JP2016001472A - オーディオ・トラックを介して触覚効果を与えるための触覚デバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オーディオ・トラックを介して触覚効果を与えるための触覚デバイスおよび方法を提供すること。
【解決手段】本発明の実施形態は、プロセッサと、触覚出力デバイスをもつ触覚周辺機器とを含むシステムに関する。プロセッサは、第１の触覚効果を生成するための第１の組の制御パラメータを有する第１のチャネルと、第２の触覚効果を生成するための第２の組の制御パラメータを有する第２のチャネルとを含むオーディオ・ファイル、またはオーディオ・ファイルから生成された触覚ファイルを受け取り、触覚効果の第１および第２の組の制御パラメータを含む制御信号を出力するように構成される。触覚出力デバイスは、プロセッサからの制御信号を受け取り、触覚効果を触覚周辺機器に出力するように構成される。一実施形態では、触覚出力デバイスは双方向トリガに結合され、制御パラメータはトリガを対向する方向に動かす。別の実施形態では、制御パラメータは、ユーザ入力要素への異なるタイムラインの触覚効果を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、触覚効果または触覚フィードバックを与えるためのシステムおよび方法に関する。

ビデオ・ゲームおよび仮想現実システムは、カジュアル・ゲーマーへのマーケティング、およびカジュアル・ゲーマーからの結果として生じる関与のために一層人気が高まっている。典型的な実施態様では、コンピュータ・システムが、ユーザへの視覚またはグラフィカル環境をディスプレイ・デバイスに表示する。ユーザは、インタフェース・デバイスからのコマンドまたはデータを入力することによって、表示された環境と対話することができる。コンピュータは、ジョイスティック・ハンドルなどの移動型マニピュランダムのユーザ操作に応答して環境を更新し、ディスプレイ画面を使用してユーザに視覚フィードバックを与える。

従来のビデオ・ゲーム・デバイスまたはコントローラは視覚および聴覚キューを使用して、ユーザにフィードバックを与える。いくつかのインタフェース・デバイスでは、運動感覚フィードバック（能動的および抵抗性触覚フィードバックなど）および／または触感フィードバック（振動、質感、および熱など）が、さらに、ユーザに与えられ、より一般的には、まとめて、「触覚フィードバック」または「触覚効果」として知られている。触覚フィードバックは、ユーザ・インターフェースを強化し簡単化するキューを与えることができる。例えば、振動効果または振動触感触覚効果は、電子デバイスのユーザにキューを与えて特定のイベントについてユーザに警報を出すときに有用であり、または現実的なフィードバックを与えて、シミュレートされたまたは仮想の環境内により大きい知覚没入を作り出すことができる。ゲーミング・デバイスおよび他のデバイスのための従来の触覚フィードバック・システムは、一般に、コントローラ／周辺機器のハウジングに取り付けられた、触覚フィードバックを生成するためのアクチュエータを含む。より詳細には、インタフェース・デバイスのモータまたは他のアクチュエータがコントローラ内に収納され、制御用コンピュータ・システムに接続される。コンピュータ・システムはインタフェース・デバイスからセンサ信号を受け取り、適切な触覚フィードバック制御信号をアクチュエータに送る。その後、アクチュエータは、触覚フィードバックをコントローラに与える。このようにして、コンピュータ・システムは、他の視覚および聴覚フィードバックとともにユーザに身体的感覚を伝えることができる。

より没入できより楽しい経験をユーザに与えるために以前には利用可能でなかった変種の触覚効果を与える触覚フィードバック・システムへの要求がある。

本発明の実施形態は、プロセッサと、触覚出力デバイスをもつ触覚周辺機器とを含むシステムに関する。プロセッサは、触覚効果の制御パラメータを含むファイルを受け取り、触覚効果の制御パラメータを含む制御信号を出力するように構成される。ファイルは、オーディオ・ファイル、またはオーディオ・ファイルから生成された触覚ファイルである。触覚出力デバイスは、プロセッサからの制御信号を受け取り、触覚効果を触覚周辺機器に出力するように構成される。

本発明の実施形態は、さらに、プロセッサと、触覚出力デバイスをもつ触覚周辺機器とを含むシステムに関する。プロセッサは、第１の触覚効果を生成するための第１の組の制御パラメータを有する第１のチャネルと、第２の触覚効果を生成するための第２の組の制御パラメータを有する第２のチャネルとを含むファイルを受け取り、触覚効果の第１および第２の組の制御パラメータを含む制御信号を出力するように構成される。ファイルは、オーディオ・ファイル、またはオーディオ・ファイルから生成された触覚ファイルである。触覚出力デバイスは、プロセッサからの制御信号を受け取り、触覚効果を触覚周辺機器に出力するように構成される。

本発明の実施形態は、さらに、触覚効果を触覚周辺機器に与える方法に関する。この方法は、オーディオ・ファイルを生成し、オーディオ・ファイルをプロセッサに送るステップを含む。オーディオ・ファイルは、第１の触覚効果を生成するための第１の組の制御パラメータを有する第１のチャネルと、第２の触覚効果を生成するための第２の組の制御パラメータを有する第２のチャネルとを含む。プロセッサは、オーディオ・ファイルを受け取り、触覚効果の第１および第２の組の制御パラメータを含む制御信号を出力するように構成され、制御信号は、触覚効果を触覚周辺機器に出力するように構成された触覚周辺機器の触覚出力デバイスによって受け取られるように構成される。

本発明の実施形態による、触覚フィードバックを触覚周辺機器に与えるためのシステムのブロック図である。 図１のシステムの概略図であり、触覚周辺機器は触覚ジョイスティックである。 本発明の実施形態による触覚周辺機器の斜視図であり、触覚周辺機器は手持ち式ゲーミング・コントローラである。 本発明の実施形態による触覚周辺機器の斜視図であり、触覚周辺機器は手持ち式ゲーミング・コントローラである。 図３および４のゲーミング・コントローラのブロック図である。 本発明の実施形態による、触覚フィードバックを触覚周辺機器に与えるためのシステムの斜視図であり、触覚周辺機器は、タブレット・コンピュータとともに使用することができるゲーミング・タブレット・コントローラである。 図６のシステムのブロック図である。 本発明の実施形態による、触覚効果を触覚周辺機器に与えるためのシステムのブロック図であり、オーディオ・ファイルは、第１の触覚効果を生成するための第１の組の制御パラメータを有する第１のチャネルと、第２の触覚効果を生成するための第２の組の制御パラメータを有する第２のチャネルとを含む。 図８のオーディオ・ファイルを生成するためのオーディオ・エディタ・プログラムの例示的なスクリーン・ショットを示す図である。 図３の触覚周辺機器のトリガの側面図であり、トリガは、単なる例証のために触覚周辺機器から取り出されており、トリガは図８の第１の触覚効果を出力することが示される。 図３の触覚周辺機器のトリガの側面図であり、トリガは、単なる例証のために触覚周辺機器から取り出されており、トリガは図８の第２の触覚効果を出力することが示される。 本発明の実施形態による、触覚効果を触覚周辺機器の多数の触覚出力デバイスに与えるためのシステムのブロック図であり、各オーディオ・ファイルは、それぞれの触覚出力デバイスごとに触覚効果を生成するための１組の制御パラメータを有する少なくとも１つのチャネルを含む。 触覚出力デバイスごとに触覚効果を生成するためのプログラム化制御パラメータを有する触覚周辺機器のための触覚プレビュー・ツールの例示的なスクリーン・ショットを示す図であり、制御パラメータは、それぞれの触覚出力デバイスごとにオーディオ・ファイルを介して生成されている。 触覚効果の１組の制御パラメータをもつオーディオ・ファイルを生成するためのカスタム・パニング環境を示す図である。 本発明の実施形態による、ホスト・コンピュータからの触覚信号を決定し送出する方法を示す流れ図であり、与えられる触覚効果は、本明細書で説明するように、１つまたは複数のオーディオ・ファイルの使用を介してプログラムされるかまたは生成される。

本発明の前述のおよび他の特徴および利点は、添付図面に示されるような本発明の実施形態の以下の説明から明らかになる。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の原理を説明し、当業者が本発明を実施し使用することを可能にするのにさらに役立つ。図面は正しい縮尺ではない。

本発明の実施形態は、プロセッサと、触覚出力デバイスをもつ触覚周辺機器とを含むシステムに関する。図に関してより詳細に本明細書で説明する本発明の実施形態によれば、触覚効果の制御パラメータを含むオーディオ・トラックまたはファイルが生成される。プロセッサは、オーディオ・ファイル、またはオーディオ・ファイルから生成された触覚ファイルを受け取り、触覚効果の制御パラメータを含む制御信号を出力するように構成される。触覚出力デバイスは、プロセッサからの制御信号を受け取り、触覚効果を触覚周辺機器に出力するように構成される。

触覚効果の制御パラメータを含むオーディオ・ファイルは、図１〜７に示すような、様々なタイプの触覚周辺機器で利用することができる。より詳細には、図１は、本発明の実施形態による、触覚フィードバックを触覚周辺機器１０２に与えるためのシステム１００のブロック図であり、図２は、図１のシステムの概略図である。図１〜２の実施形態において、触覚周辺機器１０２は、単一のマニピュランダム１２２のみをもつ触覚ジョイスティックである。しかしながら、触覚ジョイスティックは単に触覚周辺機器の例示的な実施形態であり、他の構成、形状、およびサイズをもつ触覚周辺機器を使用することができることを当業者は認識されよう。例えば、本明細書でより詳細に説明するように、触覚周辺機器は、ビデオ・ゲーム・コンソール・システムで現在利用可能な多くの「ゲームパッド」と同様の形状およびサイズである図３〜５に示すようなゲーミング・システムのための手持ち式ゲーミング・コントローラ３０２、図６〜７に示すようなタブレット・コンピュータ６０４とともに使用することができる触覚周辺機器６０２、または、限定はしないが、タッチ・スクリーン、タッチ面、電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレット、コンピュータ、ゲーミング周辺機器、および当業者に知られている仮想現実システムのための他のコントローラなどのユーザ入力（ＵＩ）要素を有する他のコントローラとすることができる。

図１〜２の実施形態を参照すると、触覚周辺機器１０２は、ユーザへの仮想環境をディスプレイ１０６上に生成するように構成されたホスト・コンピュータまたはコンピュータ・システム１０４と連通する。ホスト・コンピュータ１０４は、ビデオ・ゲーム・コンソール、またはモバイル・デバイス、またはユーザへの仮想環境をディスプレイ上に生成するように構成されたプロセッサを含む任意の他のタイプのコンピュータ・システムを含むことができる。図１のブロック図に示すように、ホスト・コンピュータ１０４は、ホスト・プロセッサ１０８、メモリ１１０、およびディスプレイ１０６を含む。メモリ１１０に格納され、ホスト・プロセッサ１０８によって実行されるソフトウェア・アプリケーションをホスト・コンピュータ１０４は実行する。ホスト・プロセッサ１０８は、任意のタイプの汎用プロセッサとすることができ、または触覚効果信号を供給するように特別に設計されたプロセッサとすることができる。ホスト・プロセッサ１０８は、ホスト・コンピュータ１０４全体を操作する同じプロセッサとすることができ、または別個のプロセッサとすることができる。ホスト・プロセッサ１０８は、どの触覚効果を触覚周辺機器１０２に送るべきか、およびどの順序で触覚効果を送るべきかを決めることができる。メモリ１１０は、限定はしないが、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）または読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの任意のタイプの記憶デバイスまたはコンピュータ可読媒体とすることができる。メモリ１１０は、さらに、ホスト・プロセッサの内部に配置されるか、または内部および外部メモリの任意の組合せとすることができる。

ホスト・コンピュータ１０４は、有線または無線手段を介してディスプレイ１０６に結合される。ディスプレイ１０６は、ユーザにグラフィカル情報を与える任意のタイプの媒体とすることができ、これは、限定はしないが、モニタ、テレビジョン画面、プラズマ、ＬＣＤ、プロジェクタ、または他のディスプレイ・デバイスを含む。一実施形態では、ホスト・コンピュータ１０４はゲーミング・デバイス・コンソールであり、ディスプレイ１０６は、当技術分野で知られているような、ゲーミング・デバイス・コンソールに結合されるモニタである。別の実施形態では、当業者に知られているように、ホスト・コンピュータ１０４およびディスプレイ１０６は単一デバイスに組み合わせることができる。

図１〜２に示した実施形態では、ホスト・コンピュータ１０４は、有線またはＵＳＢ接続１０３によって触覚周辺機器１０２と連通する。しかしながら、他の実施形態では、触覚周辺機器１０２は、当業者に知られている他の有線通信または無線通信手段を使用してホスト・コンピュータ１０４と通信することができる。これは、限定はしないが、シリアルまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続を含むことができる。

図２に最もよく示されるように、触覚周辺機器１０２は、ハウジングまたは基部１２０と、１つまたは複数の自由度で移動できるマニピュランダムまたはユーザ入力デバイス１２２とを含む。マニピュランダム１２２はハウジング１２０から延びる。図２はジョイスティックを触覚周辺機器のマニピュランダムとして示しているが、本開示はジョイスティック・マニピュランダムに限定されず、全体的にまたは部分的に１つまたは複数の自由度で移動可能な任意のデバイスをさらに含むことを当業者は理解されよう。ジョイスティックは単なるコントローラのマニピュランダムの例示的な実施形態であり、トリガ、ボタン、または他のユーザ入力要素などの他の構成をもつマニピュランダムを、本明細書でより詳細に説明するように、使用することができることを当業者は認識されよう。

図１をさらに参照すると、触覚周辺機器１０２は、ローカル・プロセッサ１１２、ローカル・メモリ１１４、マニピュランダム・センサ１２３、および少なくとも１つのアクチュエータまたは触覚出力デバイス１１８を含む。代替として、触覚周辺機器１０２はローカル・プロセッサ１１２を含まないように構成することができ、それによって、触覚周辺機器１０２からのすべての入力／出力信号は、ホスト・コンピュータ１０４によって直接扱われ処理される。本明細書でより詳細に説明するように、ローカル・プロセッサ１１２は触覚出力デバイス１１８に結合されて、ホスト・コンピュータ１０４からの高水準監視またはストリーミング・コマンドに基づいて触覚効果を触覚出力デバイス１１８に与える。ホスト・プロセッサ１０８と同様に、ローカル・プロセッサ１１２は、どの触覚効果を送るべきか、およびどの順序で触覚効果を送るべきかを決めることもできる。加えて、触覚周辺機器１０２が１つを超える触覚出力デバイスを含む場合、ローカル・プロセッサ１１２はどの触覚出力デバイスが触覚効果信号を受け取ることになるかを決めることができる。加えて、ホスト・コンピュータ１０４のメモリ１１０と同様に、ローカル・メモリ１１４は、限定はしないが、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）または読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの任意のタイプの記憶デバイスまたはコンピュータ可読媒体とすることができる。ローカル・メモリ１１４は、さらに、ローカル・プロセッサの内部に配置されるか、または内部および外部のメモリの任意の組合せとすることができる。

上述のように、触覚周辺機器１０２のマニピュランダム１２２は、１つまたは複数の自由度内で物理的に移動することができる。例えば、ユーザは、マニピュランダム１２２を、前に、後に、左に、または右に移動させることができる。ユーザがマニピュランダム１２２を移動させると、マニピュランダム・センサ１２３は、マニピュランダムの移動および／または位置を検出し、センサ信号をローカル・プロセッサ１１２に送出する。次に、ローカル・プロセッサ１１２は、センサ信号をホスト・コンピュータ１０４に通信するかまたは送出する。受け取ったセンサ信号に基づいて、ホスト・コンピュータ１０４は、ビデオ・ゲーム内のアクションを実行し、仮想環境を更新する。別の言い方をすれば、触覚周辺機器１０２のマニピュランダム１２２の移動はユーザからの入力を表し、その入力により、ユーザは、限定はしないが、一人称射手に関連するビデオ・ゲーム、三人称キャラクタ・インタラクション、車両関連ゲーム、またはコンピュータ・シミュレーションを含む、ホスト・コンピュータ１０４で作動しているソフトウェア・アプリケーションと対話することができるようになる。マニピュランダム１２２の移動は、カーソルもしくは他の画像などのコンピュータ生成グラフィカル物体、またはディスプレイ１０６を介してホスト・コンピュータ１０４によって表示される何か他のグラフィカル物体の移動に対応する入力、あるいは人、車両、またはゲームもしくコンピュータ・シミュレーションで見いだすことができる何か他のエンティティなどの仮想キャラクタまたはゲーミング・アバターを制御するための入力をホスト・コンピュータ１０４に供給することができる。

マニピュランダム・センサ１２３からのセンサ信号を受け取ることに加えて、ローカル・プロセッサ１１２は、さらに、触覚出力デバイス１１８から出力されるべき触覚効果に関連するホスト・コンピュータ１０４からの高水準監視またはストリーミング・コマンドを受け取る。次に、ローカル・プロセッサ１１２は、ホスト・コンピュータ１０４からの高水準監視またはストリーミング・コマンドに基づいて触覚出力デバイス１１８に制御または駆動信号を供給する。例えば、作動時に、電圧の大きさおよび期間がホスト・コンピュータ１０４から触覚周辺機器１０２に流され、情報はローカル・プロセッサ１１２を介して触覚出力デバイス１１８に供給される。ホスト・コンピュータ１０４は、触覚出力デバイス１１８によって出力されるべき触覚効果のタイプなど（例えば振動、急激な揺れ、デテント、ポップなど）の高水準コマンドをローカル・プロセッサ１１２に供給することができ、それによって、ローカル・プロセッサ１１２は、出力されるべき触覚効果の特定の特性（例えば、大きさ、周波数、期間など）に応じて触覚出力デバイス１１８に命令する。ローカル・プロセッサ１１２は、それに結合されたローカル・メモリ１１４から触覚効果のタイプ、大きさ、周波数、期間、または他の特性を引き出すことができる。ホスト・コンピュータ１０４から受け取ったゲーム・アクションおよび制御信号に応じて、ローカル・プロセッサ１１２は制御または駆動信号を触覚出力デバイス１１８に送って、振動、デテント、質感、急激な揺れ、またはポップを含む多種多様な触覚効果または感覚のうちの１つを出力することができる。

触覚出力デバイス１１８は、仮想現実システムの当業者に知られているような慣性または運動感覚アクチュエータとすることができる。あり得る触覚出力デバイスには、限定はしないが、偏心質量がモータによって移動される偏心回転質量（「ＥＲＭ」）アクチュエータ、ばねに取り付けられた質量が前後に駆動される線形共振アクチュエータ（「ＬＲＡ」）、圧電アクチュエータ、偏心質量がモータによって移動される電磁モータ、振動触感アクチュエータ、慣性アクチュエータ、形状記憶合金、信号に応答して変形する電気活性ポリマー、剛性、静電気摩擦（ＥＳＦ）、超音波表面摩擦（ＵＳＦ）を変化させるための機構、または他の好適なタイプの作動デバイスが含まれる。あり得る触覚出力デバイスには、前掲した複数のタイプのアクチュエータの組み合わせも含まれる。別の実施形態では、触覚出力デバイスは、例えば、マニピュランダム１２２および／またはハウジング１２０の剛性／減衰を変化させるソレノイド、マニピュランダム１２２および／またはハウジング１２０のサイズを変化させる小さいエアバッグ、または形状変化材料を含む運動触覚フィードバックを使用することができる。

前に述べたように、触覚周辺機器１０２は単に触覚周辺機器の例示的な実施形態であり、他の構成、形状、およびサイズをもつ触覚周辺機器を使用することができる。例えば、図３〜５は、本発明の実施形態で利用することができる触覚周辺機器３０２の別の実施形態を示す。図３および４は、触覚周辺機器３０２の異なる斜視図であり、触覚周辺機器は手持ち式ゲーミング・コントローラであり、一方、図５は、ホスト・コンピュータ１０４およびディスプレイ１０６をさらに含むゲーミング・システム３００で使用される触覚周辺機器３０２のブロック図を示す。触覚周辺機器３０２のハウジング３２４は、左利きのユーザによってもまたは右利きのユーザによっても、デバイスを把持する２つの手を容易に収容するように整形される。触覚周辺機器３０２は、単に、ビデオ・ゲーム・コンソール・システムで現在利用可能な多くの「ゲームパッド」と同様の形状およびサイズのコントローラの例示的な実施形態であり、限定はしないが、Ｗｉｉ（商標）リモートまたはＷｉｉ（商標）Ｕコントローラ、Ｓｏｎｙ（登録商標）ＳｉｘＡｘｉｓ（商標）コントローラまたはＳｏｎｙ（登録商標）Ｗａｎｄコントローラ、Ｘｂｏｘ（商標）コントローラまたは類似のコントローラなどのコントローラならびに実在の物体（テニスラケット、ゴルフクラブ、野球用バットなどのような）および他の形状のように整形されたコントローラを含む、他のユーザ入力要素の構成、形状、およびサイズをもつコントローラを使用することができることを当業者は認識されよう。

触覚周辺機器３０２は、ジョイスティック３２２、ボタン３３０、およびトリガ３３２を含むいくつかのユーザ入力要素またはマニピュランダムを含む。本明細書で使用するユーザ入力要素は、ホスト・コンピュータ１０４と対話するためにユーザによって操作されるトリガ、ボタン、ジョイスティックなどのようなインタフェース・デバイスを指す。図３〜４で見て分かるように、および当業者に知られているように、各ユーザ入力要素および追加のユーザ入力要素について１つを超えるものが触覚周辺機器３０２に含まれ得る。したがって、トリガ３３２の本説明は、例えば、触覚周辺機器３０２を単一のトリガに限定しない。さらに、図５のブロック図は、ジョイスティック３２２、ボタン３３０、およびトリガ３３２の各々について１つのみを示している。しかしながら、多数のジョイスティック、ボタン、およびトリガ、ならびに他のユーザ入力要素を上述のように使用することができることを当業者は理解されよう。

図５のブロック図で見て分かるように、触覚周辺機器３０２は、そのユーザ入力要素の各々を直接駆動するためのターゲット・アクチュエータまたは触覚出力デバイス、ならびにユーザの手が一般に置かれる場所でハウジング３２４に結合される１つまたは複数の全体またはランブル触覚出力デバイス３２６、３２８を含む。より詳細には、ジョイスティック３２２は、それに結合されたターゲット・アクチュエータまたは触覚出力デバイス３１８Ａを含み、ボタン３３０は、それに結合されたターゲット・アクチュエータまたは触覚出力デバイス３１８Ｂを含み、トリガ３３２は、それに結合されたターゲット・アクチュエータまたは触覚出力デバイス３１８Ｃを含む。複数のターゲット触覚出力デバイスに加えて、触覚周辺機器３０２は、そのユーザ入力要素の各々に結合された位置センサを含む。より詳細には、ジョイスティック３２２は、それに結合された位置センサ３２３を含み、ボタン３３０は、それに結合された位置センサ３３１を含み、トリガ３３２は、それに結合された位置センサ３３３を含む。ローカル・プロセッサ３１２は、それぞれ、ターゲット触覚出力デバイス３１８Ａ、３１８Ｂ、３１８Ｃ、ならびにジョイスティック３２２、ボタン３３０、およびトリガ３３２の位置センサ３２３、３３１、３３３に結合される。位置センサ３２３、３３１、３３３から受け取った信号に応答して、ローカル・プロセッサ３１２は、それぞれ、ジョイスティック３２２、ボタン３３０、およびトリガ３３２に指向性またはターゲット効果を直接与えるようにターゲット触覚出力デバイス３１８Ａ、３１８Ｂ、３１８Ｃに命令する。そのようなターゲット効果は、全体触覚出力デバイス３２６、３２８によってコントローラの本体全体に沿って生成される全体またはランブル触覚効果から識別可能または区別可能である。総体的な触覚効果は、多数の感覚の種類、例えば、映像、音声、および触覚が同時に関与するとき、ゲームへのより大きい没入感をユーザに与える。触覚周辺機器１０２およびホスト・コンピュータ１０４と同様に、触覚周辺機器３０２は、ディスプレイ１０６を有するホスト・コンピュータ１０４に結合され、それと通信する。触覚周辺機器３０２のローカル・プロセッサ３１２は各触覚出力デバイスに結合されて、ホスト・コンピュータ１０４からの高水準監視またはストリーミング・コマンドに基づいて触覚効果を各触覚出力デバイスに与える。触覚周辺機器３０２の触覚出力デバイスは、触覚周辺機器１０２の触覚出力デバイス１１８に対して本明細書で列記した任意のタイプのアクチュエータとすることができる。

図６〜７は、本発明の別の実施形態による触覚周辺機器６０２を示し、触覚周辺機器６０２は、タブレット・コンピュータ６０４とともに使用することができるゲーミング・タブレット・コントローラである。タブレット・コンピュータ６０４は、ゲーミング・アクティビティのために特別に設計することができ、例えば、Ｒａｚｅｒ Ｉｎｃ．などから入手可能であり、または市場でよく知られており入手可能であるタブレット・コンピュータ、例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）Ｉｐａｄ（登録商標）、Ｋｉｎｄｌｅ（登録商標）Ｆｉｒｅ（登録商標）、およびＳａｍｓｕｎｇ（登録商標）Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ（登録商標）などとすることができる。触覚周辺機器６０２は、タブレット・コンピュータ６０４を受け取るように構成されたドッキング部分６４０と、ユーザがタブレット・コンピュータ６０４上のゲームを制御するためにマニピュランダムが上に配設されているハンドル６４２、６４４とを含む。ドッキング部分６４０は触覚周辺機器６０２をタブレット・コンピュータ６０４に接続し、その結果、ボタンを押す、ジョイスティックを動かす、トリガを押すなどのハンドル６４２、６４４へのユーザによるアクションが、タブレット・コンピュータ６０４でプレーされているゲームへのアクションをもたらす。

ハンドル６４２、６４４は、コントローラ上にある一般的なマニピュランダムまたはユーザ入力要素を含む。マニピュランダムは、ハンドル６４４に関して説明されることになる。しかしながら、当業者は、同じまたは同様のマニピュランダムをハンドル６４２上で使用することができることを認識されよう。特に、ハンドル６４４は、ジョイスティック６２２、ボタン６３０、およびトリガ６３２を含む。図６で見て分かるように、および当業者に知られているように、これらのユーザ入力要素の各々について２つ以上を各ハンドル６４２、６４４に含めることができる。さらに、ハンドル６４２、６４４は、全体またはランブル触覚出力デバイス３２６、３２８に関して上述したように全体またはランブル触覚効果をハンドル６４２、６４４に与えるために、ユーザの手が一般に配置される場所でハンドル６４２、６４４に取り付けられた全体およびランブル触覚出力デバイス６２６、６２８を含む。

図７のブロック図に示すように、触覚周辺機器６０２は、ドッキング部分６４０を介してタブレット・コンピュータ６０４と通信するローカル・プロセッサ６１２を含む。図７のブロック図は、ジョイスティック６２２、ボタン６３０、およびトリガ６３２の各々について１つのみを示している。しかしながら、多数のジョイスティック、ボタン、およびトリガ、ならびに他のユーザ入力要素を上述のように使用することができることを当業者は理解されよう。ローカル・プロセッサ６１２は、それぞれ、ターゲット触覚出力デバイス６１８Ａ、６１８Ｂ、６１８Ｃならびにジョイスティック６２２、ボタン６３０、およびトリガ６３２の位置センサ６２３、６３１、６３３に結合される。位置センサ６２３、６３１、６３３から受け取った信号に応答して、ローカル・プロセッサ６１２は、それぞれ、ジョイスティック６２２、ボタン６３０、およびトリガ６３２に指向性またはターゲット効果を直接与えるようにターゲット触覚出力デバイス６１８Ａ、６１８Ｂ、６１８Ｃに命令する。触覚周辺機器６０２のローカル・プロセッサ６１２は各触覚出力デバイスに結合されて、ホスト・コンピュータ６０４からの高水準監視またはストリーミング・コマンドに基づいて触覚効果を各触覚出力デバイスに与える。触覚周辺機器６０２の触覚出力デバイスは、触覚周辺機器１０２の触覚出力デバイス１１８に対して本明細書で列記した任意のタイプのアクチュエータとすることができる。

どの触覚周辺機器構成または実施形態が利用されるかにかかわらず、システムのホスト・プロセッサおよび／またはローカル・プロセッサは、触覚周辺機器の触覚出力デバイスを介して出力されるべき触覚効果の制御パラメータを含むオーディオ・トラックまたはファイルを受け取るように構成される。別の言い方をすれば、オーディオ・トラックまたはファイルは、システムのホスト・プロセッサおよび／またはローカル・プロセッサに触覚効果を届けるかまたは供給するための手段として利用される。本質的に、１つまたは複数の触覚効果の制御パラメータが、オーディオ・トラックまたはファイル上に符号化され、次に、システムのホスト・プロセッサおよび／またはローカル・プロセッサに供給されるかまたは送出される。一実施形態では、オーディオ・トラックまたはファイルは、１つまたは複数の独立したオーディオ・チャネルを含むことができるオーディオ成分を有するＷＡＶファイルまたは他のファイルとすることができる。例えば、オーディオ・トラックまたはファイルは、１つまたは複数の独立したオーディオ・チャネルを含むＭＯＶファイルなどのビデオ・ファイルとすることができる。オーディオ・トラックまたはファイルは、モノもしくはモノラル式オーディオ・フォーマット、ステレオもしくはステレオ式オーディオ・フォーマット、またはマルチチャネル・オーディオ・フォーマットを有することができる。図１２に関してより詳細に本明細書で説明するように、１つまたは複数の触覚効果の制御パラメータがオーディオ・トラックまたはファイル上に符号化された後、オーディオ・トラックまたはファイルは、システムのホスト・プロセッサおよび／またはローカル・プロセッサに供給されるかまたは送出される前に、ＨＡＰＴファイルなどの触覚専用ファイルまたはフォーマットに変換することができる。別の言い方をすれば、最初にオーディオ・トラックまたはファイル上に符号化されるが、触覚効果は、その後、本発明の範囲から逸脱することなく、オーディオ成分を含まない触覚ファイル（例えば、ＨＡＰＴファイルなどの触覚専用フォーマットを有するファイル）に変換することができる。プロセッサ上のソフトウェアは、オーディオ・トラックまたはファイルを復号するか、あるいはオーディオ・トラックまたはファイルから生成された触覚ファイルを復号し、制御パラメータに応じた触覚効果を出力するように触覚周辺機器の触覚出力デバイスに命じる。

とりわけ、触覚効果を与えるためのオーディオ・トラックまたはファイル８５０の使用が、図８に関してより詳細に説明される。図８は、本発明の実施形態による、触覚効果を触覚周辺機器に与えるためのシステムのブロック図を示す。単なる例証のために、触覚効果を与えるためのオーディオ・トラックまたはファイルの使用が、上述のような触覚周辺機器３０２およびターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃを有するトリガ３３２に関してより詳細に説明される。しかしながら、触覚効果を与えるためのオーディオ・トラックまたはファイルの使用は、触覚周辺機器１０２、触覚周辺機器６０２、またはビデオ・ゲーム技術分野で知られているような別の構成を有する触覚周辺機器に同様に適用されうることを当業者は理解されよう。さらに、触覚効果を与えるオーディオ・トラックまたはファイルの使用は、触覚周辺機器の他のユーザ入力要素、例えば、それぞれ、ターゲット触覚出力デバイス３１８Ａ、３１８Ｂを有するジョイスティック３２２、ボタン３３０、および／またはランブル触覚出力デバイス３２６、３２８を有するハウジング３２４に同様に適用されうることを当業者は理解されよう。さらに、本発明の別の実施形態では、触覚効果を与えるためのオーディオ・トラックまたはファイルの使用は、触覚周辺機器自体に同様に適用されて、それの動きをもたらすかまたは引き起こすことができる。

この実施形態では、オーディオ・トラックまたはファイル８５０は、触覚周辺機器３０２の触覚出力デバイス３１８Ｃを介して出力されるべき第１の触覚効果８５８を生成するための第１の組の制御パラメータを有する第１のチャネル８５２と、触覚周辺機器３０２の触覚出力デバイス３１８Ｃを介して出力されるべき第２の触覚効果８６０を生成するための第２の組の制御パラメータを有する第２のチャネル８５４とを含む。オーディオ・トラックまたはファイル８５０は、オーディオのミキシング・プロセスによって生成される２つの独立したオーディオ・チャネル（第１のチャネル８５２および第２のチャネル８５４）を含むＷＡＶファイルまたは他の音響ファイルである。オーディオ・ミキシングは、多重ソース音響信号が１つまたは複数のチャネルに組み合わされるプロセスである。このプロセスにおいて、ソース信号のレベル、周波数内容、ダイナミクス、および／またはパノラマ位置を操作することができる。本明細書の実施形態により触覚効果を与えるためにこれに関して利用される場合、ソース信号は、より詳細に本明細書で説明するように、触覚周辺機器の触覚出力デバイスに特定の触覚効果を伝えるために操作される。

図８の実施形態では、オーディオ・トラックまたはファイル８５０は、２つの独立したオーディオ・チャネル、例えば、第１のチャネル８５２および第２のチャネル８５４をもつステレオまたはステレオ式オーディオ・フォーマットを有する。ステレオまたはステレオ式オーディオ・フォーマットは、自然に聞いているように対向する方向から聞こえる音響の印象を作り出すように２つのスピーカ（例えば、左スピーカおよび右スピーカ）を介して出力することができる２つの独立したオーディオ・チャネル（例えば、左チャネルおよび右チャネル）を使用することによって達成される。２つの独立したオーディオ・チャネルにより示されているが、オーディオ・トラックまたはファイル８５０は、オーディオ・トラックまたはファイルが２つを超える独立したオーディオ・チャネルを含むマルチチャネル・オーディオ・フォーマットを有することができる。さらに、オーディオ・トラックまたはファイル８５０は、１つの位置から出力することができる単一のオーディオ・チャネルが、多くの場合、音場の中心にある状態のモノまたはモノラル式オーディオ・フォーマットを有することができる。

本発明の一実施形態では、オーディオ・トラックまたはファイル８５０はソース信号のパニングを介して生成される。別の言い方をすれば、オーディオ・トラックまたはファイル８５０は、オーディオ・ミキシング・プロセスで利用されるパニング・ツールを介して生成されるかまたはプログラムされる。オーディオ・ミキシング・プロセスにおけるパニングは、音響信号（モノラル式またはステレオ式対）をパン制御設定によって決定される新しいステレオまたはマルチチャネル音場に分配することである。利用することができる例示のパニング・ツールは、限定はしないが、 Ｐｒｏ Ｔｏｏｌｓ、Ｌｏｇｉｃ Ｐｒｏ、Ａｕｄｉｔｉｏｎ、Ａｕｄａｃｉｔｙ、Ｓｏｎｙ ＳｏｕｎｄＦｏｒｇｅ、Ａｂｌｅｔｏｎ Ｌｉｖｅ、またはＢｉｔｗｉｇ Ｓｔｕｄｉｏなどの商用オーディオ・エディティング・スイートまたはプログラムで利用可能なパニング機能、ならびに限定はしないがＰｒｅｍｉｅｒｅ ＰｒｏまたはＡｖｉｄなどの商用ビデオ・エディタで利用可能なパニング機能を含む。

図９は、図８のオーディオ・ファイルを生成するためのオーディオ・エディタ・プログラムの例示的なスクリーン・ショットを示す。より詳細には、図９は、モノラル式ソース信号９６２のパニングを介して生成されるオーディオ・トラックまたはファイル８５０のスクリーン・ショット９６１である。パニング機能９６４を利用して、モノラル式ソース信号９６２を２つのチャネル、すなわち、触覚周辺機器３０２の触覚出力デバイス３１８Ｃを介して出力されるべき第１の触覚効果８５８を生成するための第１の組の制御パラメータを有する第１のチャネル８５２と、触覚周辺機器３０２の触覚出力デバイス３１８Ｃを介して出力されるべき第２の触覚効果８６０を生成するための第２の組の制御パラメータを有する第２のチャネル８５４とに分配するかまたは分割する。パニングに加えて、各チャネルの信号のレベル、周波数内容、ダイナミクス、および／またはパノラマ位置もオーディオ・エディタ・プログラムを介して操作することができる。例えば、オーディオ・エディタ・プログラムのペンシル・ツールを使用して、２つのチャネルを編集することができる。ペンシル・ツールは、ボリューム・オートメーション（ｖｏｌｕｍｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）、パニング・オートメーション、および波形操作のために使用することができる。オートメーションにより、ミキシングがずっと正確になり、多くの時間が節約され、一方、波形を作成し直すかまたは操作することにより、プログラマは普通でない効果を作り出し、トラックの欠陥を修正することができる。

チャネル８５２、８５４が、パニング・ツールを介して生成されるように本明細書では説明されているが、パニング・ツールは、ソース音響信号を分配するかまたは分割するための唯一の実施態様ではない。本発明の別の実施形態では、チャネル８５２、８５４は、インターリーブＷＡＶファイルにミックス・ダウンされる多数のモノラル式トラックで構成される。

一実施形態では、第１および第２の触覚効果８５８、８６０は、触覚周辺機器３０２のトリガ３３２を対向する方向に動かすように構成される。より詳細には、図１０Ａおよび１０Ｂに示したトリガ３３２の側面図を参照すると、トリガ３３２は、ターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃを介して内側におよび外側に動くことができる双方向トリガである。図１０Ａおよび１０Ｂは触覚周辺機器３０２のトリガ３３２の側面図であり、トリガは単なる例証のために触覚周辺機器から取り出されており、図１０Ａは、トリガ３３２が第１の触覚効果８５８を出力していることを示し、図１０Ｂは、トリガ３３２が第２の触覚効果８６０を出力していることを示す。第１のチャネル８５２（図８を参照）からの第１の組の制御パラメータは、方向矢印９６６によって示すように第１のまたは内側の方向にトリガ３３２を動かし、第２のチャネル８５４（図８を参照）からの第１の組の制御パラメータは、方向矢印９６８によって示すように第２のまたは外側の方向にトリガ３３２を動かす。別の言い方をすれば、トリガ３３２に適用されると、オーディオ・トラックまたはファイル８５０の第２のチャネル８５４からの第２の触覚効果８６０は、トリガを外側に押すかまたは動かし、それは抵抗を引き起こし、一方、オーディオ・トラックまたはファイル８５０の第１のチャネル８５２からの第１の触覚効果８５８は、トリガを内側に引くかまたは動かし、それは抵抗の消失を引き起こす。人の指はトリガを内側に動かすことしかできないので、トリガを外側に押すかまたは動かすことにより、抵抗が引き起こされ、一方、トリガを内側に引くかまたは動かすことにより、デテントを伝えるのに有用である抵抗の消失が引き起こされる。各組の制御パラメータまたは触覚効果は、異なる感じをユーザにもたらすことになる。例えば、第１の触覚効果８５８は、抵抗の消失の感じの作り出すための内側にまたは下方に引く運動を強調するために十分に機能し、その一方で、第２の触覚効果８６０は、抵抗の感じを作り出すための前方にまたは上方に押す運動のために十分に機能する。押しまたは引き効果の使用は、コンテキスト、アニメーション、および触覚出力デバイスの強度に大きく依存する。強力な触覚出力デバイスは、アニメーション全体にわたって押し効果をもつ押しアニメーション（ｐｕｓｈｉｎｇ ａｎｉｍａｔｉｏｎ）を一種の間接的な現実感として模倣することができ、その一方で、比較的弱い触覚出力デバイスは、代りに、押しアニメーションの最終でユーザの脳をだますために短い引きを使用することになる。別の例では、トリガ３３２を外側に押すこととトリガ３３２を内側に引くこととの間を３０ミリ秒ごとに変化させることを利用して、射撃効果を作り出すかまたはシミュレートすることができる。

別の実施形態では、第１および第２の触覚効果８５８、８６０は、異なる時間でのおよび／または異なる感知状況または状態に応じた、トリガ３３２に出力されるべき異なるタイムラインの触覚効果である。第１のチャネル８５２（図８を参照）からの第１の組の制御パラメータは、トリガ３３２に適用されるべき第１のタイムラインまたはシーケンスの触覚効果であり、第２のチャネル８５４（図８を参照）からの第２の組の制御パラメータは、トリガ３３２に適用されるべき第２のタイムラインまたはシーケンスの触覚効果である。例えば、一実施形態では、トリガ３３２に適用されるべき第１のタイムラインまたはシーケンスの触覚効果はトリガ３３２の振動を含むことができ、一方、トリガ３３２に適用されるべき第２のタイムラインまたはシーケンスの触覚効果はトリガ３３２のデテントを含むことができる。振動効果をトリガ３３２に伝えるかまたは指示するために、チャネル８５２のソース信号は、１０ミリ秒などの所定の周期を有する周期信号を含むように操作することができる。ターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃを介して触覚周辺機器３０２のトリガ３３２に適用されると、１０ミリ秒周期（１０ミリ秒のオン、１０ミリ秒の途切れ、それの繰り返し）がトリガの振動をもたらす。デテント効果をトリガ３３２に伝えるかまたは指示するのに、チャネル８５４のソース信号は、図１０Ａに関して上述したように抵抗の消失を作り出すかまたは引き起こすために、トリガ３３２が内側におよび／または下向きに引かれるかまたは動かされる一時的効果を含むように操作することができる。デテントは、信号の短く強力なパルスを使用して作り出される。別のテクスチャまたは効果が同時にプレーされている場合、信号は、プレーされている主要効果の逆方向に与えられる必要があることになる。代替として、他の効果を弱めることができ（他の効果の全体において、またはデテント効果の両側の少なくとも３０ミリ秒において）、短パルスの押し信号（ｐｕｓｈ ｓｉｇｎａｌ）を送ることができる（通常、５〜３０ｍｓの範囲）。触覚出力デバイス３１８Ｃによって出力される触覚効果は、限定はしないが、さまざまな程度の振動、さまざまな程度のデテント、または他のタイプの触覚効果を含むことができる。したがって、オーディオ・トラックまたはファイル８５０を生成するかまたはプログラムするとき、商用オーディオ・エディティング・プログラムの多用性を使用して、多数のタイムラインをもつ触覚効果を生成することができる。制御パラメータは、オーディオ・エディティング・プログラム内のパニングまたは他のツールを介して第１および第２のチャネル８５２、８５４にマップされ、各チャネルの制御パラメータは、トリガ３３２に適用されるべき触覚効果のタイプ、量、および周波数を指示する。

オーディオ・トラックまたはファイル８５０が、所望に応じて、生成されたかまたはプログラムされた後、オーディオ・トラックまたはファイル８５０は、ホスト・コンピュータ１０４のホスト・プロセッサ１０８および／または触覚周辺機器３０２のローカル・プロセッサ３１２に送られるかまたはさもなければ送出される。生成されたかまたはプログラムされたオーディオ・トラックまたはファイル８５０は、任意のタイプの記憶デバイスまたはコンピュータ可読媒体上にセーブされる。ゲーム・アプリケーションなどのアプリケーションによって、オーディオ・トラックまたはファイル８５０は、記憶デバイスまたはコンピュータ可読媒体からロードされ、触覚周辺機器に送出される。さらに、図１２に関して説明するように、ホスト・コンピュータ１０４のホスト・プロセッサ１０８および／または触覚周辺機器３０２のローカル・プロセッサ３１２に送出する前に、触覚プレビュー・ツールを利用して、オーディオ・トラックまたはファイル８５０からの触覚効果を視覚化するおよび／または変更することができる。ホスト・コンピュータ３０４のホスト・プロセッサ３０８および／または触覚周辺機器３０２のローカル・プロセッサ３１２は、オーディオ・トラックまたはファイル８５０を受け取る（または図１２に関して説明するようにオーディオ・トラックまたはファイル８５０から変換された触覚専用ファイルを受け取る）ように構成され、オーディオ・トラックまたはファイル８５０からの第１および第２の組の制御パラメータ（または図１２に関して説明するようにオーディオ・トラックまたはファイル８５０から変換された触覚専用ファイルからの制御パラメータ）を復号するように構成されたソフトウェアを含む。次に、トリガ３３２のターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃの触覚効果は、ホスト・コンピュータ３０４のホスト・プロセッサ３０８および／または触覚周辺機器３０２のローカル・プロセッサ３１２上にプログラムされると考えることができる。これらの触覚効果は、状態の変化および触覚効果の事前定義マッピングを形成することができる。例えば、事前定義マッピング・システムは、特定のタイムラインまたはシーケンスのプログラム化触覚効果が、検出された状態に応じてプレーされることを指示することができる。検出された状態が関連触覚効果を有すると決定された場合、ホスト・プロセッサ１０８および／またはローカル・プロセッサ３１２は、関連触覚効果の第１および／または第２の組の制御パラメータを含む関連制御信号を出力する。

ホスト・コンピュータ３０４のホスト・プロセッサ３０８および／または触覚周辺機器３０２のローカル・プロセッサ３１２は、触覚効果の制御パラメータを含むターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃへの制御または駆動信号を出力するように構成される。例えば、動作時に、電圧の大きさおよび継続時間がホストまたはローカル・プロセッサから流され、情報がターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃに供給される。制御または駆動信号は、出力されるべき触覚効果の特定の特性（例えば、大きさ、周波数、継続時間など）に関してターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃに命令する。トリガ３３２のターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃは、ホスト・プロセッサ１０８および／またはローカル・プロセッサ３１２から制御信号を受け取り、触覚効果を触覚周辺機器に出力するように構成される。実例として、ユーザがキャラクタまたは何か他のグラフィカル物体を制御しており、そのとき、仮想環境で爆発に出会う場合、関連触覚効果は振動とすることができる。この場合、ホスト・プロセッサ１０８および／またはローカル・プロセッサ３１２はターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃに制御信号を送って、適切な触覚効果、この例では特定の強度をもつ振動を与える。

トリガ３３２のための触覚効果を用意するかまたはプログラムするためにオーディオ・ファイル８５０を使用すると、触覚効果を触覚周辺機器に与えるためのツール・チェーンおよびワークフローが保護される。より詳細には、触覚出力デバイスごとに時間がかかる触覚効果のカスタム・オーサリングを行うのではなく、オーディオ・ファイル８５０を使用すると、オーディオ・ファイルを生成するオーディオ・エディタ・プログラムが触覚効果の視覚化を行うので、トリガ３３２のための触覚効果を作り出すこと、ならびにオーディオ・エディタ・プログラムのためのプラグイン・ツールまたはアプリを作り出すプロセスの両方が簡単になる。加えて、オーディオ・ファイル８５０を使用すると、複雑なまたは多様な触覚効果を迅速に生成するために多数のタイムラインを融通できるようになる。

図１１は、触覚効果を触覚周辺機器３０２の多数の触覚出力デバイスに与えるためのシステムのブロック図を示す。触覚効果は、空間的触覚効果を与えるための触覚出力デバイスごとの別個のオーディオ・ファイルから構成することができ、異なる触覚効果が別個のまたは異なる触覚出力デバイスを介して出力される。単なる例証のために、触覚効果を与えるオーディオ・トラックまたはファイルの使用が、上述のような触覚周辺機器３０２およびターゲット触覚出力デバイス３１８Ａ、３１８Ｂ、３１８Ｃを有するジョイスティック３２２、ボタン３３０、トリガ３３２に関してより詳細に説明される。しかしながら、触覚効果を与えるオーディオ・トラックまたはファイルの使用は、触覚周辺機器１０２、触覚周辺機器６０２、またはビデオ・ゲーム技術分野で知られているような別の構成を有する触覚周辺機器に同様に適用されうることを当業者は理解されよう。

より詳細には、複数のオーディオ・ファイル１１５０_１、１１５０_２、１１５０_３、１１５０_４は、各々それぞれの触覚出力デバイス３１８Ａ、３１８Ｂ、３１８Ｃ、３２６／３２８を介してそれぞれの触覚効果１１５６_１、１１５６_２、１１５６_３、１１５６_４を生成するための１組の制御パラメータを有する少なくとも１つのチャネル（図１１には図示せず）を含む。別の言い方をすれば、オーディオ・ファイル１１５０_１は、触覚周辺機器３０２のターゲット触覚出力デバイス３１８Ａを介してジョイスティック３２２に出力されるべき触覚効果１１５６_１を生成するための１組の制御パラメータを有する少なくとも１つのチャネルを含む。同様に、オーディオ・ファイル１１５０_２は、触覚周辺機器３０２のターゲット触覚出力デバイス３１８Ｂを介してボタン３３０に出力されるべき触覚効果１１５６_２を生成するための１組の制御パラメータを有する少なくとも１つのチャネルを含む。同様に、オーディオ・ファイル１１５０_３は、触覚周辺機器３０２のターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃを介してトリガ３３２に出力されるべき触覚効果１１５６_３を生成するための１組の制御パラメータを有する少なくとも１つのチャネルを含む。同様に、オーディオ・ファイル１１５０_４は、触覚周辺機器３０２のランブル触覚出力デバイス３２６、３２８の一方を介してハウジング３２４に出力されるべき触覚効果１１５６_４を生成するための１組の制御パラメータを有する少なくとも１つのチャネルを含む。オーディオ・ファイル８５０に関して上述したように、各オーディオ・ファイル１１５０_１、１１５０_２、１１５０_３、１１５０_４は１つを超えるチャネルを含むことができる。例えば、各オーディオ・ファイル１１５０_１、１１５０_２、１１５０_３、１１５０_４は、オーディオ・ミキシング・プロセスによって生成される２つの独立したオーディオ・チャネルを含むことができる。

本発明の一実施形態では、オーディオ・ファイル１１５０_１、１１５０_２、１１５０_３、１１５０_４のうちの２つ以上が、ソース信号のパニングを介して生成されうる。別の言い方をすれば、オーディオ・ファイル１１５０_１、１１５０_２、１１５０_３、１１５０_４のうち２つ以上が、オーディオ・ミキシング・プロセスに利用されるパニング・ツールを介して生成されるかまたはプログラムされる。例えば、パニング・ツールを適用して、多数の触覚出力デバイスを有するデバイスのために拡大するようにマルチチャネル・オーディオ・フォーマットを迅速に作り出することができる。モノラル式ソース信号は、２つ以上のトラックに迅速に分割するかまたは分配することができ、各トラックは、触覚出力デバイスのうちの１つを介して出力されるべき触覚効果を生成するための１組の制御パラメータを含む。加えてまたは代替として、オーディオ・ファイル１１５０_１、１１５０_２、１１５０_３、１１５０_４のうちの２つ以上は、オーディオ・ミキシング・プロセスで利用されるペンシル・ツールを介して生成されるかまたはプログラムされる。ペンシル・ツールを使用して、パニング、波形、周波数、ボリューム／強度などに関連して速い形状（ｑｕｉｃｋ ｓｈａｐｅ）を生成することになる。ペンシル・ツールを使用して、同じ周期および強度で生じる規則的なテクスチャ、または同じ周期であるがランダムな強度またはボリュームで生じるランダム化テクスチャを生成することもできる。

本発明の一実施形態では、ホスト・コンピュータ３０４のホスト・プロセッサ３０８および／または触覚周辺機器３０２のローカル・プロセッサ３１２は、オーディオ・ファイル（例えば、オーディオ・ファイル８５０またはオーディオ・ファイル１１５０_１、１１５０_２、１１５０_３、１１５０_４）を直接受け取るように構成され、オーディオ・ファイルの制御パラメータを復号するように構成される。本発明の別の実施形態では、触覚効果がホスト・コンピュータ３０４のホスト・プロセッサ３０８および／または触覚周辺機器３０２のローカル・プロセッサ３１２に送出される前に、触覚効果視覚化および／または変更のために触覚プレビュー・ツールを利用することができる。例えば、図１２は、オーディオ・ファイル（例えば、オーディオ・ファイル８５０またはオーディオ・ファイル１１５０_１、１１５０_２、１１５０_３、１１５０_４）からの触覚効果の制御パラメータをプレビューおよび／または変更するための触覚プレビュー・ツールの例示のスクリーン・ショット１２７０を示す。別の言い方をすれば、触覚効果の制御パラメータは、それぞれの触覚出力デバイスごとにオーディオ・ファイルを介して生成された。スクリーン・ショット１２７０は、新規ボタン１２７２、インポート・ボタン１２７４、およびエクスポート・ボタン１２７６を含む。新規ボタン１２７２は、空き効果テンプレートを開き、ユーザが、１つまたは複数のオーディオ・ファイルを異なるトラックに配置し、それらを組み合わせることによって、１つまたは複数のオーディオ・ファイルから新しい効果を作り出すようにさせる。インポート・ボタン１２７４は、ユーザが利用可能な触覚出力デバイス（例えば、この実施形態では、利用可能な触覚出力デバイスは、左トリガ、右トリガ、右ランブル、および左ランブルを含む）の各々に対して１つまたは複数のオーディオ・ファイルをインポートできるようにするウインドウを開く。ユーザは、出力ディレクトリならびに名前を指定できることになる。エクスポート・ボタン１２７６は、１つまたは複数のオーディオ・ファイル（例えば、オーディオ・ファイル８５０またはオーディオ・ファイル１１５０_１、１１５０_２、１１５０_３、１１５０_４）からの制御パラメータを、触覚周辺機器で再生するための所定の触覚ファイル・フォーマットに変換する。このように、エクスポート・ボタン１２７６が利用された後、触覚効果は、もはやオーディオ・ファイルまたはフォーマット（例えば、ＷＡＶファイル）に符号化されず、むしろ、触覚効果は、オーディオ成分を含まないＨＡＰＴファイルなどの触覚専用ファイルまたはフォーマットに変換される。

スクリーン・ショット１２７０を生成する触覚プレビュー・ツールは、触覚効果視覚化を行い、その結果、最終効果がホスト・コンピュータ３０４のホスト・プロセッサ３０８および／または触覚周辺機器３０２のローカル・プロセッサ３１２への送出を介してビデオ・ゲームに統合される前に、ユーザが触覚効果のライブラリを感じて変更することが可能になる。より詳細には、触覚プレビュー・ツールが開けられると、触覚プレビュー・ツールは、触覚出力デバイスの各々に対して別個のトラックを表示する。各トラックは、オーディオ・ファイルによって以前に生成されたか、またはオーディオ・ファイルに符号化されたプログラム化触覚効果または制御パラメータの視覚表示である。視覚化により、ユーザは、プログラム化触覚効果がどのように構成されているか、およびプログラム化触覚効果がどのように異なる触覚出力デバイスにわたってプレーするかを直観的に理解する。例えば、図１２は、ターゲット触覚出力デバイス３１８Ｃを介した右トリガ３３２のための第１および第２のプログラム化触覚効果８５８、８６０と、右ランブル触覚出力デバイス３２６を介したハウジング３２４のためのプログラム化触覚効果１２７８とを示す。第１および第２のプログラム化触覚効果８５８、８６０（すなわち、図１０Ａおよび１０Ｂに関して上述した「押し」および「引き」効果）が、異なる色で表示される。

トラックが、プレーまたはスタート・ボタン１２８０を介してプレーされると、プログレス・バー１２８２がプレーするかまたは充満し、トラックそれ自体も色で充満する。個別のトラックまたは触覚出力デバイスは、各トラックの「Ｍ」ボタンを介して弱められうる。これは非常に有用であり、その理由は、それが、ある触覚出力デバイスのみの選択的再生を可能にするからである。例えば、ランブル効果がプレーしている場合、かすかなトリガ効果を意識的に識別するのは困難なことがある。ランブル・トラックを弱めると、ユーザはトリガ効果のみを経験する。

スクリーン・ショット１２７０を生成する触覚プレビュー・ツールをさらに使用して、効果特性メニュー１２８４を介して全体的な効果の強度またはボリュームをカスタマイズするかまたは調節することができる。触覚効果の強度またはボリュームは、強度スライダ１２８６を介してグラフィック的に変更することができ、それにより、触覚専用ファイル（例えばＨＡＰＴファイル）は変更されるが、触覚専用ファイルがそこから生成されたソース・オーディオ・ファイル（例えば、ＷＡＶファイル）は変更されない。強度スライダ１２８６を介して強度設定を変更すると、スクリーン・ショット１２７０上に表示される視覚表示もまた変化することになる。効果特性メニュー１２８４は、トリガ・スロー・スライダ（ｔｒｉｇｇｅｒ ｔｈｒｏｗ ｓｌｉｄｅｒ）１２８８をさらに含む。触覚効果がプレーを始める抑圧または程度または移動の点であるトリガ３３２のトリガまたは作動点は、トリガ・スロー・スライダ１２８８を介してグラフィック的に変更するかまたは設定することができる。

上述のように、触覚効果を与えるためのオーディオ・トラックまたはファイルは、限定はしないが、Ｐｒｏ Ｔｏｏｌｓ、Ｌｏｇｉｃ Ｐｒｏ， Ａｕｄｉｔｉｏｎ、Ａｕｄａｃｉｔｙ、Ｓｏｎｙ ＳｏｕｎｄＦｏｒｇｅ、Ａｂｌｅｔｏｎ Ｌｉｖｅ、またはＢｉｔｗｉｇ Ｓｔｕｄｉｏなどの商用オーディオ・エディティング・スイートまたはプログラム、ならびに限定はしないがＰｒｅｍｉｅｒｅ ＰｒｏまたはＡｖｉｄなどの商用ビデオ・エディタで利用可能なパニング機能を使用して生成することができる。しかしながら、本発明の別の実施形態では、カスタム・オーディオ・エディティング・プログラムを、触覚効果を与えるために開発することができる。例えば、図１３は、触覚効果の１組の制御パラメータをもつオーディオ・ファイルを生成するためのカスタム・パニング環境を示す。図１３において、ワークスペース１３７１は、レセプション（ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）のシミュレートされる場所基部または点１３７３を含む。１次元エミッタまたはチャネル１３７５および／または多次元エミッタまたはチャネル１３７７が、レセプションのシミュレートされる点１３７３のまわりに構成され、次に、パン効果１３７９が、所望に応じて触覚効果１３８１の運動経路を描画することによって生成される。パン効果１３７９は、ユーザによって描画されたようにチャネル１３７５、１３７７の間に触覚効果１３８１を分配する。したがって、図１３に示すように、触覚効果１３８１はパン効果１３７９を介してマルチチャネルに分配される。

図１４は、本発明の実施形態による、ホスト・コンピュータからの触覚信号を決定し送出する方法を示す流れ図であり、与えられる触覚効果は、本明細書で説明するように１つまたは複数のオーディオ・ファイルの使用を介してプログラムされるかまたは生成される。一実施形態では、図１４の流れ図の機能は、ホスト構成要素のホスト・メモリに格納され、ホスト・プロセッサによって実行されるソフトウェアによって、および／または触覚周辺機器のローカル・メモリに格納され、ローカル・プロセッサによって実行されるソフトウェアによって実施される。他の実施形態では、機能は、特定用途向け集積回路（「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」）、またはハードウェアとソフトウェアとの任意の組合せの使用を通してハードウェアによって実行することができる。

ステップ１４９０において、ホストまたはローカル・プロセッサは、状態の変化があるかどうかを決定する。１つの実施形態では、この変化は、ゲームまたはシミュレーションのための仮想空間の変化とすることができる。一例として、ユーザは、キャラクタまたは他のグラフィカル物体を移動させており、そのとき、仮想環境で爆発に出会う。キャラクタ移動、および／または爆発（または触覚効果の発生源もしくは原因である他の仮想物体）との出会いは、状態の変化とすることができる。別の実施形態では、この変化は、位置センサ３２３、３３１、３３３のうちの１つによる感知された位置または状態とすることができる。上述のように、ジョイスティック３２２は、それに結合された位置センサ３２３を含み、ボタン３３０は、それに結合された位置センサ３３１を含み、トリガ３３２は、それに結合された位置センサ３３３を含む。状態の変化は上述の例に限定されないことを当業者は理解されよう。

ステップ１４９２において、ホストまたはローカル・プロセッサは、状態の変化を用いて関連触覚効果を決定する。例えば、ユーザが仮想キャラクタを制御し、そのキャラクタが爆発などの仮想物体に出会うシナリオでは、そのような出会いは、関連触覚効果、例えば振動などを有することができる。状態の変化に伴う関連触覚効果があるかどうかを決定するプロセスは、多くの方法で行うことができる。状態の変化が関連触覚効果を有すると決定された場合、触覚信号が送られることになる。状態の変化が関連触覚効果を有していないと決定された場合、触覚信号が送られないことになる。１つの実施形態では、ホスト・コンピュータ１０４は、状態の変化、および１つまたは複数のオーディオ・ファイルから形成された触覚効果の事前定義マッピングにアクセスする。例えば、事前定義マッピング・システムは、特定のタイムラインまたはシーケンスのプログラム化触覚効果が、検出された状態に応じてプレーされることを指示することができる。検出された状態が関連触覚効果を有すると決定された場合、ホストまたはローカル・プロセッサは、関連触覚効果の制御パラメータを含む関連制御信号を出力する。

ステップ１４９４において、ホストまたはローカル・プロセッサは、関連触覚情報をもつ制御信号を使用して触覚情報を適切なターゲット触覚出力デバイスに送出する。触覚情報の送出は、前に説明したように有線または無線通信のいずれかで行うことができる。ターゲット触覚出力デバイスは、ホストまたはローカル・プロセッサからの制御信号を受け取り、触覚効果を触覚周辺機器のそれぞれのユーザ入力要素（例えば、ジョイスティック、ボタン、トリガ）またはハウジングに出力するように構成される。

Claims (20)

1. 触覚効果の制御パラメータを含むファイルを受け取り、前記触覚効果の前記制御パラメータを含む制御信号を出力するように構成されたプロセッサであり、前記ファイルが、オーディオ・ファイル、または前記オーディオ・ファイルから生成された触覚ファイルである、プロセッサと、
   触覚出力デバイスを含む触覚周辺機器であり、前記触覚出力デバイスが前記プロセッサからの前記制御信号を受け取り、前記触覚効果を前記触覚周辺機器に出力するように構成される、触覚周辺機器と
   を備えるシステム。
2. 前記プロセッサが、前記ファイルの前記制御パラメータを復号するように構成されたソフトウェアを含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記オーディオ・ファイルがＷＡＶファイルである、請求項２に記載のシステム。
4. 前記オーディオ・ファイルが音響信号のパニングを介して生成される、請求項１に記載のシステム。
5. 前記音響信号が、モノラル式オーディオ信号またはステレオ式オーディオ信号である、請求項４に記載のシステム。
6. 前記オーディオ・ファイルが、複数のモノラル式トラックをミックス・ダウンすることによって生成されたインターリーブ・ファイルである、請求項１に記載のシステム。
7. 前記触覚出力デバイスが前記触覚周辺機器の双方向トリガに結合され、前記オーディオ・ファイルが、前記トリガを第１の方向に動かすための制御パラメータを有する第１のチャネルと、前記トリガを第２の反対方向に動かすための制御パラメータを有する第２のチャネルとを含む、請求項１に記載のシステム。
8. 前記触覚周辺機器が複数の触覚出力デバイスを含み、前記プロセッサが複数のファイルを受け取るように構成され、各ファイルが前記複数の触覚出力デバイスのうちの１つのための触覚効果の制御パラメータを含み、各ファイルが、オーディオ・ファイル、または前記オーディオ・ファイルから生成された触覚ファイルである、請求項１に記載のシステム。
9. 前記触覚出力デバイスが前記触覚周辺機器のユーザ入力要素に結合され、前記オーディオ・ファイルが、前記ユーザ入力要素への第１のタイムラインの触覚効果を生成するための制御パラメータを有する第１のチャネルと、前記ユーザ入力要素への第２のタイムラインの触覚効果を生成するための制御パラメータを有する第２のチャネルとを含む、請求項１に記載のシステム。
10. 前記第１のタイムラインが前記ユーザ入力要素の振動を含み、前記第２のタイムラインが前記ユーザ入力要素のデテントを含む、請求項９に記載のシステム。
11. 前記ユーザ入力要素が、双方向トリガ、ジョイスティック、またはボタンのうちの１つである、請求項９に記載のシステム。
12. 前記プロセッサがホスト・コンピュータに配設される、請求項１に記載のシステム。
13. 前記プロセッサが前記触覚周辺機器に配設される、請求項１に記載のシステム。
14. 第１の触覚効果を生成するための第１の組の制御パラメータを有する第１のチャネルと、第２の触覚効果を生成するための第２の組の制御パラメータを有する第２のチャネルとを含むファイルを受け取り、前記触覚効果の前記第１および第２の組の制御パラメータを含む制御信号を出力するように構成されたプロセッサであり、前記ファイルが、オーディオ・ファイル、または前記オーディオ・ファイルから生成された触覚ファイルである、プロセッサと、
    触覚出力デバイスを含む触覚周辺機器であり、前記触覚出力デバイスが前記プロセッサからの前記制御信号を受け取り、前記触覚効果を前記触覚周辺機器に出力するように構成される、触覚周辺機器と
    を備えるシステム。
15. 前記オーディオ・ファイルが音響信号のパニングを介して生成される、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記触覚出力デバイスが前記触覚周辺機器の双方向トリガに結合され、前記第１の組の制御パラメータが前記トリガを第１の方向に動かし、前記第２の組の制御パラメータが前記トリガを第２の反対方向に動かす、請求項１４に記載のシステム。
17. 前記触覚出力デバイスが前記触覚周辺機器のユーザ入力要素に結合され、前記第１の組の制御パラメータが、前記ユーザ入力要素への第１のタイムラインの触覚効果を生成し、前記第２の組の制御パラメータが、前記ユーザ入力要素への第２のタイムラインの触覚効果を生成する、請求項１４に記載のシステム。
18. 触覚効果を触覚周辺機器に与える方法であって、
    第１の触覚効果を生成するための第１の組の制御パラメータを有する第１のチャネルと、第２の触覚効果を生成するための第２の組の制御パラメータを有する第２のチャネルとを含むオーディオ・ファイルを生成するステップと、
    前記オーディオ・ファイルをプロセッサに送るステップであり、前記プロセッサが、前記オーディオ・ファイルを受け取り、前記触覚効果の前記第１および第２の組の制御パラメータを含む制御信号を出力するように構成され、前記制御信号が、前記触覚効果を前記触覚周辺機器に出力するように構成された前記触覚周辺機器の触覚出力デバイスによって受け取られるように構成される、送るステップと
    を含む、方法。
19. オーディオ・ファイルを生成する前記ステップが、オーディオ信号をパンするステップを含む、請求項１８に記載の方法。
20. オーディオ・ファイルを生成する前記ステップが、複数のモノラル式トラックをミックス・ダウンするステップを含む、請求項１８に記載の方法。

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