さらに、従来技術のサムスティック本体１０２は、コントローラ本体１０４の開口部を完全に覆い、ピボットセンター１０３を、ピボットセンターの機能を妨げる可能性のある粉塵または他の混入物から保護することができる。従来技術のサムスティックシャフト１０１は、固形ゴム、プラスチック、金属、または複合材料であってもよい。サムスティックシャフト１０１は、使用中にユーザが快適に親指を置くことができる平坦な親指用表面１０５をさらに含むことができる。

【0017】

折りたたみ式サムスティック
図２Ａは、本開示の態様による折りたたみ式サムスティックを示す。示されるように、サムスティックシャフト２０１は、シャフトキャビティ２０９及びシャフトガイドロッド２０６を含み得る。任意選択に、サムスティックシャフト２０１は親指用表面２０５を含むことができ、この親指用表面は、サムスティックシャフトの断面よりも大きい面積を有することで、ユーザの親指に快適な休息を提供する。サムスティック本体２０２は、本体ガイド壁部２０７、強化基部２１０、外側本体キャビティ２１１、及び内側本体キャビティ２１２を含むことができる。さらに、ばね２０８は、内側本体キャビティ２１２内に（任意選択で）位置していてもよい。サムスティックシャフト２０１は、シャフトガイドロッド２０６がテレスコ（登録商標）ープ式で内側本体キャビティ２１２内に嵌合する状態で、本体ガイド壁部２０７の周りに嵌合するように構成される。ばね２０８は、内側本体キャビティ２１２内に着座し、シャフトガイドロッド２０６に押し付けられることができる。ばねの横方向の動きは、本体ガイド壁部２０７によって制限され得る。サムスティック本体２０２の強化基部２１０は、サムスティック本体の他の部分よりも厚く、折りたたみ式サムスティックの操作に必要な強化された剛性を与えることができる。

【0018】

サムスティックシャフト２０１は、図２Ｂに示されるように、サムスティック本体２０２内に引き込まれることができる。図２Ｂは、本開示の態様による、サムスティック本体内に引き込まれたサムスティックシャフトの側断面図を描写する図解である。具体的には、サムスティックシャフト２０１は、示されるように外側本体キャビティ２１１内に引き込まれることができる。本体ガイド壁部２０７は、シャフトガイドロッド２０６が内側本体キャビティ２１２内に押し下げられた状態で、シャフトキャビティ２０９内に押し上げられる。サムスティックシャフト２０１がサムスティック本体２０２内に引き込まれると、シャフトガイドロッド２０６が内側本体キャビティ２１２内に押し込まれることで、ばね２０６が圧縮される。サムスティックシャフト２０１が引き込み状態から延出する場合、ばね２０６が除圧されるにつれて、ばね２０６は延出を支援する追加の力を与えることができる。いくつかの実装では、シャフトガイドロッド２０６またはサムスティックシャフト２０１は、本体ガイド壁部２０７内に形成されたガイドチャネル内に嵌着するタブを含み得る。また、ガイド壁部２０６はデッドエンド保定スロットを含んでもよく、タブは、このデッドエンド保定スロット内に位置し得、サムスティックシャフト２０１がサムスティック本体２０２内に引き込まれるのを停止させ得る。さらに、ガイド壁部は棚部を含んでもよく、この棚部にタブは押し当てられ得、棚部はサムスティックが延出するのを停止させる。例えば、限定するものではないが、サムスティックシャフト２０１は、引き込まれてから回動することができると、延出が停止されてもよく、または延出して回動することができると、引き込みが停止されてもよい。強化本体２１０の領域は、装置を支持し、強化された剛性を与えるために、本体領域の一部を厚くする。この厚さは半球状のサムスティック本体２０２の奥行きを減少させるので、サムスティック本体は、使用中にピボットセンター２０３に当たらないように、従来技術のサムスティック１００よりもピボットセンター２０３の上の高い位置にある必要がある。さらに、外側本体キャビティ２１１及び内側本体キャビティ２１２の奥行きは、サムスティックシャフト２０１の引き込みの奥行きを制限する。

【0019】

図３Ａ及び図３Ｂは、本開示の態様による、本体キャビティが深くなった折りたたみ式サムスティックを示す。図３Ａ及び図３Ｂに示される実装は、深くなった外側本体キャビティ３０４及び内側本体キャビティ３０５を設けることによって、図２Ａ及び２Ｂに示されたサムスティックに改良を加えようとするものである。図３Ａは、本開示の態様による、延出位置中の代替の折りたたみ式サムスティックを示す。ここで、サムスティックシャフト３０１は、延出状態にあるとき、サムスティック本体とサムスティックシャフトとの間の連結を強化するために長くされる。サムスティック本体の突出した強化領域３０３は、より長い外側本体キャビティ３０４及び内側本体キャビティ３０５を収容する。強化領域３０３により、サムスティックシャフト３０１は、引き込み状態にあるとき、サムスティック本体３０２のより近くに位置することが可能になるため、図３Ｂに示されるように、親指用表面２０５はコントローラ３０６のより近くに位置する。また、強化領域３０３を長くすることにより、サムスティック本体がピボットセンター３０７のより近くに位置することが可能になってもよい。サムスティック本体の強化領域３０３は、ピボットセンター３０７の縁部によって外接される円３０８のすぐ外側に配置されて、サムスティック本体が継手の周りのサムスティックの可動域に干渉するのを防止することができる。

【0020】

図４Ａは、本開示の態様による、タブを有するサムスティックシャフトを描写する。示されるように、サムスティックシャフト４０１は、タブ４０３を含む。この例では、タブは、サムスティック本体内に挿入されるサムスティックシャフトの一部分の長さにわたって延びているが、本開示の態様は、そのように限定されず、より小さいタブ、複数のタブ及び／または三角形、六角形、八角形などの規則的な形状または不規則な形状などのさまざまなタブ形状を含んでもよい。示されたサムスティックシャフト４０１は、ばねまたは弾性バンドなどの弾性要素を取り付けるために、シャフト取り付けキャビティ４０６の内側に位置しているシャフト取り付け要素４０４（例えば、フック）を含む。また、サムスティックシャフトは、使用中に支援するためにサムスティック表面４０５を含む。また、表面４０５は、サムスティックシャフト４０１に連結された狭いネックを含むことで、コントローラ本体からの干渉を低減させることにより、サムスティックシャフトの可動域を大きくすることが可能になってもよい。

【0021】

図４Ｂは、本開示の態様による、スロット及びチャネルを有するサムスティック本体を示す。サムスティック本体４０２は、保定スロット４０８を含み、この保定スロットは、図示の実装ではタブ４０３が保定スロット内に嵌合するのに少なくとも十分に幅広い。他の代替の実装では、タブがスロット内に配置されると、サムスティックシャフトのサムスティック本体内への引き込みが防止されるように、スロットはタブまたはタブの一部の任意の寸法に適合するように構成されてもよい。また、サムスティック本体４０２は、タブ４０３の少なくとも幅でもあるチャネル４０７を含む。チャネル４０７の奥行きは、サムスティックシャフトがサムスティック本体内に引き込まれることができる引き込み奥行きを決定し得る。さらに、チャネルは棚部を含んでもよく、この棚部は、タブが棚部上に移動すると、シャフトの延出が防止されるように、タブの寸法に適合するように構成される。サムスティック本体４０２は、弾性連結部４１１を取り付けるための本体取り付け要素４０９（例えば、フック）をさらに含む。

【0022】

サムスティックシャフト４０１及びサムスティック本体４０２は、プラスチック、アルミニウム、鋼、マグネシウム、ゴム、またはゴムコーティング鋼などの材料の組み合わせなどの任意の適切な材料から作製され得る。タブ４０３及び平らな表面４０５などのサムスティックシャフト４０１の特徴、ならびに保定スロット４０８及びチャネル４０７などのサムスティック本体４０２の特徴は、鋳造、熱成形、付加製造または除去製造などによる成形中に構成されることができる。

【0023】

図４Ｃは、本開示の態様による、サムスティック本体内に引き込まれたサムスティックシャフトを描写する。ここで、サムスティックシャフト４０１は、サムスティック本体４０２のキャビティ内に着座する。サムスティックシャフト４０１の外径は、サムスティック本体４０２の内径よりも小さいため、サムスティックシャフト４０１は、過度の抵抗なしに自由に引き込まれ、延出することが可能になる。サムスティックシャフト４０２のタブ４０３は、サムスティック本体４０２のチャネル４０７に嵌着する。引き込み状態では、示されるように、保定スロット４０８は空であり、チャネルはタブ４０３によって少なくとも部分的に充填される。タブの幅はチャネル４０７の幅より小さい。代替の実装では、サムスティック本体は棚部を含んでもよく、この棚部は、引き込み状態にあるときにサムスティックシャフトが延出するのを防止する。弾性連結部４１１は、本体取り付け面４０９からシャフト取り付け面４０４まで延在し、サムスティックシャフトが引き込み状態であることを確保する。弾性連結部は、限定ではなく例として、ゴムバンド、ばね、ピストン、弾性繊維などであってもよい。取り付け要素４０９、４０４は、任意の適切な取り付け手段、限定ではなく例として、本体及びシャフト内に形成されたフック、ねじ、接着部、リベット、またはアイレットであってよい。

【0024】

図４Ｄは、本開示の態様による、サムスティック本体から延出したサムスティックシャフトを示す。ここで、サムスティックシャフト４０１は、サムスティック本体４０２から引き出されており（４１２）、湾曲した矢印４１３によって示される方向に回動することで、タブ４０３は保定スロット４０８内に着座する。スロット４０８は、チャネル４０７よりも奥行きが浅く、コントローラ本体内の引き込み奥行きまでのサムスティックシャフト４０１の引き込みを防止する。弾性連結部４１１が引き込み力を加えると、サムスティックシャフト４０１がサムスティック本体４０２内に引き寄せられ、タブ４０３が保定スロット４０８から離れないようになる。さらに上向きの力４１２が加えられ、サムスティックシャフト４０１が矢印４１３で示される方向に回動して、スロット４０３をチャネル４０７とアライメントする場合、タブ４０１はチャネル４０７に嵌着し、サムスティックシャフト４０１はサムスティック本体４０２内の引き込み奥行きまで摺動する。

【0025】

図示のサムスティックシャフト、保定スロット、及びチャネルがサムスティック本体の別個の特徴であるが、本開示の態様はそのように限定されない。いくつかの実装では、スロット及びチャネルは連結され、サムスティックシャフトの上向きの移動は、チャネルの端部によって制限される場合がある。あるいは、タブはサムスティック本体に位置していてもよく、チャネル及びスロットはサムスティックシャフトに位置している。さらに他の代替の実装では、サムスティックシャフトとサムスティック本体との両方は、少なくとも１つのタブ、チャネル、及びスロットを各含む。上記で論じられるように、１つのタブ、チャネル及びスロットが示されており、上述されているが、代替の実装では、任意の数のタブ、チャネル及びスロットがあってもよい。さらに他の代替の実装では、１つのチャネルのみを残してスロットが省略されてもよく、サムスティック本体の外面は、サムスティックシャフトがサムスティック本体内に引き込まれるのを防止してもよい。

【0026】

図５は、本開示の態様による、非ニュートン液体を有するサムスティックシャフト及びサムスティック本体を描写する図解である。当業者によって概して理解されるように、非ニュートン流体は、力が加えられたときに、より液体か、より固体かいずれかのように挙動することができる、粘性によって特徴付けられる。サムスティックシャフト５０１は、液体界面５０８を有し、固体であり得る。サムスティック本体５０２は、非ニュートン流体５０４で充填されたサムスティック本体キャビティ５０３を含む。サムスティックキャビティ５０３は、リザーバ５０６に流体結合されてもよい（５０５）。リザーバ５０６は、リザーバ５０６に圧力を加える圧力源５０７を含むことができる。圧力源５０７は、リザーバ５０６の容積を減少させた結果、リザーバ５０６及びサムスティック本体キャビティ５０３内の流体の圧力を増加させるピストンまたは弾性部材であってもよい。サムスティックシャフト５０１を引き込むために、サムスティックシャフト５０１は、ゆっくりと圧力を加えられ、サムスティック本体５０２に入れられることができる。液体界面５０８は、非ニュートン流体をリザーバ５０６内に変位させ、さらに圧力源５０７を変位させることができる。非ニュートン流体の性質により、サムスティックシャフト５０１に圧力を迅速に加えると、非ニュートン流体の粘性が増加し、流体は変位しない。このように、使用中の圧力が非ニュートン流体を変位させるために十分にゆっくりと加えられないので、使用中、サムスティックシャフトはサムスティック本体内に引き込まれない。非ニュートン流体は、限定ではなく例として、コーンスターチ（ウーブレックと呼ばれることもある）、架橋ポリビニルアルコールポリマーゲル、またはポリジメチルシロキサン１．５から２に対して水１の混合物であり得る。

【0027】

図６は、本開示の態様による、液体及びアクチュエータを有するサムスティックシャフト及びサムスティック本体を描写する。サムスティックシャフト６０１は、液体界面６０９を含むことができる。界面６０９は、固体の平らな表面、半球状の表面、または液体を置換するように構成された任意の表面であってもよい。サムスティック本体６０２は、流体６０４で充填されたサムスティック本体キャビティ６０３を含んでもよい。流体６０４は、水、鉱物油、エチレングリコール、プロピレングリコール、または同様の液体などの任意の流体であってもよい。高粘性の液体が応答時間を損なう可能性があるため、より低粘性を有する液体が好ましい場合があることに留意されたい。流体は、ニュートン流体または非ニュートン流体であり得る。サムスティック本体キャビティ６０３は、リザーバ６０６に流体結合されてもよい（６０５）。本明細書で使用される「流体結合」は、２つの要素間での自由な流体の移動または流圧の伝達が可能であるように、２つの要素が配置されていることを意味するものである。要素間の流体の移動または流圧の伝達は、要素間で直接、または要素に連結された流体パイプ、流体チャネルもしくは流体ダクトなどの中間要素を介して実施されることができる。プランジャまたはピストン６０８及びアクチュエータ６０７は、リザーバ６０６に結合され得る。限定ではなく例として、アクチュエータ６０７は、電気をプランジャまたはピストン６０８に対する物理的な力に変換することができる。物理的な力がプランジャに加えられると、プランジャがリザーバに押し込まれる。アクチュエータ６０７は、サムスティックシャフトが延出するか、引き込まれるかを決定する、コントローラ内の他の回路に結合されることができる。また、この回路は、圧力センサからの情報を使用して、リザーバ６０６に入れるためにアクチュエータ６０８がプランジャ６０８に加える必要がある物理的な力の量を決定することができる。サムスティックシャフト６０１が引き込み奥行きに引き込まれると、コントローラ内の他の回路からの信号により、アクチュエータ６０７がプランジャまたはピストン６０８に力を加える。加えられた力がプランジャまたはピストン６０８をリザーバ６０６内に押し込むことで、流体は、リザーバから流体継手６０５を介してサムスティック本体キャビティ６０３内に変位する。結果として生じる流体の変位により、サムスティックシャフト６０１が延出する。サムスティックシャフト６０１を引き込むために、コントローラ内の他の回路からの信号により、アクチュエータ６０７がプランジャまたはピストン６０８上の力を減少させてもよい。力を減少させると、プランジャまたはピストンは、リザーバ６０６の容積を増加させるように変位することが可能になる。したがって、ユーザからの力がサムスティックシャフト６０１をサムスティック本体キャビティ６０３内に押し込むと、流体は、変位し、プランジャまたはピストン６０８を押して、リザーバの容積を増加させることで、プランジャまたはピストン６０８が占めていた容積が流体で充填されることができる。

【0028】

あるいは、アクチュエータ６０７は、プランジャまたはピストン６０８に反対方向の力を加えて、プランジャまたはピストンをリザーバから引き出すことができる。リザーバ６０６、サムスティック本体キャビティ６０３及び流体継手６０５は、流体密封システムであってもよい。したがって、ピストンまたはプランジャ６０８を引き出すことにより、リザーバの容積が増加するため、サムスティックシャフト６０１の周囲の圧力が低下して、サムスティックシャフト６０１がサムスティック本体キャビティ６０３内に引き込まれる。

【0029】

図７は、本開示の態様による、複数のスロット、チャネル、及び棚部を含むサムスティック本体の特徴の展開図と共に、タブを有するサムスティックシャフト、及びサムスティック本体の組立体を描写する。図７に示される実装では、サムスティックシャフトの引き込み及び延出機構は、引き込み式ペンに使用されるものに匹敵する。示されるサムスティックシャフト７０１は、４つの三角形状のタブ７０３を含む。ばね７０４は、サムスティック本体７０２から離れる外向きの力をサムスティックシャフト７０１に加える。示されるように、サムスティックタブ７０３は、サムスティック本体７０２のスロット７０５内にある。サムスティック本体７０２の展開された特徴７０９は、サムスティックシャフト７０１のタブ７０３のための経路を示す。延出したサムスティックシャフト７０１を回動させ、タブ７０３をスロット７０５内に配置することによって、引き込みが防止される。タブ７０３がチャネル７０６内にあるとき、サムスティックを押下すると、引き込みが起こる。カムの表面７０８は、タブを棚部７０７上にガイドする横方向の動きをタブ７０３に与え、サムスティックシャフト７０１が延出するのを防止する。タブが棚部７０７上にある引き込み状態では、わずかな下向きの力によって、タブ７０３がカムの表面７０８に対して移動し、タブ７０３をガイドしてチャネル７０６内に戻し、サムスティックシャフト７０１をわずかに回動させる。

【0030】

システム
図８は、本開示の態様による、折りたたみ式アナログスティックを備えたコントローラを有するシステム８００を示す。システム８００は、例えば、シングルコア、デュアルコア、クアッドコア、マルチコア、プロセッサコプロセッサ、及びセルプロセッサなどの公知のアーキテクチャに従って構成することができる、１つ以上のプロセッサユニット８０３を含んでもよい。市販のサーバはまた、１つ以上のメモリユニット８０４（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、及びリードオンリメモリ（ＲＯＭ）など）を含んでもよい。

【0031】

プロセッサユニット８０３は、１つ以上のプログラム８１７を実行してもよく、１つ以上のプログラムの一部は、メモリ８０４に記憶されてもよく、プロセッサ８０３は、例えば、データバス８０５を介してメモリにアクセスすることによって、メモリに動作可能に結合されてもよい。プログラム８１７は、コントローラ８０９を操作し、サムスティック状態８１０を引き込みから延出に、またその逆に変更するように構成されることができる。また、コントローラ操作８０９は、ボタンバインド８０８を使用してコントローラ８２１からのボタン押下を解釈し、システムへの入力を決定することができる。コントローラ操作、ボタンバインド、及びサムスティック状態もまた、マスストア８１８にデータ８１８として格納されてもよい。

【0032】

システム８００はまた、例えば、バス８０５を介してシステムの他の構成要素を通信することができる、入力／出力（Ｉ／Ｏ）８０７、回路、電源（Ｐ／Ｓ）８１１、クロック（ＣＬＫ）８１２、及びキャッシュ８１３などの公知のサポート回路を含んでもよい。コンピューティングデバイスは、ネットワークインタフェース８１４を含んでもよい。プロセッサユニット８０３及びネットワークインタフェース８１４は、適切なネットワークプロトコル、例えば、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）に対するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介して、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはＰＡＮを実装するように構成されてもよい。コンピューティングデバイスは任意選択で、ディスクドライブ、ＣＤ－ＲＯＭドライブ、テープドライブ、またはフラッシュメモリなどマスストレージデバイス８１５を含んでもよく、マスストレージデバイスは、プログラム及び／またはデータを記憶してもよい。また、システムは、システムとユーザとの間のインタラクションを容易にするためにユーザインタフェース８１６を含んでもよい。ユーザインタフェースは、モニタなどの表示装置、テレビスクリーン、スピーカ、ヘッドフォン、またはユーザに情報を通信する他のデバイスを含んでもよい。表示装置は、視覚、聴覚、もしくは触覚ディスプレイ、またはそれらの何らかの組み合わせを含むことができる。マウス、キーボード、ゲームコントローラ、ジョイスティックなどのコントローラ８２１は、Ｉ／Ｏインタフェースと通信してもよく、システムの制御をユーザに提供してもよい。コントローラは、コントローラに結合された折りたたみ式サムスティック８２２を有する。

【0033】

コントローラ８２１は、ビデオゲームのプレイ中に一般的に使用される制御信号を提供する折りたたみ式サムスティック８２２及び従来のボタン８２３を有し得る。それらのようなビデオゲームは、メモリ８０４、またはマスストレージデバイス８１５に関連した媒体などの他のプロセッサ可読媒体に格納されてよい、コントローラ操作８０９のプログラムからのプロセッサ可読データ及び／または命令として実装されてよい。

【0034】

折りたたみ式サムスティック８２２は、一般に、サムスティックを左または右に動かすとＸ軸に沿った動きの信号を送り、それを前（上）または後（下）に動かすとＹ軸に沿った動きの信号を送るように構成され得る。三次元の動き用に構成されているサムスティックまたはジョイスティックでは、スティックを左（反時計回り）または右（時計回り）に回すと、Ｚ軸に沿った動きの信号を送り得る。これらの三軸（Ｘ、Ｙ及びＺ）は、特に航空機に関して、それぞれロール、ピッチ及びヨーと呼ばれることがよくある。

【0035】

従来の特徴に加えて、コントローラ８２１に組み込まれた追跡デバイスは、慣性信号、例えば変位信号を介して位置及び／または向きの情報をプロセッサ８０３に提供してよい、単一質量を有する１つ以上の慣性センサユニット８３２を含み得る。向き情報は、コントローラ８２１の傾斜、ロールまたはヨーなどの角度情報を含んでよい。例として、慣性センサは、任意の数及び／または組み合わせの加速度計、ジャイロスコープ、または傾斜センサを含んでよい。好ましい実施形態では、慣性センサは、傾斜及びロール軸に対するジョイスティックコントローラの向きを感知するように適合された傾斜センサと、ヨー軸に沿った加速度を感知するように適合された第一加速度計と、ヨー軸に対して角加速度を感知するように適合された第二加速度計とを含む。加速度計は、例えば、１つ以上の方向に対する質量の変位を感知するためのセンサを備えた、１つ以上のばねによって取り付けられた質量を含むＭＥＭＳデバイスとして実装され得る。質量の変位に依存するセンサからの信号を使用して、コントローラ８２１の加速度を決定することができる。それらのような技術は、メモリ８０４に格納され得、プロセッサ８０３によって実行され得る、コントローラ操作８０９のためのプログラムからの命令によって実装されてもよい。

【0036】

例として、慣性センサとして適切な加速度計は、ばねなどによって、フレームに３点または４点で弾性結合された単純な質量であってもよい。ピッチ軸及びロール軸は、コントローラ８２１に取り付けられる、フレームと交差する平面内にある。コントローラ８２１がピッチ軸及びロール軸を中心に回転すると、質量は重力の影響下で変位し、ばねはピッチ及び／またはロールの角度に依存する方法で伸長または圧縮する。質量の変位は、感知され、ピッチ及び／またはロールの量に依存する信号に変換されることができる。感知されることができ、角加速度または線形加速度の量に依存する信号に変換されることができる、ばねの圧縮及び／または伸長、または質量の動きの特徴的なパターンを、ヨー軸を中心とした角加速度またはヨー軸に沿った線形加速度もまた生成し得る。そのような加速度計デバイスは、質量の動きまたはばねの圧縮力及び伸長力を追跡することにより、傾斜、ヨー軸を中心としたロール角加速度、及びヨー軸に沿った線形加速度を測定することができる。質量の位置及び／またはその上にかけられた力を追跡するには、抵抗ひずみゲージ材料、フォトニックセンサ、磁気センサ、ホール効果デバイス、圧電デバイス、静電容量センサなどを含む、いくつかのさまざまな方法がある。いくつかの実施形態では、慣性センサは、コントローラ８２１に取り外し可能に取り付けられることができる。

【0037】

さらに、コントローラ８２１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの１つまたは複数の光源８３４を含み得る。光源は、一方のコントローラを他方から区別するために使用されてよい。例えば、１つ以上のＬＥＤが、ＬＥＤパターンコードを点滅または保持することによってこれを達成できる。例として、５つのＬＥＤは、コントローラ８２１上に線形または二次元パターンで設けられることができる。ＬＥＤの線形アレイが好ましいが、代わりに、外部画像キャプチャユニット８２８によって得られたＬＥＤパターンの画像を分析するときにＬＥＤアレイの画像平面の決定を容易にするために、ＬＥＤを矩形パターンまたは弓形パターンで配置することができる。さらに、ＬＥＤパターンコードは、ゲームプレイ中にコントローラ８２１の位置決めを決定するために使用されてもよい。例えば、ＬＥＤは、コントローラの傾斜、ヨー及びロールを識別することを支援することができる。この検出パターンは、航空機飛行ゲームなどのゲームにおいて、より良いユーザ／フィーリングを提供することを支援することができる。画像キャプチャユニットは、コントローラ８２１及び光源を含む画像をキャプチャすることができる。それらのような画像の分析は、コントローラの位置及び／または向きを決定することができる。そのような分析は、メモリ８０４に格納され、プロセッサ８０３によって実行されるゲームアプリケーション８２３によって実施されてよい。画像キャプチャユニットによる光源の画像のキャプチャを容易にするために、光源は、コントローラ８２１の２つ以上の異なる側面、例えば、正面及び背面に（仮想線で示されるように）配置され得る。そのような配置により、画像キャプチャユニットは、コントローラ８２１がユーザによってどのように保持されるかに応じて、コントローラ８２１の異なる向きについての光源の画像を取得することが可能になる。代替の実装では、画像キャプチャユニット８２８はコントローラ８２１上に位置していてもよく、外部オブジェクトの画像はコントローラの位置及び／または向きを決定するために分析されてもよい。

【0038】

さらに、光源は、例えばパルスコード、振幅変調、または周波数変調フォーマットなどで、テレメトリ信号をプロセッサ８０３に提供することができる。それらのようなテレメトリ信号は、どのジョイスティックボタンが押下されているか、及び／またはそれらのようなボタンがどれだけの力をこめて押下されているかを示してもよい。テレメトリ信号は、例えばパルス符号化、パルス幅変調、周波数変調、または光強度（振幅）変調などによって、光信号に符号化されることができる。プロセッサ８０３は、光信号からテレメトリ信号を復号し、復号されたテレメトリ信号に応答してゲームコマンドを実行することができる。テレメトリ信号は、画像キャプチャユニットによって取得されたコントローラ６２１の画像の分析から復号され得る。あるいは、システム８００は、光源からテレメトリ信号を受信するのに専用の別個の光センサを含むことができる。コンピュータプログラムとインタフェースする際に強度の量を決定することに関連してＬＥＤを使用することは、例えば、２００６年５月４日に出願された「ＵＳＥ ＯＦ ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＩＭＡＧＥ ＡＮＤ ＡＵＤＩＯ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＩＮ ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ ＡＮ ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ ＡＭＯＵＮＴ ＷＨＥＮ ＩＮＴＥＲＦＡＣＩＮＧ ＷＩＴＨ Ａ ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＰＲＯＧＲＡＭ」と題されたＲｉｃｈａｒｄ Ｌ．Ｍａｒｋｓ ｅｔ ａｌ．の米国特許出願第１１／４２９，４１４号に記載されており、その全体が参照により本明細書に援用されている。さらに、光源を含む画像の分析は、テレメトリと、コントローラ８２１の位置及び／または向きの決定との両方に使用されることができる。それらのような技術は、メモリ８０４に格納され得、プロセッサ８０３によって実行され得る、コントローラ操作８０９のためのプログラムの命令によって実装されてもよい。

【0039】

あるいは、画像キャプチャユニットをコントローラ８２１に結合することができ、コントローラの近くに配置された光源を、コントローラの位置を決定する際に画像キャプチャユニットと共に使用することができる。光源は、ライトバー内に、または既知の構成での個々の光源として配置されることができる。上述と同様に、画像キャプチャユニットは、光源の位置及び配置の画像を取得することができると、これらの画像がプロセッサ８０３に送信されることで、このプロセッサが画像を分析してコントローラの位置を決定することができる。さらに他の代替の実装では、画像キャプチャユニット８２８は、光源の有無にかかわらずコントローラの位置を決定するために、同時自己位置推定及びマッピング（ＳＬＡＭ）を使用してコントローラ８２１に結合された。光源をＳＬＡＭのランドマークとして使用してもよく、光源なしでマシンビジョン技術を使用して部屋の周りのランドマークを決定してもよく、それらのランドマークをＳＬＡＭが使用し、さまざまな計算アルゴリズムを適用してコントローラの位置を決定してもよい。ＳＬＡＭに関するさらなる情報については、Ｄｕｒｒａｎｔ－Ｗｈｙｔｅ、Ｈｕｇｈ「Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ：Ｐａｒｔ１」ＩＥＥＥ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｍａｇａｚｉｎｅ．１３（２）：９９－１１０（２００６）を参照し、その内容は参照により本明細書に援用されている。

【0040】

プロセッサ８０４は、コントローラ８２１及び／またはそのユーザの位置及び／または向きに関する情報を演繹するために、画像キャプチャユニットによって検出された光源からの光信号、及び／またはコントローラ上にあるまたは外部に位置しているマイクロフォンアレイ８３０によって検出された音響信号からの音源位置及び特性情報とあわせて、慣性センサからの慣性信号を使用してよい。例えば、マイクロフォンアレイと組み合わせて「音響レーダ」の音源の位置及び特性を使用して、ジョイスティックコントローラの動きを（慣性センサ及びまたは光源を介して）独立して追跡しながら、移動する音声を追跡することができる。音響レーダでは、事前に較正されたリスニングゾーンがランタイムに選択され、事前に較正されたリスニングゾーン外のソースから発生する音はフィルタで取り除かれる。事前に較正されたリスニングゾーンは、画像キャプチャユニットの焦点のボリュームまたは視野に対応するリスニングゾーンを含むことができる。音響レーダの例は、参照により本明細書に援用されている、２００６年５月４日に出願された「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＴＡＲＧＥＴＥＤ ＳＯＵＮＤ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＡＮＤ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮ」と題されたＸｉａｏｄｏｎｇ Ｍａｏの米国特許出願第１１／３８１，７２４号に詳細に記載されている。プロセッサ８０３に制御信号を提供する異なるモードの任意の数の異なる組み合わせを、本発明の実施形態とあわせて使用することができる。それらのような技術は、メモリ８０４に格納され得、プロセッサ８０２によって実行され得るコントローラ操作８０９用のプログラムによって実装されてもよく、事前に較正されたリスニングゾーンをランタイムに選択して、事前に較正されたリスニングゾーン外のソースから発生する音をフィルタで取り除くように１つ以上のプロセッサに指示する１つ以上の命令を任意選択で含んでもよい。事前に較正されたリスニングゾーンは、画像キャプチャユニット８２８の焦点のボリュームまたは視野に対応するリスニングゾーンを含むことができる。

【0041】

代替の実装では、マイクロフォンアレイ８３０は、外部に位置していてもよく、コントローラ８２１を音響で追跡してもよい。それらのような実装では、コントローラは、そのような追跡を容易にするために、音、例えば超音波を発するように構成されたサウンドエミッタ８３６を含むことができる。

【0042】

コントローラ操作８０９のためのプログラムは、マイクロフォンアレイのマイクロフォンＭ０．．．ＭＭからの離散時間領域入力信号ｘｍ（ｔ）を生成し、リスニングセクタを決定し、そしてセミブラインド音源分離にリスニングセクタを使用して有限インパルス応答フィルタ係数を選択し、入力信号ｘｍ（ｔ）から異なる音源を区別するように１つ以上のプロセッサに指示する１つ以上の命令を任意選択で含むことができる。また、プログラム８０９は、基準マイクロフォンＭ０からの入力信号ｘ０（ｔ）以外の選択された入力信号ｘｍ（ｔ）に１つ以上の非整数遅延を適用する命令を含み得る。各非整数遅延は、マイクロフォンアレイからの離散時間領域出力信号ｙ（ｔ）の信号対ノイズ比を最適化するように選択され得る。非整数遅延は、基準マイクロフォンＭ０からの信号がアレイのその他のマイクロフォン（複数可）からの信号に対して時間内で最初になるように選択され得る。また、プログラム８０９は、以下のようにマイクロフォンアレイの出力信号ｙ（ｔ）に非整数時間遅延Δを導入するための命令を含むことができる：ｙ（ｔ＋α）＝ｘ（ｔ＋α）＊ｂ０＋ｘ（ｔ－１＋Δ）＊ｂ１＋ｘ（ｔ－２＋Δ）＊ｂ２＋．．．＋ｘ（ｔ－Ｎ＋Δ）ｂＮ、式中、Δはゼロから±１の間にある。それらのような技術の例は、２００６年５月４日に出願された「ＵＬＴＲＡ ＳＭＡＬＬ ＭＩＣＲＯＰＨＯＮＥ ＡＲＲＡＹ」と題されたＸｉａｏｄｏｎｇ Ｍａｏの米国特許出願第１１／３８１，７２９号に詳細に記載されており、その開示全体が参照により援用されている。

【0043】

プログラム８０９は１つ以上の命令を含むことができ、これら１つ以上の命令が実行されると、音源を含む事前に較正されたリスニングセクタをシステム８００に選択させる。それらのような命令は、音源が最初のセクタ内にあるか、最初のセクタの特定の側にあるかを装置に決定させることができる。音源がデフォルトセクタ内にない場合、命令が実行されると、デフォルトセクタの特定の側にある異なるセクタを選択することがある。異なるセクタは、最適値に最も近い入力信号の減衰によって特徴付けられることができる。これらの命令は、実行されると、マイクロフォンアレイからの入力信号の減衰及び最適値への減衰を計算することができる。命令は、実行されると、装置８００に、１つ以上のセクタに対する入力信号の減衰の値を決定させ、減衰が最適値に最も近いセクタを選択させることができる。そのような技術の例は、例えば、２００６年５月４日に出願された「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＴＡＲＧＥＴＥＤ ＳＯＵＮＤ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ」と題されたＸｉａｏｄｏｎｇ Ｍａｏの米国特許出願第１１／３８１，７２５号に記載されており、その開示は、参照により本明細書に援用されている。

【0044】

慣性センサからの信号は追跡情報入力の一部を提供することができ、１つまたは複数の光源を追跡することから画像キャプチャユニットから発生した信号は追跡情報入力の別の一部を提供することができる。限定ではなく例として、それらのような「混合モード」信号は、クォーターバックがヘッドフェイクヘッドを左に動かした後、ボールを右に投げるフットボールタイプのビデオゲームで使用されることができる。具体的には、コントローラ８２１を保持するゲームプレイヤは、左に自分の頭を回動させて、フットボールのようにコントローラを右に振って投げる動きをしながら音を出すことができる。「音響レーダ」プログラムコードと組み合わせたマイクロフォンアレイは、ユーザの音声を追跡することができる。画像キャプチャユニットは、ユーザの頭の動きを追跡すること、または音もしくはコントローラの使用を必要としない他のコマンドを追跡することができる。センサは、ジョイスティックコントローラの（フットボールを表す）動きを追跡する場合がある。また、画像キャプチャユニットは、コントローラ８２１上の光源を追跡することができる。ユーザは、コントローラ８２１の加速度の一定の量及び／または方向に達すると、またはコントローラ８２１上のボタンを押下することによってトリガされたキーコマンドに応じて、「ボール」を放してもよい。

【0045】

本発明の特定の実施形態では、慣性センサ８３２、例えば加速度計またはジャイロスコープからの慣性信号を使用して、コントローラ８２１の位置を決定することができる。具体的には、加速度計からの加速度信号を時間に関して一度積分して速度における変化を決定してもよく、速度を時間に関して積分して位置における変化を決定してもよい。ある時点での位置及び速度の初期値がわかっている場合、これらの値と、速度及び位置における変化とを使用して絶対位置を決定することができる。慣性センサを使用した位置決定は、画像キャプチャユニット及び光源を使用するよりも迅速に行われることができるが、慣性センサは「ドリフト」と呼ばれるエラータイプの影響を受けやすい可能性があり、エラーが経時的に蓄積されると、慣性信号から計算されたコントローラ８２１の位置（仮想線で示されている）とコントローラ８２１の実際の位置との間の不一致Ｄという結果になることがある。

【0046】

プログラムコード８０９は、１つ以上の命令を含むプロセッサ実行可能命令を任意選択で含んでもよく、これら１つ以上の命令が実行されると、画像キャプチャユニットは、画像キャプチャユニットの前の視野を監視することと、その視野内の光源のうちの１つ以上を識別することと、光源（複数可）から発した光における変化を検出することと、その変化の検出に応答して、プロセッサ８０３への入力コマンドをトリガすることと、を行う。ゲームコントローラでアクションをトリガするために画像キャプチャデバイスと組み合わせてＬＥＤを使用することは、例えば、２００４年１月１６日に出願され、「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＬＩＧＨＴ ＩＮＰＵＴ ＤＥＶＩＣＥ」と題されたＲｉｃｈａｒｄ Ｌ．Ｍａｒｋｓの米国特許出願第１０／７５９，７８２号に記載されており、その全体が参照により本明細書に援用されている。

【0047】

プログラムコード８０９は、１つ以上の命令を含むプロセッサ実行可能命令を任意選択で含んでもよく、これら１つ以上の命令が実行されると、例えば上記のように、ゲームシステムへの入力として、慣性センサからの信号と、１つ以上の光源を追跡することから画像キャプチャユニットから発生した信号とを使用する。

【0048】

本発明の実施形態がビデオゲームコントローラ８２１のゲームに関連する例の観点から説明されているが、システム８００を含む本発明の実施形態は、慣性感知機能及び慣性センサ信号伝送機能、ワイヤレスまたはその他の機能を有する、ユーザが操作する任意の本体、成形された物体、ノブ、構造物などに使用されてもよい。

【0049】

上記は、本発明の好適な実施形態の完全な説明であるが、種々の代案、修正、および等価物を使用することが可能である。上記説明は、例示的であり、限定するものではないことを意図していることが理解されよう。例えば、図中の流れ図は、本発明の特定の実施形態によって実行される演算の特定の順序を示すが、そのような順序が必須でないことが理解されるべきである（例えば、代替的な実施形態は、異なる順序において演算を実行してもよく、特定の演算を組み合わせてもよく、特定の演算を重複させてもよい、など）。さらに、上記説明を読み、理解すると、多くの他の実施形態が当業者にとって明らかである。

【0050】

特定の例示的な実施形態を参照して本発明が説明されてきたが、本発明が説明された実施形態に限定されないが、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内で修正及び変形により実施されてもよいことが認識されよう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲が権利を与えられる同等物の全範囲に従って、そのような請求項を参照して決定されるべきである。好ましいか否かに関わらず、本明細書で説明されたいずれかの特徴は、好ましいか否かに関わらず、本明細書で説明されたいずれかの他の特徴と組み合わされてもよい。以下の特許請求の範囲では、不定冠詞「Ａ」または「Ａｎ」は、明確に述べられる場合を除き、冠詞に続く項目のうちの１つ以上の量を指す。添付の特許請求の範囲は、手段プラス機能の限定が、フレーズ「～する手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」を使用して所与の請求項に明確に記載されない限り、そのような限定を含むとして解釈されるべきではない。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】