專利名稱：擴(kuò)展操作裝置和操作系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擴(kuò)展操作裝置和操作系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及借助連接器連 接于操作裝置，從而使擴(kuò)展操作裝置與操作裝置一起作為一個(gè)單元使用的擴(kuò)展操作 裝置，并涉及其中連接有多個(gè)操作裝置以執(zhí)行一操作的操作系統(tǒng)。
相關(guān)技術(shù)的說明
該裝置的一個(gè)實(shí)例披露于"http:〃www. nintendo. co. jp/wii/controllers/ index.html"中。在相關(guān)技術(shù)中，"Wii遙控器"(Wii:注冊(cè)商標(biāo))具有用來檢 測(cè)自身的傾斜和運(yùn)動(dòng)變化的三軸運(yùn)動(dòng)傳感器。"Nunchaku"也具有三軸運(yùn)動(dòng)傳感器。 作為主控制器的Wii遙控器設(shè)有擴(kuò)展連接器，而作為擴(kuò)展控制器的"Nimchaku"經(jīng) 由擴(kuò)展連接器連接于Wii遙控器。
在某些游戲中，玩家通過一只手握住Wi i遙控器并移動(dòng)Wi i遙控器而進(jìn)行操作。 在另一游戲中，用一只手握住Wii遙控器，另一只手握住Nunchaku，玩家通過移 動(dòng)Wii遙控器和Nunchaku中的每一個(gè)而執(zhí)行操作。
然而，由于Wii遙控器和Nunchaku僅設(shè)有加速度傳感器作為運(yùn)動(dòng)傳感器，因 此不易于檢測(cè)尤其是主平面內(nèi)的回轉(zhuǎn)移動(dòng)。更具體地，如果在網(wǎng)球游戲中例如打出 上旋球，則必須以高精度檢測(cè)出繞Wii遙控器的角速度或轉(zhuǎn)角?？蓮挠杉铀俣葌鞲?器檢測(cè)出的三個(gè)軸方向中的加速度中計(jì)算出這些變量，但三個(gè)軸方向中的每個(gè)加速 度還包括因重力的加速度分量，因此高精度地評(píng)價(jià)角速度或轉(zhuǎn)角需要復(fù)雜的計(jì)算。
這要求將這樣的計(jì)算例程引入到每個(gè)游戲程序中，這給研發(fā)者施加了很大的負(fù)擔(dān)。此外，通過重復(fù)執(zhí)行這些計(jì)算，對(duì)游戲裝置的CPU而言也是很大的負(fù)擔(dān)。因 此，考慮將用于檢測(cè)角速度的陀螺儀傳感器經(jīng)由擴(kuò)展連接器連接于Wii遙控器。
(I )然而，即使在連接陀螺儀傳感器的狀態(tài)下，也無法使用Nimchaku，因 此無法既利用Wii遙控器又利用Nunchaku來玩游戲。
(II )僅通過添加陀螺儀傳感器是無法高精度地和方便地檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的。 此外，可將皮帶安裝于Wii遙控器，而握住Wii遙控器的手的手腕穿過安裝 于Wii遙控器的皮帶的環(huán)圈。此外，Nunchaku的連接器設(shè)有鉤，并用Nunchaku的 連接器的鉤懸掛和固定住安裝于Wii遙控器的皮帶的索。由此，Nunchaku的連接 器和Wii遙控器的擴(kuò)展連接器牢固地彼此結(jié)合。
另一方面，如上所述，在用于檢測(cè)角速度的陀螺儀傳感器經(jīng)由擴(kuò)展連接器連 接于Wii遙控器的情形下，要求陀螺儀傳感器設(shè)有另一擴(kuò)展連接器，從而即使在陀 螺儀傳感器連接于Wii遙控器的擴(kuò)展連接器的狀態(tài)下，也能玩游戲。
(III)然而，在Nunchaku的連接器在陀螺儀傳感器的一側(cè)連接于擴(kuò)展連接器 的情形下，即在Wii遙控器和Nunchaku的連接器之間存在陀螺儀傳感器的情形下， 是難以用Nunchaku連接器的鉤懸掛和固定皮帶索的。
發(fā)明概述
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種新的擴(kuò)展操作裝置和新的操作系統(tǒng)。 本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠在使傳統(tǒng)地連接于操作裝置的另一裝置發(fā) 揮其原有作用的同時(shí)將傳感器附加至該操作裝置的擴(kuò)展操作裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠高精度地和方便地檢測(cè)一運(yùn)動(dòng)的操作系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種其中連接器難以移除的操作系統(tǒng)。 本發(fā)明釆用下列特征以解決上述問題。要注意括號(hào)內(nèi)的標(biāo)號(hào)和補(bǔ)充說明表示
與后述實(shí)施例的相應(yīng)聯(lián)系的一個(gè)實(shí)例以更易于理解本發(fā)明，并且不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。
第一發(fā)明是經(jīng)由連接器連接于操作裝置的擴(kuò)展操作裝置，它與操作裝置作為 一個(gè)單元使用，并且該擴(kuò)展操作裝置包括殼體、具有物理和電氣連接于設(shè)置在操作 裝置的連接器的第一形狀的第一連接器、具有可連接于第一形狀的連接器的第二形狀的第二連接器以及傳感器。
在第一發(fā)明中，擴(kuò)展操作裝置(100)具有殼體(110)、第一連接器(106)、 第二連接器(108)和傳感器(104)。第一連接器具有可物理和電氣地連接于設(shè)置 在操作裝置的連接器(42)的第一形狀。因此，通過將第一連接器連接于操作裝置 的連接器，擴(kuò)展操作裝置經(jīng)由這兩個(gè)連接器物理和電氣地連接于操作裝置，這使擴(kuò) 展操作裝置與操作系統(tǒng)作為一個(gè)單元使用，并最終將傳感器附加至操作裝置。
另一方面，第二連接器具有可連接于具有第一形狀的連接器的第二形狀。因 此，傳統(tǒng)連接于操作裝置的連接器的另一裝置的連接器(例如第二控制器36的連 接器40)也能連接于第二連接器。因此，如果另一裝置的連接器在第一連接器連 接于操作裝置的連接器的狀態(tài)下連接于第二連接器，則另一裝置最終經(jīng)由擴(kuò)展操作 裝置連接于操作裝置。
根據(jù)第一發(fā)明，可在使傳統(tǒng)地連接于操作裝置的另一裝置發(fā)揮其原有作用的 同時(shí)將傳感器附加至該操作裝置。
因此，傳感器在較佳實(shí)施例中是陀螺儀傳感器(角速度傳感器)，但也可以 是其它運(yùn)動(dòng)傳感器，例如加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器等。 除了運(yùn)動(dòng)傳感器，還有傾斜度傳感器、圖像傳感器、光學(xué)傳感器、壓力傳感器、磁 性傳感器、溫度傳感器等，并且在附加任一傳感器的情形下，利用由傳感器檢測(cè)的 對(duì)象的操作都成為可能。
此外，陀螺儀傳感器在本實(shí)施例中是三軸傳感器，但也可以是二軸傳感器或 單軸傳感器。在其它運(yùn)動(dòng)傳感器中，三軸傳感器是較佳的，但也可采用二軸傳感器 或單軸傳感器。另外，三軸陀螺儀傳感器在本實(shí)施例中由二軸傳感器和單軸傳感器 的兩片構(gòu)成，然而也可由一片三軸傳感器或或三片單軸傳感器構(gòu)成。
第二發(fā)明是根據(jù)第一發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，其中傳感器是用于檢測(cè)其本身運(yùn) 動(dòng)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器。
在第二發(fā)明中，通過運(yùn)動(dòng)傳感器，傳感器本身乃至通過擴(kuò)展的擴(kuò)展操作裝置 和與之作為一個(gè)單元使用的操作裝置的移動(dòng)被檢測(cè)出。
根據(jù)第二發(fā)明，通過另行提供運(yùn)動(dòng)傳感器，借助操作裝置本身的移動(dòng)引起的 操作成為可能。
第三發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，其中運(yùn)動(dòng)傳感器是三軸陀螺儀傳
9感器。
在第三發(fā)明中，繞三根軸的角速度是由三軸陀螺儀傳感器檢測(cè)到的。另外， 在較佳實(shí)施例中，操作裝置具有三軸加速度傳感器，并且原則上也可從沿三根軸方 向的加速度中計(jì)算出繞三根軸的角速度，但這需要復(fù)雜的計(jì)算。但是，附加三軸陀 螺儀傳感器省去了這種計(jì)算。
根據(jù)第三發(fā)明，利用操作裝置的應(yīng)用開發(fā)變得容易，且微型計(jì)算機(jī)上處理來 自操作裝置的操作數(shù)據(jù)的處理負(fù)擔(dān)減輕。
第四發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，其中在對(duì)其設(shè)置操作裝置的連接 器的表面上提供至少一個(gè)通孔部分，并進(jìn)一步包括能夠配合至通孔部分的凸起部 件。
在第四發(fā)明中，在對(duì)其提供操作裝置的連接器的表面上設(shè)置至少一個(gè)通孔部
分(82a、 82b)，并且擴(kuò)展操作裝置還包括能夠配合至通孔部分的凸起部件(112Fa、 112Fb)。凸起部件配合入通孔部分，由此即使在操作期間也能在擴(kuò)展操作裝置和 操作裝置之間保持牢固的固定狀態(tài)。
第五發(fā)明是根據(jù)第四發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，其中凸起部件是能夠張開和合攏 的爪部件并進(jìn)一步包括用于鎖定其張開和合攏狀態(tài)的凸起鎖定機(jī)構(gòu)。
在第五發(fā)明的本發(fā)明中，能夠張開和合攏的爪部件配合入通孔部分。爪部件 的張開和合攏通過凸起鎖定機(jī)構(gòu)(114)被鎖定。
根據(jù)第五發(fā)明，在爪部件配合入通孔部分的狀態(tài)下爪部件被鎖定，這確保牢 固的固定狀態(tài)。
第六發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，并進(jìn)一步包括從第一連接器的一 側(cè)至殼體下表面的凹部。
在較佳實(shí)施例中，操作裝置具有殼體(78)和從殼體的連接器的表面至下表 面的通孔(82c)，皮帶(24)穿過所述通孔(82c)，并且在第六發(fā)明中，凹部(110a) 從第一連接器的一側(cè)延伸至擴(kuò)展操作裝置的殼體的下表面，并因此，在擴(kuò)展操作裝 置連接于操作系統(tǒng)的狀態(tài)下，用于皮帶的通孔從凹部露出。
根據(jù)第六發(fā)明，即使在擴(kuò)展操作裝置保持與操作裝置連接的狀態(tài)下也可安裝 和拆下皮帶。
第七發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，其還包括能夠覆蓋第二連接器并在拆下時(shí)系留于殼體的蓋。
在第七發(fā)明中，當(dāng)從第二連接器拆下時(shí)，用于覆蓋第二連接器的蓋(116)系
留于擴(kuò)展操作裝置的殼體。 根據(jù)第七發(fā)明，可防止蓋丟失。
第八發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，通過第二連接器從外部裝置獲取 數(shù)據(jù)，并將來自外部裝置的數(shù)據(jù)和來自運(yùn)動(dòng)傳感器的數(shù)據(jù)通過第一連接器輸出至操 作裝置。
在第八發(fā)明中，在擴(kuò)展操作裝置中通過第二連接器獲取來自外部裝置(36) 的數(shù)據(jù)，隨后與來自擴(kuò)展操作裝置中的運(yùn)動(dòng)傳感器的數(shù)據(jù)一樣，將數(shù)據(jù)通過第一連 接器輸出至操作裝置。
根據(jù)第八發(fā)明，來自外部裝置的數(shù)據(jù)經(jīng)由擴(kuò)展操作裝置輸出至操作裝置，因 此即使附加了運(yùn)動(dòng)傳感器，也能發(fā)揮外部裝置其本身的作用。
第九發(fā)明是根據(jù)第八發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，其還包括用于控制包括來自傳 感器的數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)控制裝置；直接將第二連接器的一側(cè)上的線連接 于第一連接器的一側(cè)的總線開關(guān)；以及在導(dǎo)通和切斷之間切換總線開關(guān)的連接的總 線開關(guān)控制裝置，其中當(dāng)總線開關(guān)切斷時(shí)，第二連接器側(cè)的線經(jīng)由輸出數(shù)據(jù)控制裝 置連接于第一連接器側(cè)。
在第九發(fā)明中，包含來自傳感器的數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)受到輸出數(shù)據(jù)控制裝置 (102)的控制。在第二連接器一側(cè)上的線可經(jīng)由總線開關(guān)(SW)直接連接于第一 連接器的一側(cè)，由總線開關(guān)實(shí)現(xiàn)的導(dǎo)通和切斷切換是通過總線開關(guān)控制裝置(102) 切換的。當(dāng)總線開關(guān)切斷時(shí)，第二連接器側(cè)的線經(jīng)由輸出數(shù)據(jù)控制裝置連接于第一 連接器側(cè)。
根據(jù)第九發(fā)明，當(dāng)總線開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，來自連接于第二連接器的外部裝置的數(shù) 據(jù)被輸出至連接于第一連接器的操作裝置而不受輸出數(shù)據(jù)控制裝置的控制。另一方 面，當(dāng)總線開關(guān)切斷時(shí)，來自外部裝置的數(shù)據(jù)與來自傳感器的數(shù)據(jù)一起處于輸出數(shù) 據(jù)控制裝置的控制下，并因此可避免當(dāng)輸出兩種數(shù)據(jù)時(shí)的沖突。
另外，在該較佳實(shí)施例中，當(dāng)應(yīng)用不使用來自陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)時(shí)，輸出 數(shù)據(jù)控制裝置將總線開關(guān)導(dǎo)通，而當(dāng)應(yīng)用使用來自陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)時(shí)將總線開 關(guān)切斷。輸出數(shù)據(jù)控制裝置輪流地輸出來自外部裝置的數(shù)據(jù)和來自傳感器的數(shù)據(jù)。第十發(fā)明是根據(jù)第九發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，其還包括傳感器功率管理裝置， 用來在導(dǎo)通和切斷之間切換對(duì)傳感器的供電，且當(dāng)傳感器的電源切斷時(shí)，總線開關(guān) 控制裝置將與總線開關(guān)的連接導(dǎo)通。
在第十發(fā)明中，傳感器功率管理裝置(102)對(duì)傳感器的供電在導(dǎo)通和切斷之 間進(jìn)行切換。當(dāng)傳感器的功率斷開時(shí)，與總線開關(guān)的連接通過總線開關(guān)控制裝置導(dǎo) 通。因此，當(dāng)傳感器的功率被切斷因而導(dǎo)通與總線開關(guān)的連接時(shí)，來自外部裝置的 數(shù)據(jù)到達(dá)操作裝置而不經(jīng)過擴(kuò)展操作裝置。
根據(jù)第十發(fā)明，通過當(dāng)不利用來自傳感器的數(shù)據(jù)時(shí)切斷傳感器的功率，可降 低電功耗。
第十一發(fā)明是根據(jù)第十發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，其還包括用于檢測(cè)預(yù)定裝置是 否連接于第二連接器的連接檢測(cè)裝置，其中當(dāng)與總線開關(guān)的連接切斷且預(yù)定裝置連 接于第二連接器時(shí)，輸出數(shù)據(jù)控制裝置輪流地從第一連接器輸出來自預(yù)定裝置輸出 的第一數(shù)據(jù)和基于傳感器的輸出的第二數(shù)據(jù)。
在第十一發(fā)明中，通過連接檢測(cè)裝置(102)檢測(cè)預(yù)定裝置(36)是否連接于 第二連接器。當(dāng)與總線開關(guān)的連接被切斷且預(yù)定裝置連接于第二連接器時(shí)，控制的 結(jié)果是，從預(yù)定裝置輸出的第一數(shù)據(jù)和基于來自傳感器的輸出的第二數(shù)據(jù)從第一連 接器輪流輸出(S31)。
根據(jù)第十一發(fā)明，可避免第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)之間的沖突。
第十二發(fā)明是根據(jù)第三發(fā)明的擴(kuò)展操作裝置，其還包括角速度確定裝置， 用于確定由陀螺儀傳感器檢測(cè)出的每根軸的角速度大??；以及角速度數(shù)據(jù)輸出控制 裝置，用來在角速度大的情形下以低精度輸出第一角速度數(shù)據(jù)，并在角速度小的情 形下輸出數(shù)據(jù)量與第一角速度數(shù)據(jù)相同并具有高精度的第二角速度數(shù)據(jù)。
在第十二發(fā)明中，由陀螺儀傳感器檢測(cè)到的每根軸的角速度大小是通過角速
度確定裝置(102)確定的。角速度數(shù)據(jù)輸出控制裝置(102)在角速度大的情形下
以低精度輸出第一角速度數(shù)據(jù)，并在角速度小的情形下輸出數(shù)據(jù)量與第一角速度數(shù) 據(jù)相同并具有高精度的第二角速度數(shù)據(jù)。
根據(jù)第十二發(fā)明，當(dāng)角速度很大時(shí)，使角速度數(shù)據(jù)的精度降低，并當(dāng)角速度 很小時(shí)，使角速度數(shù)據(jù)的精度提高，藉此提高角速度的檢測(cè)精度并擴(kuò)展角速度的檢 測(cè)范圍而不增加角速度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
12第十三發(fā)明包括第一操作裝置，它包括形狀狹長并具有能由一只手握持的 厚度的第一殼體以及設(shè)置在殼體上表面的第一操作部分，第一操作部分被設(shè)置在一 個(gè)位置以使該第一操作部分可由手的拇指操作；設(shè)置在第一殼體的下表面上的第二 操作部分，該第二操作部分設(shè)置在當(dāng)手的拇指置于第一操作部分時(shí)可由手的食指操 作該第二操作部分的位置；形成在殼體上的握持部分，該握持部分被設(shè)置在當(dāng)手的 拇指和食指分別置于第一殼體的第一操作部分和第二操作部分時(shí)可由手的手掌和 其它手指握持住握持部分的位置；第一加速度傳感器；設(shè)置在與第一殼體的握持部 分相對(duì)的一端的攝像裝置以及設(shè)置在第一殼體的握持部分側(cè)的一端的第一連接器， 以及第二操作裝置，它至少包括第二殼體、可連接于第一連接器的第二連接器以及 陀螺儀傳感器，其中通過將第二操作裝置連接于第一操作裝置而執(zhí)行操作。
在第十三發(fā)明中，操作系統(tǒng)(14)包括第一操作裝置(34)和第二操作裝置
(100)。用戶通過將第二操作裝置連接于第一操作裝置而執(zhí)行操作。
第一操作裝置(34)包括呈狹長形狀并具有能由一只手握持的厚度的第一殼 體(78)。第一操作部分(80a、 80d等)被設(shè)置在第一殼體的上表面上，第一操 作部分被設(shè)置在可由手的拇指操作該第一操作部分的位置上，而第二操作部分
(80h)被設(shè)置在當(dāng)一只手的拇指置于第一操作部分時(shí)可用一只手的食指在第一殼 體的下表面上進(jìn)行操作的位置。第一殼體還設(shè)有握持部分(78a)，該握持部分處 于當(dāng)手的拇指和食指分別置于第一操作部分和第二操作部分使可由手的手掌和其 它手指握住握持部分的位置上。因此，第一操作部分和第二操作部分位于第一殼體 的前端，而握持部分位于第一殼體的后端，并且當(dāng)用一只手握住第一殼體時(shí)，用戶 將拇指放在第一操作部分的上表面上，將食指放在第二操作部分的下表面上，并用 手掌和其它手指握住握持部分。
此外，第一操作裝置還包括第一加速度傳感器(84)，且第一殼體進(jìn)一步在 與殼體的握持部分相反的一端設(shè)有攝像裝置(81)，并在殼體的握持部分的一端設(shè) 有第一連接器(42)。另一方面，第二操作裝置包括第二殼體(110)、可連接于 第一連接器的第二連接器(106)以及陀螺儀傳感器(104)。因此，通過用戶將第 二連接器連接于第一連接器，第二操作裝置連接于第一操作裝置。由此連接于第一 操作裝置的第二操作裝置位于第一操作裝置的后端側(cè)，S卩，位于握住第一操作裝置 的手的手腕附近。從第一加速度傳感器和陀螺儀傳感器輸出的加速度值和角速度值分別指示來自第一和第二操作裝置的加速度和角速度。
根據(jù)第十三發(fā)明，作為檢測(cè)角速度的裝置的陀螺儀傳感器位于手腕的附近， 以使角速度經(jīng)常在回轉(zhuǎn)軸附近被檢測(cè)出，使檢測(cè)角速度變得容易，同時(shí)，由于加速 度傳感器位于手腕前面，這使檢測(cè)離心力變得容易。也就是說，當(dāng)將操作裝置看作 一個(gè)整體時(shí)，加速度傳感器在前而陀螺儀傳感器在后，因此可提供能夠精確地檢測(cè) 玩家的手的運(yùn)動(dòng)的操作系統(tǒng)。此外，通過將第二操作裝置放在第一操作裝置的后端， 與第二操作裝置形成一體的操作裝置的重心位置向后移動(dòng)。通過將手指置于第一操 作部分和第二操作部分而握住握持部分的方法與第一操作裝置的握持方法相同，因 此在繞手腕轉(zhuǎn)動(dòng)的情形下，可大為提高操作性。
第十四發(fā)明是根據(jù)第十三發(fā)明的操作系統(tǒng)，且第二操作裝置還包括第三連接 器，該操作系統(tǒng)進(jìn)一步包括第三操作裝置，所述第三操作裝置包括可連接于第三連 接器的第四連接器、第三殼體、第二加速度傳感器以及能輸入方向的撥桿，其中操 作是通過將第三操作裝置連接于第二操作裝置而進(jìn)行的。
在第十四發(fā)明中，操作系統(tǒng)還包括第三操作裝置(36)。第二操作裝置還包 括第三連接器(108)，而第三操作裝置包括可連接于第三連接器的第四連接器(40)。 因此，通過用戶進(jìn)一步將第四連接器連接于第三連接器，第三操作裝置連接于第二 操作裝置，并經(jīng)由第二操作裝置連接于第一操作裝置。
第三操作裝置包括第三殼體(142)、第二加速度傳感器(90)和能夠輸入方 向的撥桿(88a)，而包含第二加速度傳感器的加速度值以及撥桿的方向信息的數(shù) 據(jù)經(jīng)由第二操作裝置被發(fā)送給第一操作裝置。
根據(jù)第十四發(fā)明，用戶可通過用一只手握住與第二操作裝置形成一體的第一 操作裝置并用另一只手握住第三操作裝置而根據(jù)各裝置本身的運(yùn)動(dòng)和撥桿的方向 來執(zhí)行各種操作。
第十五發(fā)明是根據(jù)第十三發(fā)明的操作系統(tǒng)，且其還包括第三操作裝置，該第 三操作裝置包括第三殼體、第二加速度傳感器和能夠執(zhí)行方向輸入的撥桿，其中操 作是通過經(jīng)由無線通信將第三操作裝置連接于第二操作裝置而進(jìn)行的。
在第十五發(fā)明中，操作系統(tǒng)還包括第三操作裝置(36)。第三操作裝置通過 無線通信連接于第二操作裝置，并同樣經(jīng)由第二操作裝置連接于第一操作裝置。第 三操作裝置包括第三殼體(142)、第二加速度傳感器(90)、能執(zhí)行方向輸入的
14撥桿(88a)，并可將第二加速度傳感器的加速度值和撥桿的方向信息通過第二操 作裝置發(fā)送給第一操作裝置。
根據(jù)第十五發(fā)明，用戶可通過用一只手握住與第二操作裝置形成一體的第一 操作裝置并用另一只手握住第三操作裝置而根據(jù)各裝置本身的運(yùn)動(dòng)和撥桿的方向 來執(zhí)行各種操作。此外，在第二操作裝置和第三操作裝置之間沒有線纜，這使操作 更為方便。
第十六發(fā)明是根據(jù)第十四發(fā)明的操作系統(tǒng)，其中第三操作裝置包括第三殼體 內(nèi)的第二加速度傳感器和撥桿，而第三殼體和第四連接器經(jīng)由可彎曲的線纜(38) 相連。
在第十六發(fā)明中，在第二操作裝置和第三操作裝置之間具有線纜。 根據(jù)第十六發(fā)明，相比無線連接的情形可降低成本。
第十七發(fā)明是根據(jù)第十四發(fā)明的操作系統(tǒng)，而第四連接器具有可代替第三連 接器連接于第一連接器的形狀。
在第十七發(fā)明中，第三操作裝置可經(jīng)由第二操作裝置或直接連接第一操作裝置。
第十八發(fā)明是具有使用根據(jù)權(quán)利要求13或17的本發(fā)明的第二操作裝置的第 二連接器、殼體和陀螺儀傳感器的擴(kuò)展操作裝置。
同樣借助第十八發(fā)明，與第十三發(fā)明一樣，可提高安全性和檢測(cè)精度。 第十九發(fā)明是根據(jù)第十三發(fā)明的操作系統(tǒng)，而第二操作裝置還包括用于對(duì)經(jīng) 由第二連接器輸出至第一操作裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制的輸出數(shù)據(jù)控制裝置，而第一操 作裝置還包括通信裝置，用于發(fā)送至少基于來自第一操作部分、第二操作部分、第 一加速度傳感器和攝像裝置的輸出的數(shù)據(jù)以及經(jīng)由第二連接器從第二操作裝置輸 出的數(shù)據(jù)。
在第十九發(fā)明中，第二操作裝置還包括輸出數(shù)據(jù)控制裝置(102)，經(jīng)由第二 連接器輸出至第一操作裝置的數(shù)據(jù)受該輸出數(shù)據(jù)控制裝置的控制。第一操作裝置還 包括通信裝置(92)，基于從第一操作部分、第二操作部分、第一加速度傳感器和 攝像裝置的輸出的數(shù)據(jù)以及經(jīng)由第二連接器從第二操作裝置輸出的數(shù)據(jù)通過通信 裝置被發(fā)送。
第二十發(fā)明是根據(jù)第十九發(fā)明的操作系統(tǒng)，且第二操作裝置還包括第三連接器，并且該操作系統(tǒng)還包括第三操作裝置，該第三操作裝置包括可連接于第三連接 器的第四連接器、第三殼體、加速度傳感器和能夠輸入方向的撥桿，并將第三操作 裝置連接于第二操作裝置以執(zhí)行一操作，其中通信裝置進(jìn)一步發(fā)送經(jīng)由第二連接器 從第二操作裝置輸出的數(shù)據(jù)。
在第二十發(fā)明中，操作系統(tǒng)還包括第三操作裝置(36)。第二操作裝置還包 括第三連接器(108)，而第三操作裝置包括可連接于第三連接器的第四連接器(40)。 因此，通過用戶將第四連接器連接于第三連接器，第三操作裝置連接于第二操作裝 置，并經(jīng)由第二操作裝置進(jìn)一步連接于第一操作裝置。此外，第三操作裝置還包括 第三殼體(142)、加速度傳感器(90)和能夠輸入方向的撥桿(88a)，且包括第 二加速度傳感器的加速度值和撥桿的方向信息的數(shù)據(jù)通過第二操作裝置的通信裝 置被發(fā)送給第一操作裝置。
根據(jù)第二十發(fā)明，用戶可通過用一只手握住與第二操作裝置形成一體的第一 操作裝置并用另一只手握住第三操作裝置而基于各裝置本身的運(yùn)動(dòng)和撥桿的方向 來執(zhí)行各種操作。
第二十一發(fā)明是根據(jù)第二十發(fā)明的操作系統(tǒng)，而第二操作裝置還包括用于 將第三連接器側(cè)的線直接連接于第二連接器一側(cè)的總線開關(guān)；用于將總線開關(guān)在導(dǎo) 通和切斷之間進(jìn)行切換的總線開關(guān)控制裝置，其中當(dāng)總線開關(guān)被切斷時(shí)，第三連接 器側(cè)的線經(jīng)由輸出數(shù)據(jù)控制裝置連接于第二連接器側(cè)。
在第二十一發(fā)明中，第三連接器一側(cè)的線可經(jīng)由總線開關(guān)(SW)直接連接于 第二連接器的一側(cè)，且連接通過總線開關(guān)的導(dǎo)通和切斷是通過總線開關(guān)控制裝置 (102)實(shí)現(xiàn)切換的。當(dāng)總線開關(guān)被切斷時(shí)，第三連接器側(cè)的線經(jīng)由輸出數(shù)據(jù)控制 裝置連接于所述第二連接器側(cè)。
根據(jù)第二十一發(fā)明，當(dāng)總線開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，來自連接于第三連接器的第三操作 裝置的數(shù)據(jù)不受輸出數(shù)據(jù)控制裝置控制地輸出至連接于第二連接器的第一操作裝 置。另一方面，當(dāng)總線開關(guān)被切斷時(shí)，來自第三操作裝置的數(shù)據(jù)與來自陀螺儀傳感 器的數(shù)據(jù)一起處于輸出數(shù)據(jù)控制裝置的控制下，并因此當(dāng)輸出這兩種數(shù)據(jù)時(shí)可避免 沖突發(fā)生。
另外，在較佳實(shí)施例中，輸出數(shù)據(jù)控制裝置當(dāng)應(yīng)用不利用來自陀螺儀傳感器 的數(shù)據(jù)時(shí)將總線開關(guān)導(dǎo)通，并當(dāng)應(yīng)用利用來自陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)時(shí)將總線切斷。輸出數(shù)據(jù)控制裝置輪流輸出來自第三操作裝置的數(shù)據(jù)和來自陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)。
第二十二發(fā)明是根據(jù)第二十一發(fā)明的操作系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括陀螺儀傳感器 功率管理裝置，用于在導(dǎo)通和切斷之間切換陀螺儀傳感器的供電，其中總線開關(guān)控 制裝置當(dāng)陀螺儀傳感器的電源切斷時(shí)將總線開關(guān)的連接導(dǎo)通。
在第二十二發(fā)明中，傳感器功率管理裝置(102)在導(dǎo)通和切斷之間切換陀螺 儀傳感器的供電。當(dāng)陀螺儀傳感器的電源被切斷時(shí)，通過總線開關(guān)控制裝置導(dǎo)通總 線開關(guān)的連接。因此，當(dāng)陀螺儀傳感器的電源被導(dǎo)通時(shí)，總線開關(guān)的連接被導(dǎo)通， 且來自第三操作裝置的數(shù)據(jù)到達(dá)第一操作裝置而不經(jīng)過第二操作裝置。
根據(jù)第二十二發(fā)明，通過當(dāng)不利用來自陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)時(shí)切斷對(duì)陀螺儀 傳感器的供電，可降低電功耗。
第二十三發(fā)明是根據(jù)第二十二發(fā)明的操作系統(tǒng)，第二操作系統(tǒng)還包括用于檢 測(cè)第三操作裝置是否連接于第三連接器的連接檢測(cè)裝置，當(dāng)與總線開關(guān)的連接被切 斷且第三操作裝置連接于第三連接器時(shí)，輸出數(shù)據(jù)控制裝置輪流地將從第三操作裝 置輸入的第一數(shù)據(jù)以及基于來自陀螺儀傳感器的輸出的第二數(shù)據(jù)輸出至第一操作 裝置。
在第二十三發(fā)明中，通過連接檢測(cè)裝置(102)檢測(cè)第三操作裝置(36)是否 連接于第三連接器。當(dāng)總線開關(guān)的連接被切斷且第三操作裝置連接于第三連接器 時(shí)，作為輸出數(shù)據(jù)控制裝置的控制結(jié)果，從第三操作裝置輸入的第一數(shù)據(jù)和基于來 自陀螺儀傳感器的輸出的第二數(shù)據(jù)輪流地從第二連接器被輸出。
根據(jù)第二十三發(fā)明，可避免在第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生沖突。 第二十四發(fā)明是具有第一操作裝置、第二操作裝置和第三操作裝置的操作系 統(tǒng)，并且在通過連接第一操作裝置、第二操作裝置和第三操作裝置或通過連接第一 操作裝置和第三操作裝置來執(zhí)行操作的操作系統(tǒng)中，第一操作裝置包括用于檢測(cè) 操作裝置本身的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳感器；可安裝皮帶的皮帶安裝部分和第一連接器，而 第二操作裝置包括可連接于第一連接器的第二連接器、第三連接器和能夠覆蓋第三 連接器并在從第三連接器拆下的狀態(tài)下系留于第二操作裝置的蓋，而第三操作裝置 包括可選擇地連接于第一和第三連接器的第四連接器以及設(shè)置在第四連接器附近 的鉤，其中鉤可在第一操作裝置和第三操作裝置通過第一連接器和第四連接器之間
的連接結(jié)構(gòu)相連時(shí)鉤住帶，并當(dāng)?shù)诙僮餮b置和第三操作裝置通過第三連接器和第
17四連接器之間的連接結(jié)構(gòu)相連時(shí)鉤住蓋。
在第二十四發(fā)明中，操作系統(tǒng)(14)具有第一操作裝置(34)、第二操作裝 置(100)和第三操作裝置(36)。用戶通過連接第一操作裝置、第二操作裝置和 第三操作裝置或通過連接第一操作裝置和第三操作裝置而執(zhí)行操作。具體地說，第 一操作裝置具有第一連接器(42)，第二操作裝置具有第二連接器(106)和第三 連接器(108)，而第三操作裝置具有第四連接器(40)。第二連接器可連接于第 一連接器，而第四連接器可選擇地連接于第一和第三連接器。通過用戶將第二連接 器連接于第一連接器，并進(jìn)一步將第四連接器連接于第三連接器，第一操作裝置、 第二操作裝置和第三操作裝置彼此相連。通過將第四連接器連接于第一連接器，第 一操作裝置和第三操作裝置彼此相連。
此外，第一操作裝置還包括運(yùn)動(dòng)傳感器(84)，并且第一操作裝置本身的運(yùn) 動(dòng)是通過運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)出的。
第一操作裝置還包括皮帶(24)安裝于此的皮帶安裝部分(82c)。第二操作 裝置還包括蓋(116)，并通過蓋覆蓋第三連接器。蓋在從第三連接器拆下時(shí)系留 于第二操作裝置。第三操作裝置還包括設(shè)置在第四連接器附近的鉤(144)，并當(dāng)?shù)?一操作裝置連接于第三操作裝置時(shí)，鉤可鉤住安裝于第一操作裝置的皮帶，并當(dāng)?shù)?三操作裝置連接于第二操作裝置時(shí)，所述鉤可鉤住系留于第二操作裝置的蓋。
根據(jù)第二十四發(fā)明，通過用鉤將蓋鉤住并保持在位，第四連接器難以從第三 連接器上拆下。
第二十五發(fā)明是用作根據(jù)第二十四發(fā)明的操作系統(tǒng)中的第二操作裝置并包括 第二連接器、第三連接器和蓋的操作裝置(100)。
同樣通過第二十五發(fā)明，與第二十四發(fā)明一樣，連接器是難以拆下的。 第二十六發(fā)明是根據(jù)第二十四發(fā)明的操作系統(tǒng)，而運(yùn)動(dòng)傳感器是加速度傳感器。
在第二十六發(fā)明中，可通過加速度傳感器檢測(cè)加速度。
總地來說，對(duì)象的運(yùn)動(dòng)可通過例如加速度、速度、角速度等變量表示，但速 度和角速度可從加速度中計(jì)算出來。根據(jù)第二十六發(fā)明，檢測(cè)到加速度從而以通過 利用操作裝置本身的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行操作。
第二十七發(fā)明是根據(jù)第二十四發(fā)明的操作系統(tǒng)，而第二操作裝置還包括陀螺儀傳感器(104)。
根據(jù)第二十七發(fā)明，可根據(jù)需要附加陀螺儀傳感器。通過附加陀螺儀傳感器， 在處理來自操作系統(tǒng)的操作數(shù)據(jù)的處理裝置(應(yīng)用)中，無需計(jì)算角速度，由此減 輕處理負(fù)擔(dān)。
第二十八發(fā)明是根據(jù)第二十四發(fā)明的操作系統(tǒng)，且第三操作裝置還包括加速 度傳感器(90)和能夠輸入方向的撥桿(88a)。
根據(jù)第二十八發(fā)明，通過將加速度傳感器提供給第一操作裝置和第三操作裝 置中的每一個(gè)，用戶能獨(dú)立地移動(dòng)第一操作裝置和第三操作裝置。此外，通過將撥 桿提供給第三操作裝置，用戶可通過移動(dòng)第三操作裝置本身用撥桿輸入方向。由此 可執(zhí)行各種操作。
根據(jù)本發(fā)明，在保證傳統(tǒng)地連接于操作裝置的其它裝置發(fā)揮其原有作用的同 時(shí)，操作裝置可附加有傳感器。
根據(jù)本發(fā)明，可提供玩家能容易操控的操作系統(tǒng)。此外，可提供能夠高精度 地檢測(cè)操作裝置的運(yùn)動(dòng)的操作系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，由于第三操作裝置(Nimchaku)的連接器難以從第二操作裝置 (陀螺儀傳感器單元)的擴(kuò)展連接器拆下，即使在第一操作裝置(Wii遙控器)和 第三操作裝置之間添加第二操作裝置，也可保持操作系統(tǒng)的安全性。
通過結(jié)合附圖細(xì)閱本發(fā)明下面的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述目的和其它目的、 特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯。
附圖簡(jiǎn)述


圖1是示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的配置的方框圖2是示出應(yīng)用于圖1實(shí)施例的第一控制器的外形的示圖，圖2(A)是從后上 方觀察到的第一控制器的立體圖，而圖2(B)是從前下方觀察到的第一控制器的立 體圖3是示出應(yīng)用于圖1實(shí)施例的第二控制器的外形的示圖，圖3(A)是從后上 方觀察到的第二控制器的立體圖，而圖3(B)是從前下方觀察到的第二控制器的立 體圖4是示出第二控制器的連接器的外形的示19圖5是示出在第二控制器的連接器連接于第一控制器的狀態(tài)下，用連接器的
鉤將安裝于第一控制器的皮帶索鉤住和保持在位的方式的示圖6是示出應(yīng)用于圖1實(shí)施例的陀螺儀傳感器單元的外形的示圖，圖6(A)是
從前上方觀察到的陀螺儀傳感器單元的立體圖，而圖6(B)是從后下方觀察到的陀
螺儀傳感器單元的立體圖7是示出陀螺儀傳感器單元的結(jié)構(gòu)的示圖8是示出其中陀螺儀傳感器單元連接于第一控制器的狀態(tài)的示圖9是其中第二控制器經(jīng)由陀螺儀傳感器單元連接于第一控制器的狀態(tài)的示
圖10是圖1實(shí)施例的電氣配置的方框圖11是示出適用于圖1實(shí)施例的所有控制器的電氣配置的方框圖12是示出設(shè)置在圖11所示控制器中的第一控制器和第二控制器之間的陀 螺儀傳感器單元的電氣配置的方框圖13是示出由陀螺儀傳感器單元處理的數(shù)據(jù)格式的示圖，而圖13(A)是示出 陀螺儀數(shù)據(jù)的格式的示圖，圖13(B)是示出第二控制器數(shù)據(jù)的格式的示圖14是示出其中針對(duì)每種模式描述通過微型計(jì)算機(jī)控制陀螺儀傳感器單元的 表格的示圖15是示出適用于陀螺儀傳感器單元的模式切換的示圖。圖15(A)是示出當(dāng) 應(yīng)用是陀螺儀兼容形式時(shí)模式切換的示圖，而圖15(B)是示出當(dāng)應(yīng)用是陀螺儀不兼 容形式時(shí)模式切換的示圖16是示出陀螺儀傳感器單元的微型計(jì)算機(jī)的一部分操作的流程圖17是示出陀螺儀傳感器單元的微型計(jì)算機(jī)的另一部分操作的流程圖18是示出玩家操作控制器的方式的示圖19是示出應(yīng)用于另一實(shí)施例的所有控制器的電氣配置的方框圖。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的游戲系統(tǒng)10包括游戲裝置12和控制器 14。游戲裝置12是游戲控制臺(tái)?？刂破?4是用戶或玩家的輸入裝置或操作裝置。 游戲裝置12和控制器14通過無線電相連。
游戲裝置12包括大致長方體的殼體16,且殼體16在前表面上設(shè)有盤槽18 和存儲(chǔ)卡槽蓋20。作為存儲(chǔ)游戲程序和數(shù)據(jù)的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的一個(gè)例子的光盤66(圖10)從盤槽18插入到位于殼體16內(nèi)的盤驅(qū)動(dòng)器54 (見圖10)中。在存儲(chǔ)卡 槽蓋20中設(shè)有用于外部存儲(chǔ)卡的連接器62 (見圖IO)，通過連接器62插入存儲(chǔ) 卡(未示出)。利用外部存儲(chǔ)卡來加載從光盤66 (圖10)讀出的游戲程序等以將 其暫存，存儲(chǔ)(保存)借助游戲系統(tǒng)10玩的游戲的游戲數(shù)據(jù)(游戲的結(jié)果數(shù)據(jù)或 處理數(shù)據(jù))等。要注意，可在諸如閃存的內(nèi)部存儲(chǔ)器而不是外部存儲(chǔ)卡上執(zhí)行上述 游戲數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
游戲裝置12在殼體16的后表面上具有AV線纜連接器(未示出)，且借助 該連接器，游戲裝置12經(jīng)由AV線纜28連接于監(jiān)視器(顯示器)30。監(jiān)視器30 典型為彩色電視機(jī)接收器，并通過AV線纜28使來自游戲裝置12的視頻信號(hào)輸入 至彩色電視機(jī)的視頻輸入端子，并使聲音信號(hào)輸入至其聲音輸入端子。因此，例如 三維(3D)視頻游戲的游戲圖像被顯示在彩色電視機(jī)(監(jiān)視器)30的屏幕上，而 立體聲游戲聲音——例如游戲音樂、音效——從一體式揚(yáng)聲器32輸出。
另外，在監(jiān)視器30周圍(在本實(shí)施例中為監(jiān)視器30的上側(cè))設(shè)有含兩紅外 線LED (標(biāo)志)22a、 22b的標(biāo)志單元22。標(biāo)志22a、 22b向監(jiān)視器30輸出紅外線。
此外，游戲裝置12的供電借助通用AC適配器(未示出)完成。AC適配器 插入于家用標(biāo)準(zhǔn)壁式插座，并將市電轉(zhuǎn)化成適于驅(qū)動(dòng)游戲裝置12的低DC電壓信 號(hào)。在另一實(shí)施例中，可將電池用作電源。標(biāo)志單元22通過未示出的電源線連接 于游戲裝置12以獲取電力。
將在后面詳細(xì)描述的控制器14包括分別能由一只手握持的第一控制器34和 第二控制器36以及安裝于第一控制器34的陀螺儀傳感器單元100。在第一控制器 34的后端面設(shè)有連接器42 (圖2(A)、圖ll)，在從第二控制器36的后端開始延 伸的線纜38的一端設(shè)有連接器40 (圖4(A)、圖11)，而在陀螺儀傳感器單元100 的前端面和后端面上分別設(shè)有連接器106和108(圖6(A)、圖6(B)、圖7和圖11)。 在陀螺儀傳感器單元100的前端面處的連接器106可連接于第一控制器34的連接 器42，而第二控制器36的連接器40可連接于第一控制器34的連接器42或陀螺 儀傳感器單元100的后端面處的連接器108。
通過將連接器106連接于連接器42，陀螺儀傳感器單元100物理和電氣地連 接于第一控制器34。從如此安裝于(作為一個(gè)單元連接于)第一控制器34的陀螺 儀傳感器單元100輸出指示第一控制器34的角速度的角速度數(shù)據(jù)。
在陀螺儀傳感器單元100如此安裝于第一控制器34的情形下，第二控制器36 的連接器40在陀螺儀傳感器單元IOO的后端面連接于連接器108。 g卩，連接器42具有可選擇地連接于連接器106或連接器40中的任何一個(gè)的結(jié)構(gòu)，而連接器40 具有可選擇地連接于連接器42或連接器108中的任何一個(gè)的結(jié)構(gòu)。因此，設(shè)置于 陀螺儀傳感器單元100的連接器106和連接器108由于作為同一殼體的一部分，它 們實(shí)際上不相連，但具有可彼此連接的形狀。來自第二控制器36的輸入數(shù)據(jù)經(jīng)由 線纜38和陀螺儀傳感器單元100施加于第一控制器34。第一控制器34將包括來 自第一控制器34本身的輸入數(shù)據(jù)、來自陀螺儀傳感器單元100的角速度數(shù)據(jù)和來 自第二控制器36的輸入數(shù)據(jù)的控制器數(shù)據(jù)發(fā)送至游戲裝置12。
另一方面，在連接器40連接于連接器42的情形下，來自第二控制器36的操 作數(shù)據(jù)或輸入數(shù)據(jù)經(jīng)由線纜38施加于第一控制器34，而第一控制器34將包括來 自第一控制器34本身的輸入數(shù)據(jù)和來自第二控制器36的輸入數(shù)據(jù)的控制器數(shù)據(jù)發(fā) 送至游戲裝置12。
在這里用于發(fā)送來自第一控制器34的輸入數(shù)據(jù)和來自第二控制器36的輸入 數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中， 一次發(fā)送的數(shù)據(jù)量有時(shí)被設(shè)計(jì)成無法附加，但在附加陀螺儀單元 100的情形下，來自陀螺儀單元100的角速度數(shù)據(jù)和來自第二控制器36的輸入數(shù) 據(jù)被輪流輸出至第一控制器36，這樣做允許發(fā)送這兩種數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)控制可由陀螺 儀單元100實(shí)現(xiàn)，從而無需在設(shè)計(jì)中改變第一控制器34和第二控制器36。
因此，陀螺儀傳感器單元100是用于通過以原有方式利用已有的第一控制器 34和第二控制器36而將陀螺儀功能附加于第一控制器34的擴(kuò)展單元。
在游戲系統(tǒng)10中，用戶將游戲裝置12的電源導(dǎo)通以玩游戲(或其它應(yīng)用)， 然后選擇用于存儲(chǔ)視頻游戲(或玩家想要玩的另一應(yīng)用)的合適光盤66，并通過 游戲裝置12的盤槽18將光盤66加載入盤驅(qū)動(dòng)器54。響應(yīng)于此，游戲裝置12開 始基于存儲(chǔ)在光盤66中的軟件執(zhí)行視頻游戲或另一應(yīng)用。用戶操作控制器14以將 輸入應(yīng)用于游戲裝置12。
圖2示出第一控制器34的外形的一個(gè)例子。圖2(A)是從后上方觀察到的第一 控制器34的立體圖，而圖2(B)是從前下方觀察到的第一控制器34的立體圖。
第一控制器34具有例如通過塑料模制形成的殼體78。殼體78形成以前后方 向(圖示的Z軸方向)作為縱伸方向的近似長方體的形狀，并具有足以使兒童或 成年人用一只手握持的大小。例如，殼體78具有與人的手掌近似相同的長度或?qū)?度。玩家可借助第一控制器34，即通過按壓設(shè)置在第一控制器34上的按鈕并改變 第一控制器34本身的位置和方向，來執(zhí)行游戲操作。
殼體78設(shè)有多個(gè)操作按鈕。g卩，在殼體78的上表面設(shè)置十字鍵80a、 X按鈕80b、 Y按鈕80c和A按鈕80d、選擇開關(guān)80e、菜單開關(guān)80f和開始鍵80g。同時(shí)， 在殼體78的下表面上形成凹部，并在凹部向后傾斜的表面上設(shè)置B按鈕80h。每 個(gè)按鈕(開關(guān))80a—80h根據(jù)由游戲裝置12執(zhí)行的游戲程序被賦予適當(dāng)?shù)墓δ堋?此外，殼體78在上表面上具有用于從遠(yuǎn)端位置導(dǎo)通和切斷游戲裝置的主機(jī)的電源 的電源開關(guān)80i。設(shè)置于第一控制器34上的各按鈕(開關(guān))可統(tǒng)一用附圖標(biāo)記80 來表示。
在殼體78中，設(shè)有用于檢測(cè)圖2所示的X、 Y和Z的三個(gè)軸方向(即左右方 向、上下方向和前后方向)的加速度的加速度傳感器84 (圖11)?；蛘?，可根據(jù) 殼體78的形狀、第一控制器34的握持方法等約束條件將用于檢測(cè)左右方向、上下 方向和前后方向中的任何兩個(gè)方向的加速度的二軸加速度傳感器作為加速度傳感 器84。在某些場(chǎng)合下，也可使用單軸加速度傳感器。
在殼體78的前表面上形成光入射口 78b，并在殼體78中進(jìn)一步提供攝像信息 算術(shù)部分81。攝像信息算術(shù)部分81由對(duì)紅外線攝像的攝像機(jī)和計(jì)算圖像中攝像對(duì) 象的坐標(biāo)的算術(shù)運(yùn)算部分構(gòu)成，并通過紅外線捕獲包括上述標(biāo)志22a和22b的對(duì)象 場(chǎng)景(scene)以計(jì)算對(duì)象場(chǎng)景中的標(biāo)志22a和22b的位置坐標(biāo)。
在殼體78的后表面設(shè)有上述連接器42。連接器42用來將其它設(shè)備連接于第 一控制器34。在本實(shí)施例中，連接器42與第二控制器36的連接器40或陀螺儀傳 感器單元100的連接器106相連。
此外，在殼體78的后表面上， 一對(duì)通孔82a和82b形成在以連接器42彼此 (X軸方向)對(duì)稱的位置中。這對(duì)通孔82a和82b用于將鉤112Fa和112Fb(圖6(A)) 插入以將陀螺儀傳感器單元100固定在殼體78的后表面。在殼體78的后表面還設(shè) 有用于安裝皮帶24 (圖4(B))的通孔82c。
圖3是示出第二控制器36本身的外形的一個(gè)例子的示圖。圖3 (A)是從后上方 觀察到的第二控制器36的立體圖，而圖3(B)是從前下方觀察到的第二控制器36 的立體圖。在圖3中，將第二控制器36的線纜38省去。
第二控制器36具有例如通過塑料模制形成的殼體86。殼體86沿前后方向(Z 軸方向)形成俯視圖呈近似薄長橢圓形并且后端的左右方向(X軸方向)的寬度比 前端的左右方向更窄的形狀。此外，殼體86具有從側(cè)面看來整體為彎曲形狀并從 前端處的水平部分向后端向下彎曲的形狀。殼體86與第一控制器34同樣地具有小 到足夠兒童和成年人一只手整個(gè)握住的尺寸，并具有稍短于第一控制器34的殼體 78的縱向長度(沿Z軸方向)。即使是通過第二控制器36，玩家也可通過操作按鈕和撥桿并通過改變控制器本身的位置和方向來進(jìn)行游戲操作。
在殼體86的上表面的前端設(shè)有模擬操縱桿88a。在殼體86的端部設(shè)有略為向 后傾斜的前端，并在該前端設(shè)置垂直(沿圖3中的Y軸方向)排列的C按鈕88b 和Z按鈕88c。根據(jù)由游戲裝置12執(zhí)行的游戲程序賦予模擬操縱桿88a和各按鈕 88b和88c以合適的功能。設(shè)置于第二控制器36上的模擬操縱桿88a和各按鈕88b、 88c可統(tǒng)一由附圖標(biāo)記88來表示。
在第二控制器36的殼體86中設(shè)置加速度傳感器90 (圖ll)?？蓪⑴c第一控 制器34中的加速度傳感器84相同的加速度傳感器作為加速度傳感器90。更具體 地，在本實(shí)施例中采用三軸加速度傳感器，且三軸加速度傳感器檢測(cè)沿例如第二控 制器36的上下方向(圖示的Y軸方向)、左右方向(圖示的X軸方向)和前后方 向(圖示的Z軸方向)的三個(gè)軸向方向中的每個(gè)的加速度。因此，與第一控制器 34的情形相類似，對(duì)檢測(cè)出的加速度執(zhí)行適當(dāng)?shù)乃阈g(shù)過程，由此計(jì)算第二控制器 的傾斜度和回轉(zhuǎn)以及加速度傳感器90沿重力方向的方位。此外，與第二控制器36 相同，可通過擺動(dòng)等計(jì)算施加于第一控制器34的運(yùn)動(dòng)。
圖4示出第二控制器36的連接器40的外形的一個(gè)例子。圖4是從前下方觀 察到的連接器40的立體圖。這里同樣省去線纜38。連接器40例如具有通過塑料 模制形成的殼體142。在殼體142的下表面設(shè)置鉤144。如圖5所示，當(dāng)連接器40 直接連接于(連接器42)的第一控制器34時(shí)，鉤144從內(nèi)部掛住并固定安裝于第 一控制器34的皮帶24的索。通過將皮帶24的索掛住和固定在鉤144上，可牢固 地固定住連接器。
圖6示出陀螺儀傳感器單元100的外形的一個(gè)例子，圖6(A)是從前上方觀察 到的陀螺儀傳感器單元100的立體圖，而圖6(B)是從后下方觀察到的陀螺儀傳感 器單元100的立體圖.
陀螺儀傳感器單元100具有例如通過塑料模制形成的殼體110。殼體110具有 基本長方體的形狀和第一控制器34的殼體78長度的1/5的長度以及與殼體78近 乎相等的寬度和厚度。即使給第一控制器34安裝以陀螺儀傳感器單元100，玩家 也可通過改變第一控制器34本身的位置和方向來進(jìn)行游戲操作。
在殼體110的前表面和后表面上設(shè)置前述連接器106和108，在殼體110的側(cè) 表面上設(shè)置一對(duì)釋放按鈕112a和112b，并在殼體110的下表面上設(shè)置鎖定開關(guān) 114。從殼體110的前表面的端部至下表面設(shè)置接近球形的凹部110a，以使皮帶24 的通孔82c在第一控制器34安裝于陀螺儀傳感器單元100的狀態(tài)下露出(圖8)。一對(duì)釋放按鈕112a和112b和分別連接于這對(duì)釋放按鈕112a和112b的一對(duì) 鉤112Fa和112Fb在沿水平方向(X軸方向)繞連接器106彼此對(duì)稱的位置(圖3 中的Y軸)設(shè)置在殼體110的前表面上。當(dāng)連接器106連接于連接器42以使陀螺 儀傳感器單元100安裝于第一控制器34時(shí)，這對(duì)鉤112Fa和112Fb在殼體78的后 表面插入一對(duì)通孔82a和82b (圖2(A))，而鉤112Fa和112Fb的爪咬合于殼體 78的內(nèi)壁。由此，陀螺儀傳感器單元100固定于第一控制器34的后表面。
圖8示出由此固定于第一控制器34的陀螺儀傳感器單元100。當(dāng)在這種狀態(tài) 下推動(dòng)這對(duì)釋放按鈕112a和112b,則松開爪的咬合以使陀螺儀傳感器單元100能 夠從第一控制器34拆下。
鎖定開關(guān)114是用于鎖住釋放按鈕112a和112b的滑動(dòng)開關(guān)。當(dāng)鎖定開關(guān)114 處于第一位置時(shí)(例如朝向后側(cè))，可推動(dòng)釋放按鈕112a和112b (鎖定狀態(tài))， 并且當(dāng)鎖定開關(guān)114處于第二位置時(shí)(例如朝向前方)，可推動(dòng)釋放按鈕112a和 112b (釋放狀態(tài))。在殼體110中，設(shè)置鎖定彈簧118a和118b (圖7)并將其構(gòu) 造成當(dāng)推動(dòng)釋放按鈕112a和112b時(shí)產(chǎn)生抗力，從而當(dāng)不推動(dòng)釋放按鈕112a和112b 時(shí)保持咬合狀態(tài)。由此，為了拆下陀螺儀傳感器單元IOO，用戶必需在使鎖定開關(guān) 114從第一位置滑至第二位置之后推動(dòng)釋放按鈕112a和112b。
由于陀螺儀傳感器單元100安裝于第一控制器34的后表面，因此游戲中施加 于陀螺儀傳感器100的離心力專門用來將陀螺儀傳感器單元100壓向第一控制器 34。此外，陀螺儀傳感器單元100通過鉤112Fa和112Fb固定于第一控制器34的 后表面，同時(shí)為釋放按鈕112a和112b提供用于松開鉤112Fa和112Fb的鎖定開關(guān) 114，并因此，即使在游戲操作中，也可在陀螺儀傳感器單元100和第一控制器34 之間形成牢牢地固定的狀態(tài)。
在殼體110的后表面上，可容納要安裝至連接器108的連接器蓋116的凹部 110b被設(shè)置在連接器108的周緣上。連接器蓋116具有在主表面的一端上沿前后 方向(Z軸方向)延伸的窄薄的(即能彎曲的)凸起116a。該凸起116a的端部咬 合于殼體110，而連接器蓋116在從連接器108拆下的狀態(tài)下系留于殼體110。
連接器蓋116具有在主表面的另一端上沿左右方向(X軸方向)延伸的窄厚的 (即難以彎曲的)凸起116b。凸起116b的厚度(Z軸方向的高度)幾乎與設(shè)置于 第二控制器36的連接器40處的鉤144的厚度(Y軸方向的高度)相同。在第二控 制器36經(jīng)由陀螺儀傳感器單元100連接于第一控制器34的情形下，如圖9所示, 連接器蓋116的主表面為水平的，以與凸起116b的鉤144的側(cè)表面嚙合。通過如此將與連接器108分離的連接器蓋116引入連接器40，連接器40牢牢地固定于陀 螺儀傳感器單元100并在操作性和外形上都有改善。
圖7示出陀螺儀傳感器單元100的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。除了上面提到的殼體110、 連接器106和108、釋放按鈕112a和112b、鉤112Fa和112Fb、鎖定開關(guān)114、連 接器蓋116和鎖定彈簧118a、 118b外，陀螺儀傳感器單元100還具有陀螺儀基板 120和支承部件122。陀螺儀基板120通過信號(hào)線連接于每個(gè)連接器106和108， 且支承部件122支承陀螺儀基板120和連接器106、 108。
陀螺儀基板120設(shè)有陀螺儀傳感器104。陀螺儀傳感器104由包括單軸陀螺儀 傳感器104a和二軸陀螺儀傳感器104b的兩個(gè)片構(gòu)成。陀螺儀傳感器104a用于檢 測(cè)關(guān)聯(lián)于偏轉(zhuǎn)角的角速度(繞Y軸的角速度)，而陀螺儀傳感器104b用于檢測(cè)關(guān) 聯(lián)于側(cè)傾角和俯仰角的兩個(gè)角速度(繞Z軸的角速度和繞X軸的角速度)。陀螺儀 傳感器104a和104b在陀螺儀基板120的上表面120a水平設(shè)置且平行排列。
這里，陀螺儀傳感器104a和104b的配置不局限于圖7所示的配置。在另一 實(shí)施例中，陀螺儀傳感器104a水平地設(shè)置在陀螺儀基板120的上表面120a和下表 面120b中的一個(gè)上，而陀螺儀傳感器104b水平地設(shè)置在陀螺儀基板120的上表面 120a和下表面120b中的另一個(gè)上，以與陀螺儀傳感器104a相對(duì)，而陀螺儀基板 120設(shè)置在其間。在另一實(shí)施例中，陀螺儀傳感器104a垂直地設(shè)置在陀螺儀基板 120的上表面120a和下表面120b中的一個(gè)上，而陀螺儀傳感器104b水平地設(shè)置 在陀螺儀基板120的上表面120a和下表面120b中的另一個(gè)上。
此外，陀螺儀傳感器104不限于由兩個(gè)片構(gòu)成，它可由三個(gè)單軸陀螺儀傳感 器(三個(gè)片)構(gòu)成，或由一個(gè)三軸陀螺儀傳感器(一個(gè)片)構(gòu)成。在任一情形下， 每個(gè)片的位置和方向被確定為能正確地檢測(cè)上述三個(gè)角速度。另外，在某些情形下， 陀螺儀傳感器104可由一個(gè)二軸陀螺儀傳感器構(gòu)成，或由一個(gè)或兩個(gè)單軸陀螺儀傳 感器構(gòu)成。
要注意，圖2所示的第一控制器34以及圖3和圖4所示的第二控制器36和 圖6所示的陀螺儀傳感器單元100的形狀，以及按鈕(開關(guān)或撥桿等)的形狀、數(shù) 目和設(shè)定位置僅為一個(gè)示例，并且可根據(jù)需要改變?yōu)槠渌螤睢?shù)目和設(shè)定位置。
這里，傳感器在較佳實(shí)施例中為陀螺儀傳感器(角速度傳感器)，但也可以 是其它運(yùn)動(dòng)傳感器，例如加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器等。 除了運(yùn)動(dòng)傳感器，還有傾斜度傳感器、圖像傳感器、光學(xué)傳感器、壓力傳感器、磁 性傳感器、溫度傳感器等，并且在附加任一傳感器的情形下，利用傳感器的待檢測(cè)
26對(duì)象的操作變得可能。在利用任一傳感器的情形下，可在以原有方式利用傳統(tǒng)地連 接于操作裝置的另一裝置的同時(shí)將傳感器加至操作裝置。
另外，控制器14的電源由可更換地容納于第一控制器34的電池(未示出) 施加。功率經(jīng)由連接器40和線纜38被提供給第二控制器36。如果陀螺儀傳感器 單元100連接于第一控制器34，功率經(jīng)由連接器42和106被提供給陀螺儀傳感器 單元IOO?；蛘?，如果第二控制器36連接于陀螺儀傳感器單元100，則從第一控制 器34提供給陀螺儀傳感器單元100的一部分功率也經(jīng)由連接器108、連接器40和 線纜38施加于第二控制器36。
圖IO示出游戲系統(tǒng)IO的電氣配置。盡管圖示被省去，事實(shí)上殼體16中的各 部件被安裝在印刷電路板上。如圖10所示，游戲裝置12設(shè)有用作游戲處理器的 CPU 44。此外，該CPU 44也與系統(tǒng)LSI 64相連。系統(tǒng)LSI 64連接于外部主存儲(chǔ) 器46、 ROM/RTC 48、盤驅(qū)動(dòng)器54和AV IC 56。
外部主存儲(chǔ)器46可通過存儲(chǔ)諸如游戲程序等程序和各種數(shù)據(jù)而用作CPU 44 的工作區(qū)和緩存區(qū)。所謂的引導(dǎo)ROM的R0M/RTC48包含有用于啟動(dòng)游戲裝置12的 程序并設(shè)有用于計(jì)時(shí)的時(shí)間電路。盤驅(qū)動(dòng)器54從光盤66讀取程序、紋理數(shù)據(jù)等， 并在CPU 44的控制下將它們寫入后述的內(nèi)部主存儲(chǔ)器64e或外部主存儲(chǔ)器46。
系統(tǒng)LSI64設(shè)有輸入—輸出處理器64a、 GPU (圖形處理器單元)64b、 DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)64c、 VRAM64d和內(nèi)部主存儲(chǔ)器64e，并且盡管圖中未示出， 這些器件通過內(nèi)部總線彼此相連。
輸入一輸出處理器(1/0處理器)64a執(zhí)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收并執(zhí)行數(shù)據(jù)的下載。
GPU64由繪圖裝置的一部分構(gòu)成，并從CPU44接收?qǐng)D形命令(構(gòu)圖命令) 以根據(jù)該命令產(chǎn)生游戲圖像數(shù)據(jù)。另外，除圖形命令外，CPU44也將產(chǎn)生游戲圖 像數(shù)據(jù)所需的圖像產(chǎn)生程序施加于GPU64。
盡管未示出，GPU 64如上所述地與VRAM 64d相連。GPU 64訪問VRAM 64d 以獲取執(zhí)行構(gòu)圖命令所需的數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù):例如多邊形數(shù)據(jù)、紋理數(shù)據(jù)等的數(shù)據(jù))。 這里，CPU 64經(jīng)由GPU 64將繪圖所需的圖像數(shù)據(jù)寫至VRAM 64d。 GPU 64訪問 VRAM 64d以創(chuàng)建用于繪圖的游戲圖像數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，闡述GPU64產(chǎn)生游戲圖像數(shù)據(jù)的情況，然而在執(zhí)行除游戲應(yīng) 用外的任意應(yīng)用的情形下，GPU64針對(duì)該任意應(yīng)用產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。
此外，DSP64c用作音頻處理器，并產(chǎn)生與聲音、話音、音樂等對(duì)應(yīng)的音頻數(shù)據(jù)，它們借助存儲(chǔ)于內(nèi)部主存儲(chǔ)器64e和外部主存儲(chǔ)器46中的聲音數(shù)據(jù)和聲波(調(diào)) 數(shù)據(jù)從揚(yáng)聲器32輸出。
如上所述產(chǎn)生的游戲圖像數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)由AVIC 56讀取，并經(jīng)由AV連接 器58輸出至監(jiān)視器30和揚(yáng)聲器32。因此，游戲屏幕被顯示在監(jiān)視器30上，而游 戲所需的聲音(音樂)從揚(yáng)聲器32中輸出。
此外，輸入一輸出處理器64a與閃存43、無線通信模塊50和無線控制器模塊 52相連，并與擴(kuò)展連接器60和外部存儲(chǔ)卡的連接器62相連。無線通信模塊50與 天線50a相連，而無線控制器模塊52與天線52a相連。
輸入—輸出處理器64a可與其它游戲裝置以及經(jīng)由無線通信模塊50連接于網(wǎng) 絡(luò)(未示出)的多個(gè)服務(wù)器相連。要注意，可不通過網(wǎng)絡(luò)地與其它游戲裝置直接通 信。輸入一輸出處理器64a周期地訪問閃存43以檢測(cè)需要發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)(也 稱為發(fā)送數(shù)據(jù))的存在與否，并在存在發(fā)送數(shù)據(jù)的情形下將其經(jīng)由無線通信模塊 50和天線50a發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)。此外，輸入—輸出處理器64a經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)、天線50a和 無線通信模塊50接收從另一游戲裝置發(fā)來的數(shù)據(jù)(也稱為接收數(shù)據(jù))，并將接收 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在閃存43中。在接收的數(shù)據(jù)不滿足一定條件的情形下，將接收的數(shù)據(jù) 丟棄。另外，輸入一輸出處理器64a經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)、天線50a和無線通信模塊50接收 從下載服務(wù)器(未示出)下載的數(shù)據(jù)(下載數(shù)據(jù))，并將下載的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在閃存 43中。
此外，輸入一輸出處理器64a經(jīng)由天線52a和無線控制器模塊52接收從控制 器14發(fā)來的輸入數(shù)據(jù)，并將其(暫)存于內(nèi)部主存儲(chǔ)器64e或外部主存儲(chǔ)器46 的緩存區(qū)。在經(jīng)CPU44在處理(例如游戲處理)中使用后，將輸入數(shù)據(jù)從緩存區(qū) 擦除。
在一個(gè)實(shí)施例中，如上所述，無線控制器模塊52根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)與控制器14 作出通信。這使游戲裝置12不僅能從控制器14獲取數(shù)據(jù)，還能將預(yù)定的命令發(fā)送 給控制器14，由此從游戲裝置12控制控制器14的動(dòng)作。
另外，輸入一輸出處理器64a與擴(kuò)展連接器60和外部存儲(chǔ)卡的連接器62相 連。擴(kuò)展連接器60是諸如USB、 SCSI等接口的連接器，并可與例如外部存儲(chǔ)器 的介質(zhì)以及例如與控制器14不同的另一控制器的外圍設(shè)備相連。此外，擴(kuò)展連接 器60連接于線纜LAN適配器，并利用線纜LAN代替無線通信模塊50。外部存儲(chǔ) 卡62的連接器可與類似存儲(chǔ)卡的外部存儲(chǔ)器相連。由此，輸入一輸出處理器64a 例如經(jīng)由擴(kuò)展連接器60和外部存儲(chǔ)卡的連接器62訪問外部存儲(chǔ)器，以存儲(chǔ)和讀取
28數(shù)據(jù)。
如圖1所示，盡管未詳細(xì)說明，游戲裝置12 (殼體16)配有電源按鈕20a、 重置按鈕20b和彈出按鈕20c。電源按鈕20a連接于系統(tǒng)LSI 164。當(dāng)開啟電源按 鈕20a時(shí)，系統(tǒng)LSI 164設(shè)定正常供電狀態(tài)的模式，其中游戲裝置12的各個(gè)器件 通過未示出的AC適配器供電。
重置按鈕20b也與系統(tǒng)LSI 164相連。當(dāng)按下重置按鈕20b時(shí)，系統(tǒng)LSI 164 重新開始游戲裝置12的啟動(dòng)程序。彈出按鈕20c連接于盤驅(qū)動(dòng)器54。當(dāng)按下彈出 按鈕20c時(shí)，光盤66從盤驅(qū)動(dòng)器54中彈出。
圖11示出當(dāng)?shù)谝豢刂破?4和第二控制器36經(jīng)由陀螺儀傳感器單元100相連 時(shí)整個(gè)控制器14的電氣配置的一個(gè)示例。
第一控制器34包括通信單元92，而通信單元92連接于操作部分80、攝像信 息算術(shù)部分81、加速度傳感器84和連接器42。操作部分80指示上述操作按鈕或 操作開關(guān)80a—80i。當(dāng)作用操作部分80時(shí)，指示操作的數(shù)據(jù)被施加于通信單元92。 指示標(biāo)志22a和22b在對(duì)象場(chǎng)景中的位置坐標(biāo)的數(shù)據(jù)從攝像信息算術(shù)部分81被輸 出至通信單元92。指示由加速度傳感器84監(jiān)測(cè)到的加速度的數(shù)據(jù)也輸出至通信單 元92。加速度傳感器84具有最大為200幀/秒的數(shù)量級(jí)的采樣周期。
連接器42可與陀螺儀傳感器單元的連接器106相連。陀螺儀傳感器單元100 在其內(nèi)部包括微型計(jì)算機(jī)102和陀螺儀傳感器104。陀螺儀傳感器104表示上述陀 螺儀傳感器104a和104b并具有例如與加速度傳感器84相同的采樣周期。微型計(jì) 算機(jī)102將指示由陀螺儀傳感器104檢測(cè)到的角速度的數(shù)據(jù)經(jīng)由連接器106和連接 器42輸出至通信單元92。
陀螺儀傳感器單元100的連接器108連接于從第二控制器36開始延伸的線纜 38的連接器40。連接器40連接于第二控制器36的操作部分88和加速度傳感器 90。操作部分88示出上述的撥桿88a和操作按鈕88b、 88c。當(dāng)作用操作部分88 時(shí)，指示操作的數(shù)據(jù)經(jīng)由線纜38、連接器40和連接器42被施加于陀螺儀傳感器 單元100的微型計(jì)算機(jī)102。微型計(jì)算機(jī)102經(jīng)由連接器106和連接器42將數(shù)據(jù) 輸出至通信單元92。加速度傳感器90還具有與加速度傳感器84相同的采樣周期， 并且指示如此檢測(cè)到的加速度的數(shù)據(jù)也通過微型計(jì)算機(jī)102輸出至通信單元92。
這里，以1/200秒的周期執(zhí)行至上述通信單元92的每次輸出。因此，在任意 的l/200秒中，來自操作部分80的操作數(shù)據(jù)、來自攝像信息算術(shù)部分81的位置坐 標(biāo)數(shù)據(jù)、來自加速度傳感器84的加速度數(shù)據(jù)、來自陀螺儀傳感器104的角速度數(shù)據(jù)、來自操作部分88的操作數(shù)據(jù)以及來自加速度傳感器90的加速度數(shù)據(jù)被一次一 種地輸出至通信單元92。
圖12示出圖11所示整個(gè)配置的陀螺儀傳感器單元100的重要部分。上述連 接器42、連接器106、連接器108和連接器40中的每一個(gè)是例如六引腳連接器， 其中包括用于控制指示兩連接器之間的連接狀態(tài)的變量"Attach"的安裝引腳。 Attach在表示諸連接器未相連的"Low"和表示諸連接器相連的"High"之間變化。 在下文中，連接器42和連接器106之間的安裝(Attach)，即第一控制器34和陀 螺儀傳感器單元IOO之間的安裝被稱為"Attachl"，而連接器108和連接器40之 間的Attach,即陀螺儀傳感器單元100和第二控制器36之間的安裝被稱為 "Attach2"。
即使第一控制器34附連于陀螺儀傳感器單元100，如果應(yīng)用是陀螺儀不兼容 型，且陀螺儀傳感器單元100不連接于第二控制器36，通過陀螺儀傳感器單元100 的微型計(jì)算機(jī)10將Attachl控制成"Low"以使陀螺儀傳感器單元100就象無法為 陀螺儀不兼容應(yīng)用所看見那樣(待機(jī)模式見圖14)。在待機(jī)模式下，對(duì)陀螺儀 傳感器104的供電停止以禁用陀螺儀功能，微型計(jì)算機(jī)102基于Attach2專門執(zhí)行 模式選擇并基于來自陀螺儀兼容應(yīng)用的指令執(zhí)行電源管理。
前述六個(gè)引腳中的另外兩個(gè)引腳被賦予I2C總線，且陀螺儀傳感器單元100 還包括用于連接/隔離第一控制器34側(cè)的I2C總線和第二控制器36側(cè)的I2C總線 的總線開關(guān)SW。當(dāng)在第二控制器36經(jīng)由陀螺儀傳感器單元100連接于第一控制 器34的狀態(tài)下執(zhí)行陀螺儀不兼容應(yīng)用時(shí)，總線開關(guān)SW由微型計(jì)算機(jī)102導(dǎo)通。 此后，來自第二控制器36的數(shù)據(jù)通過I2C總線不經(jīng)微型計(jì)算機(jī)102地輸出至通信 單元92 (旁路模式見圖14)。因此，與待機(jī)模式相同，微型計(jì)算機(jī)102僅執(zhí)行 模式選擇和功率管理，這減少了電功耗。此外，即使安裝了陀螺儀傳感器單元100， 也可執(zhí)行陀螺儀不兼容應(yīng)用。當(dāng)總線開關(guān)SW斷開時(shí)，總線連接于微型計(jì)算機(jī)102， 而輸出至第一控制器34的數(shù)據(jù)由微型計(jì)算機(jī)102控制。
總線開關(guān)SW即使在待機(jī)模式也保持導(dǎo)通。這使陀螺儀兼容型應(yīng)用通過參照 I2C總線軸的特定地址來確認(rèn)第一控制器34是否安裝于陀螺儀傳感器單元100。即 使如上所述Attachl被控制為"Low"。
要理解，陀螺儀傳感器單元IOO配有四種模式，除了上述"待機(jī)"和"旁路" 模式外，還包括"陀螺儀"模式和"陀螺儀&第二控制器"模式。在前面兩種模式 中，總線開關(guān)SW被切斷。陀螺儀傳感器單元100的微型計(jì)算機(jī)102包括兩種A/D轉(zhuǎn)換電路102a和102b， 而從陀螺儀傳感器104輸出的關(guān)于三根軸的角速度信號(hào)被施加于A/D轉(zhuǎn)換電路 102a和102b中的每一個(gè)。在A/D轉(zhuǎn)換電路102a中，將陀螺儀傳感器104的全部 檢測(cè)范圍(±360° /秒)作為目標(biāo)的高角速度模式的A/D轉(zhuǎn)換處理被執(zhí)行，并且在 A/D轉(zhuǎn)換電路102b中，將陀螺儀傳感器104的部分檢測(cè)范圍(±90° /秒)作為目 標(biāo)的低角速度模式的A/D轉(zhuǎn)換處理被執(zhí)行。微型計(jì)算機(jī)102將A/D轉(zhuǎn)換的兩種結(jié) 果中的一種作為角速度數(shù)據(jù)輸出。
更具體地，當(dāng)與某一時(shí)間對(duì)應(yīng)的兩種角速度數(shù)據(jù)從A/D轉(zhuǎn)換電路102a和102b 輸出時(shí)，微型計(jì)算機(jī)102首先確定針對(duì)的角速度模式的角速度數(shù)據(jù)，值A(chǔ)是否落 在第一閾值Thl至第二閾值Th2 (〉Thl)之間，即對(duì)于每根軸(即偏轉(zhuǎn)軸、側(cè)傾 軸和俯仰軸)滿足條件"Thl《A《Th2"。接著，基于這三種確定狀態(tài)，選擇低角 速度模式和高角速度模式中的一個(gè)一個(gè)。例如，針對(duì)這三個(gè)判定結(jié)果中的每一個(gè)， 如果為"YES",則對(duì)每根軸選擇低角速度模式，如果為"No"，則對(duì)每根軸選 擇高角速度模式。然后，根據(jù)對(duì)每個(gè)軸選擇的模式的角速度數(shù)據(jù)與指示所選擇模式 的模式信息一起被輸出。即，通過根據(jù)角速度改變數(shù)據(jù)的精度，即使數(shù)據(jù)量相等， 也能低速高精度地輸出數(shù)據(jù)。
圖13示出由陀螺儀傳感器單元100處理的數(shù)據(jù)格式。圖13(A)示出陀螺儀傳 感器單元100的數(shù)據(jù)格式，而圖13(B)示出第二控制器36的數(shù)據(jù)格式。陀螺儀傳 感器單元100的數(shù)據(jù)包括偏轉(zhuǎn)角速度數(shù)據(jù)、側(cè)傾角速度數(shù)據(jù)和俯仰角速度數(shù)據(jù)和偏 轉(zhuǎn)角速度模式信息、側(cè)傾角速度模式信息和俯仰角速度模式信息、第二連接器連接 信息和陀螺儀/第二控制器識(shí)別信息。
通過A/D轉(zhuǎn)換從輸出自陀螺儀傳感器104的偏轉(zhuǎn)角速度信號(hào)、側(cè)傾角速度信 號(hào)以及俯仰角速度信號(hào)分別獲得各自包括例如14比特?cái)?shù)據(jù)的偏轉(zhuǎn)角速度數(shù)據(jù)、側(cè) 傾角速度數(shù)據(jù)和俯仰角速度數(shù)據(jù)。偏轉(zhuǎn)角速度模式信息、側(cè)傾角速度模式信息和俯 仰角速度模式信息中的每一個(gè)是指示每個(gè)角速度數(shù)據(jù)的相應(yīng)模式的1比特的信息， 并在對(duì)應(yīng)于高角速度模式的"0"和對(duì)應(yīng)于低角速度模式的"1"之間變化。
第二控制器連接信息是指示第二控制器36是否連接于連接器106的一比特信 息，并在指示無連接的"0"和指示連接的"1"之間變化。陀螺儀/第二控制器識(shí) 別信息是識(shí)別數(shù)據(jù)是從陀螺儀傳感器單元100輸出的數(shù)據(jù)還是從第二控制器36輸 出的數(shù)據(jù)的1比特信息，并在指示這來自陀螺儀傳感器單元100的"1"和指示這 來自第二控制器36的"0"之間變化。
31另一方面，第二控制器36的數(shù)據(jù)包括各自表示沿左右方向(X軸方向)的 撥桿操作和沿前后方向(Z軸方向)的撥桿操作的X撥桿操作數(shù)據(jù)和Y撥桿操作數(shù) 據(jù)；以及各自表示沿X軸方向的加速度、沿Y軸方向的加速度和沿Z軸方向的加速 度的X加速度數(shù)據(jù)、Y加速度數(shù)據(jù)和Z加速度數(shù)據(jù)；以及按鈕操作數(shù)據(jù)；第二連接 器連接信息；以及陀螺儀/第二控制器識(shí)別信息。
陀螺儀傳感器單元100將根據(jù)圖13(A)所示格式的陀螺儀數(shù)據(jù)和根據(jù)圖13(B) 所示格式的第二控制器數(shù)據(jù)例如以1/200秒的周期輪流輸出至通信單元92。由此， 其中一種格式的數(shù)據(jù)以1/100秒的周期輸出，但這遠(yuǎn)比游戲處理的一般處理周期的 1/60秒周期來得短，因此，即使輪流輸出數(shù)據(jù)，兩種數(shù)據(jù)可在游戲處理中的同一 時(shí)間用作一幀。
通信單元92包括微型計(jì)算機(jī)(微機(jī))94、存儲(chǔ)器96、無線模塊76和天線98。 微機(jī)94通過在處理中將存儲(chǔ)器96作為存儲(chǔ)區(qū)(工作區(qū)和緩存區(qū))的同時(shí)控制無線 模塊78而將獲得數(shù)據(jù)發(fā)送給游戲裝置12并從游戲裝置12接收數(shù)據(jù)。
從陀螺儀傳感器單元100輸出至通信單元92的數(shù)據(jù)通過微型計(jì)算機(jī)94暫存 于存儲(chǔ)器96。從第一控制器34中的操作部分80、攝像信息算術(shù)部分81和加速度 傳感器84輸出至通信單元92的數(shù)據(jù)也暫存于存儲(chǔ)器96中。當(dāng)游戲裝置12的發(fā)送 定時(shí)到來時(shí)，微型計(jì)算機(jī)94將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器96的數(shù)據(jù)作為控制器數(shù)據(jù)輸出至無線 模塊76?？刂破鲾?shù)據(jù)除了圖13(A)和圖13(B)所示陀螺儀數(shù)據(jù)和/或第二控制器數(shù) 據(jù)外，還包括第一控制器數(shù)據(jù)。第一控制器數(shù)據(jù)包括基于來自加速度傳感器84 的輸出的X加速度數(shù)據(jù)、Y加速度數(shù)據(jù)和Z加速度數(shù)據(jù)；基于來自攝像信息算術(shù)部 分81的輸出的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)；以及基于來自操作部分80的輸出的按鈕操作數(shù)據(jù)。
無線模塊76使用例如藍(lán)牙(商標(biāo))的短距離無線通信技術(shù)通過控制器數(shù)據(jù)以 預(yù)定頻率調(diào)制載波并將其弱無線電波信號(hào)從天線98發(fā)送出。S卩，通過無線模塊76 將控制器數(shù)據(jù)調(diào)制成弱無線電波信號(hào)并從第一控制器34發(fā)送出。弱無線電波信號(hào) 由游戲裝置12的藍(lán)牙通信單元74接收。如此接收的弱無線電波受到解調(diào)和解碼處 理，以使游戲裝置12獲得控制器數(shù)據(jù)。游戲裝置12的CPU 44基于從控制器14 獲得的控制器數(shù)據(jù)執(zhí)行游戲處理。這里，可根據(jù)另一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)第一控制器34和游 戲裝置12之間的無線通信，例如無線LAN等。
在這種游戲系統(tǒng)10中，用戶可通過移動(dòng)控制器14本身而不是按鈕操作來作 出對(duì)類似游戲等的對(duì)應(yīng)用的輸入。在玩游戲時(shí)，用戶例如如圖18所示用右手握住 第一控制器34 (具體說是殼體78的握持部分78a:圖2)并用左手握住第二控制
32器36。如上所述，第一控制器34中包含有用于檢測(cè)沿三軸方向的加速度的加速度 傳感器84，而第二控制器36中也包含有同樣的加速度傳感器90。當(dāng)?shù)谝豢刂破?34和第二控制器36由玩家移動(dòng)時(shí)，沿三軸方向指示各控制器的運(yùn)動(dòng)的加速度值通 過加速度傳感器84和加速度傳感器90被檢測(cè)出。在陀螺儀傳感器單元100安裝于 第一控制器34的情形下，圍繞三個(gè)軸的指示第一控制器34本身的運(yùn)動(dòng)的角速度值 被進(jìn)一步檢測(cè)出。
這些檢測(cè)值以前述控制器數(shù)據(jù)的形式發(fā)送至游戲裝置12。在游戲裝置12中 (圖10),經(jīng)由天線52a和無線控制器模塊52通過輸入一輸出處理器64a接收來 自控制器14的控制器數(shù)據(jù)，而接收到的控制器數(shù)據(jù)被寫至內(nèi)部主存儲(chǔ)器64e或外 部主存儲(chǔ)器46的緩存區(qū)。CPU 44讀取存儲(chǔ)在內(nèi)部主存儲(chǔ)器64e或外部主存儲(chǔ)器46 的緩存區(qū)中的控制器數(shù)據(jù)，并恢復(fù)從控制器數(shù)據(jù)檢測(cè)出的值，即由控制器14檢測(cè) 出的加速度和/或角速度值。
這里，角速度數(shù)據(jù)具有高角速度模式和低角速度模式這兩種模式，因此，準(zhǔn) 備與這兩種模式對(duì)應(yīng)的兩種角速度恢復(fù)算法。在從角速度數(shù)據(jù)恢復(fù)角速度值的過程 中，基于角速度模式信息選擇與角速度數(shù)據(jù)模式對(duì)應(yīng)的角速度恢復(fù)算法。
CPU 44與該恢復(fù)處理并行地執(zhí)行從恢復(fù)的加速度計(jì)算控制器14的速度的處 理。與之并行地，可從計(jì)算出的速度評(píng)估出控制器14的行程距離或位置。另一方 面，從恢復(fù)的角速度評(píng)估控制器14的轉(zhuǎn)角。這里，當(dāng)對(duì)加速度求積分以計(jì)算速度 以及對(duì)角速度求積分以計(jì)算轉(zhuǎn)角時(shí)的初始值(積分常數(shù))可從來自攝像信息算術(shù)部 分81的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算得到。位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)還可用來矯正由于積分所累積的誤 差。
基于如此評(píng)估的變量，例如加速度、速度、行程距離、角速度、轉(zhuǎn)角等來執(zhí) 行游戲處理。因此，上述所有處理不需要被執(zhí)行，并且可根據(jù)需要計(jì)算游戲處理所 需的變量。要注意，角速度和轉(zhuǎn)角原則上也可從加速度中計(jì)算出，但這要求游戲程 序具有更復(fù)雜的例程，從而對(duì)CPU 44施加了沉重的處理負(fù)擔(dān)。通過利用陀螺儀傳 感器單元100，程序的研發(fā)變得容易，且CPU 44上的處理負(fù)擔(dān)減小。
順便提下， 一些游戲可以是僅利用第一控制器34的單控制器游戲，而其它游 戲可以是利用第一控制器34和第二控制器36的雙控制器游戲，并且各種游戲被分 類成陀螺儀兼容型和陀螺儀不兼容型。作為主控制器的第一控制器34是玩所有游 戲所需的。此外，當(dāng)玩雙控制器的游戲時(shí)，作為擴(kuò)展控制器的第二控制器36經(jīng)由 陀螺儀傳感器單元100或直接連接于第一控制器34，并當(dāng)玩單控制器的游戲時(shí)，一般將其拆下。
另一方面，當(dāng)玩陀螺儀不兼容的游戲時(shí)，不需要作為擴(kuò)展傳感器或擴(kuò)展控制 器的陀螺儀傳感器單元100，但不需要麻煩地將其拆下。因此，陀螺儀傳感器單元
100—般保持安裝于第一控制器34，并與第一控制器34作為一個(gè)單元使用。與不 包括陀螺儀傳感器單元100的情形相同，第二控制器36是可拆卸的，除了連接器 40的連接對(duì)象從連接器42變?yōu)檫B接器108。
圖14示出描述陀螺儀傳感器單元100的微型計(jì)算機(jī)102對(duì)每種模式實(shí)現(xiàn)的控 制的表格。為陀螺儀傳感器單元100準(zhǔn)備的模式是前面提到的"待機(jī)"、"旁路"、 "陀螺儀"和"陀螺儀和第二控制器"四種，并且由微型計(jì)算機(jī)102控制的對(duì)象涵 蓋"陀螺儀功能"、"陀螺儀電源"、"總線開關(guān)"、"擴(kuò)展連接器"、"Attachl" 和"I2C地址"六項(xiàng)。
陀螺儀功能在待機(jī)模式和旁路模式的每種模式下處于停止?fàn)顟B(tài)(未激活)， 但在陀螺儀模式以及陀螺儀和第二控制器模式的每種模式下處于啟動(dòng)狀態(tài)(激活)。 對(duì)陀螺儀電源(即陀螺儀傳感器104)的供電在待機(jī)模式和旁路模式的每種模式下 停止(OFF)，并在陀螺儀模式以及陀螺儀和第二控制器模式的每種模式下執(zhí)行(ON)。 總線開關(guān)SW在待機(jī)模式和旁路模式的每種模式下相連(連接)并在陀螺儀模式以 及陀螺儀和第二控制器模式的每種模式下隔離(斷開)。
擴(kuò)展連接器，即連接器108在旁路模式以及陀螺儀和第二控制器模式的每種 模式下處于啟動(dòng)狀態(tài)，并在待機(jī)模式和陀螺儀模式的每種模式下處于停止?fàn)顟B(tài)。 Attachl在待機(jī)模式下被控制為表示未連接狀態(tài)的"LOW"，并在旁路模式、陀螺 儀模式以及陀螺儀和第二控制器模式中的每種模式下為表示連接狀態(tài)的"High"。 與12C地址關(guān)聯(lián)，僅在待機(jī)模式和旁路模式中的每種模式下特定地址才是重要的。
模式切換以圖15所示方式進(jìn)行。圖15(A)是示出當(dāng)應(yīng)用是陀螺儀兼容的情形 下的切換處理，而圖15(B)示出當(dāng)應(yīng)用是陀螺儀不兼容的情形下的切換處理。與圖 15(A)和圖15(B)相同，即不管是陀螺儀兼容應(yīng)用還是陀螺儀不兼容應(yīng)用，陀螺儀 傳感器單元100陀螺儀傳感器單元100響應(yīng)本身連接于第一控制器34而啟動(dòng)，并 進(jìn)入作為最初模式的待機(jī)模式。這里，當(dāng)?shù)诙刂破?6連接于陀螺儀傳感器單元 100，待機(jī)模式切換至旁路模式，而當(dāng)隨后從中拆下第二控制器36時(shí)，旁路模式恢 復(fù)至待機(jī)模式。
這里，陀螺儀兼容應(yīng)用對(duì)陀螺儀傳感器單元100進(jìn)行調(diào)用和重置，以根據(jù)需 要獲取角速度數(shù)據(jù)。如上所述，在該實(shí)施例中，可通過通信從游戲機(jī)控制控制器，并因此可通過應(yīng)用來控制陀螺儀傳感器單元100。因此，如圖15(A)所示，當(dāng)在待 機(jī)模式下從應(yīng)用接收到調(diào)用時(shí)，陀螺儀傳感器單元100切換至陀螺儀模式，并且在 陀螺儀模式下從應(yīng)用接收到重置時(shí)，陀螺儀傳感器單元100恢復(fù)到待機(jī)模式。當(dāng)在 陀螺儀模式下連接于第二控制器36時(shí)，陀螺儀傳感器單元100切換至陀螺儀和第 二控制器模式，并且當(dāng)在陀螺儀和第二控制器模式下與第二控制器36斷開時(shí)恢復(fù) 到陀螺儀模式。當(dāng)在陀螺儀和第二控制器模式下從應(yīng)用接收到重置時(shí)，陀螺儀傳感 器單元100進(jìn)一步切換至旁路模式，并當(dāng)在旁路模式下從應(yīng)用接收到調(diào)用時(shí)，恢復(fù) 到陀螺儀和第二控制器模式。
另一方面，陀螺儀不兼容應(yīng)用不具有相對(duì)于陀螺儀傳感器單元100執(zhí)行調(diào)用 和重置的功能。因此，當(dāng)執(zhí)行陀螺儀不兼容應(yīng)用時(shí)，陀螺儀傳感器單元100的模式 僅在待機(jī)模式和旁路模式之間切換，如圖15(B)所示。
通過陀螺儀傳感器單元100的模式切換是通過由微型計(jì)算機(jī)102參照?qǐng)D14所 示的表而執(zhí)行圖16和圖17所示的流程圖中所示的處理來實(shí)現(xiàn)的。這里，與流程圖 對(duì)應(yīng)的程序和圖14所示的表被存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器102c (圖12)中。
當(dāng)用戶將陀螺儀傳感器單元100安裝于第一控制器34時(shí)，從第一控制器34 向微型計(jì)算機(jī)102供電以啟動(dòng)并執(zhí)行圖16和圖17中的流程圖所示的處理。一直執(zhí) 行處理，直到陀螺儀傳感器單元100從第一控制器34拆下為止。
參照?qǐng)D16，在啟動(dòng)完成后，微型計(jì)算機(jī)102在步驟Sl首先執(zhí)行至待機(jī)模式的 模式更新。更具體地，微型計(jì)算機(jī)102根據(jù)存儲(chǔ)器102c中的表(圖14)所述的"待 機(jī)"的定義停止陀螺儀功能，停止向陀螺儀傳感器104供電，連接總線開關(guān)SW， 停用連接器108，控制Attachl為"Low"，并開始關(guān)注I2C總線的特定地址。因 此，當(dāng)陀螺儀傳感器單元100切換至待機(jī)模式時(shí)，進(jìn)程進(jìn)入步驟S3和S5的循環(huán)。
艮口，微型計(jì)算機(jī)102在步驟S3中判斷Attach2是否為"1"，如果這里判定為 "NO"，則在步驟S5進(jìn)一步判定是否從應(yīng)用發(fā)布調(diào)用。如果這里判定為"NO"， 則進(jìn)程返回至步驟S3。在這種模式下，不使用陀螺儀，由此沒有操作數(shù)據(jù)被輸出 至第一控制器34，或僅輸出不存在操作數(shù)據(jù)的事實(shí)。當(dāng)響應(yīng)第二控制器36經(jīng)由陀 螺儀傳感器單元100連接于第一控制器34時(shí)，Attach2從"0"變?yōu)?1"，步驟 S3中的判斷結(jié)果變?yōu)?YES"，進(jìn)程轉(zhuǎn)至步驟S17。另一方面，當(dāng)從應(yīng)用發(fā)布調(diào)用 至陀螺儀傳感器單元100時(shí)，步驟S5中的判斷結(jié)果變?yōu)?YES"，進(jìn)程轉(zhuǎn)至步驟 S7。
在步驟S7中，執(zhí)行至陀螺儀模式的模式更新。更具體地說，微型計(jì)算機(jī)102根據(jù)表(圖14)中描述的"陀螺儀"的定義啟動(dòng)陀螺儀功能，開始對(duì)陀螺儀傳感
器供電，切斷總線開關(guān)SW，停用連接器108，并將Attachl控制為"High"。當(dāng) 陀螺儀傳感器單元100由此切換至陀螺儀模式時(shí)，進(jìn)程進(jìn)入步驟S9—S13的循環(huán)。
Attach2是否為"1"、是否從應(yīng)用發(fā)布重置以及當(dāng)前時(shí)間是否對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)輸 出時(shí)間分別在步驟S9、步驟S11和步驟S13中予以確定。當(dāng)Attach2從"0"變?yōu)?"1"時(shí)，步驟S9中作出的判斷為"YES"，進(jìn)程轉(zhuǎn)至步驟S23。當(dāng)從應(yīng)用向陀螺 儀傳感器100發(fā)布重置時(shí)，步驟Sll中的判斷結(jié)果變?yōu)?YES"，進(jìn)程返回到步驟 Sl。當(dāng)從前一次數(shù)據(jù)輸出開始經(jīng)過預(yù)設(shè)時(shí)間，步驟S13中作出的判斷變?yōu)?YES"， 進(jìn)程轉(zhuǎn)至步驟S15。在步驟S15中，微型計(jì)算機(jī)102將陀螺儀數(shù)據(jù)(圖13(A))輸 出至第一控制器34偵lj。在輸出完成后，進(jìn)程返回到步驟S9 —S13的循環(huán)。
參照?qǐng)D17，在步驟S17中，執(zhí)行至旁路模式的模式更新。更具體地說，微型 計(jì)算機(jī)102根據(jù)存儲(chǔ)器102c中的表(圖14)中描述的"旁路"的定義而停止向陀 螺儀傳感器104供電，停用陀螺儀功能，連接總線開關(guān)SW，啟動(dòng)連接器108，并 隨后使Attachl為"High"。對(duì)I2C總線的特定地址的關(guān)注停止。當(dāng)陀螺儀傳感器 單元100由此切換至旁路模式時(shí)，進(jìn)程進(jìn)入步驟S19和S21的循環(huán)。
在步驟S19和步驟S21分別確定Attach2是否為"0"以及是否從應(yīng)用發(fā)布調(diào) 用。當(dāng)Attach2從"1"變?yōu)?0"時(shí)，步驟S19中作出的判斷變?yōu)?YES"，進(jìn)程 返回到步驟S1。當(dāng)從應(yīng)用發(fā)布調(diào)用至陀螺儀傳感器單元100時(shí)，步驟S21中作出 的判斷變?yōu)?YES"，進(jìn)程轉(zhuǎn)至步驟S23。在旁路模式中，第二控制器的數(shù)據(jù)(圖 13(b))從第二控制器36直接輸出至第一控制器34，并因此微型計(jì)算機(jī)102結(jié)果不 輸出任何數(shù)據(jù)。
在步驟S23中，模式更新至陀螺儀和第二控制器模式。更具體地說，微型計(jì) 算機(jī)102根據(jù)存儲(chǔ)器102c中的表(圖14)中描述的"陀螺儀&第二控制器"的定 義開始向陀螺儀傳感器104供電，啟動(dòng)陀螺儀功能，斷開總線開關(guān)SW，啟動(dòng)連接 器108，并將Attachl控制為"High" 。 IC2總線所關(guān)注的特定地址被停用。當(dāng)陀 螺儀傳感器單元100如此切換至陀螺儀和第二控制器模式時(shí)，進(jìn)程進(jìn)入步驟S25 —S29的循環(huán)。
在步驟S25中，判斷Attach2是否為"0"，在步驟S27中，判斷是否從應(yīng)用 發(fā)布重置，并在步驟S29中，判斷當(dāng)前時(shí)間是否對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)輸出時(shí)間。當(dāng)Attach2 從"1"變?yōu)?0"時(shí)，步驟S25中的判斷結(jié)果變?yōu)?YES"，進(jìn)程返回至步驟S7。 當(dāng)從應(yīng)用發(fā)布重置至陀螺儀傳感器100時(shí)，步驟S27中的判斷結(jié)果變?yōu)?YES"，
36進(jìn)程返回至步驟S17。當(dāng)從前一次數(shù)據(jù)輸出開始經(jīng)過預(yù)設(shè)時(shí)間，步驟S28中的判斷 結(jié)果變?yōu)?YES"，進(jìn)程轉(zhuǎn)至步驟S31。在步驟S31中，微型計(jì)算機(jī)102將陀螺儀 數(shù)據(jù)(圖13(A))和第二控制器數(shù)據(jù)(圖13(B))輪流輸出至第一控制器34側(cè)。在 輸出后，進(jìn)程返回至步驟S25 — S29的循環(huán)。
從上面的說明可以理解，在本實(shí)施例中，陀螺儀傳感器單元100設(shè)有殼體110、 連接器106和108以及陀螺儀傳感器104。連接器106具有可物理和電氣地連接于 連接器42的第一形狀，該連接器42設(shè)置于第一控制器34。由此，通過將連接器 106連接于第一控制器34的連接器42，陀螺儀傳感器單元100經(jīng)由兩個(gè)連接器42 和106物理和電氣地連接于第一控制器34，以使陀螺儀傳感器單元100可與第一 控制器34作為一個(gè)單元使用。即，最終將陀螺儀傳感器104附加至第一控制器34。
另一方面，連接器108具有可與具有第一形狀的連接器相連的第二形狀。因 此，傳統(tǒng)地連接于連接器42的另一裝置的連接器——例如第二控制器36的連接器 40——也可連接于連接器108。因此，如果在連接器42連接于連接器106的狀態(tài) 下連接器40連接于連接器108,則第二控制器36最終經(jīng)由陀螺儀傳感器單元100 連接于第一控制器34。
因此，在傳統(tǒng)地連接于第一控制器34的另一裝置(例如第二控制器36等) 發(fā)揮其原有功能的同時(shí)，可將陀螺儀傳感器104附加至第一控制器34。作為檢測(cè) 角速度的裝置的陀螺儀傳感器被設(shè)置在手腕附近，以經(jīng)常在轉(zhuǎn)軸附近檢測(cè)出角速 度，這使檢測(cè)角速度變得容易。加速度傳感器被設(shè)置在手腕前面，這使檢測(cè)離心力 變得容易。S卩，當(dāng)將操作裝置看作一個(gè)整體時(shí)，加速度傳感器位于前面而陀螺儀傳 感器位于后面，這使操作系統(tǒng)能夠精確地檢測(cè)玩家的手的運(yùn)動(dòng)。附加用于檢測(cè)角速 度的陀螺儀傳感器104不需要在各游戲程序中引入計(jì)算角速度或轉(zhuǎn)角的例程，這減 輕了研發(fā)者的負(fù)擔(dān)。此外，游戲裝置12的CPU44上的處理負(fù)擔(dān)也得以減輕。
此外，在本實(shí)施例中，第一控制器34具有呈狹長形狀的殼體78，其厚度可由 一只手握持。在殼體78的上表面，第一操作部分(操作按鈕80a、 80d等)被設(shè)置 在可由一只手的拇指操作的位置，并且在殼體78的下表面，第二操作部分(操作 按鈕80h)被設(shè)置在一只手的拇指放在第一操作部分時(shí)可由一只手的食指操作的位 置。在殼體78，握持部分78a形成在當(dāng)拇指和食指分別放在第一操作部分和第二 操作部分時(shí)可由手的手掌和其它手指握持的位置。因此，第一操作部分和第二操作 部分位于殼體78的前側(cè)，而握持部分78a位于殼體78的后側(cè)。因此，當(dāng)用一只手 握住殼體78時(shí)，用戶將拇指放在上表面的第一操作部分，將食指放在下表面的第二操作部分，并用手掌和其它手指握住握持部分78a。
另外，第一控制器34還具有加速度傳感器84，而殼體78還具有位于握持部 分78a相對(duì)端的攝像信息算術(shù)部分81以及在握持部分78a這一端的連接器42。順 便提一下，陀螺儀傳感器單元100具有殼體110、可連接于連接器42的連接器106 以及陀螺儀傳感器104。因此，用戶將連接器106連接于連接器42以將陀螺儀傳 感器單元100連接于第一控制器34。如此連接于第一控制器34的陀螺儀傳感器單 元100被設(shè)置在第一控制器34的后端，即設(shè)置在握住第一控制器34的手的手腕的 附近(圖18)。從加速度傳感器84輸出的加速度值和從陀螺儀傳感器104輸出的 角速度值各自指示第一控制器34的加速度和陀螺儀傳感器單元100的角速度。
通過將陀螺儀傳感器單元100設(shè)置在第一控制器34的后側(cè)，所包含的控制器 的重心位置朝著手掌的位置向后移動(dòng)。相比陀螺儀傳感器單元IOO位于第一控制器 34的前端的情形，由連接于第一控制器34的陀螺儀傳感器單元100造成的離心力 增加的程度更小。此外，由于作用于陀螺儀傳感器單元100的離心力發(fā)生作用以壓 向第一控制器34，陀螺儀傳感器單元100和第一控制器34被牢牢地固定在一起。 另外，陀螺儀傳感器104位于手腕附近，以使角速度經(jīng)常在轉(zhuǎn)軸附近被檢測(cè)出，這 使角速度的檢測(cè)精度變高。另一方面，加速度傳感器84位于手腕前面，這使檢測(cè) 因旋轉(zhuǎn)引起的加速度變得容易。
此外，在本實(shí)施例中，第一控制器34還設(shè)有皮帶24安裝于此的皮帶安裝部 分(通孔82c)。陀螺儀傳感器單元100還設(shè)有覆蓋連接器108的蓋116。蓋116 即使在從連接器108拆下的狀態(tài)下也系留于陀螺儀傳感器單元100。第二控制器36 在連接器40附近還設(shè)有鉤144，并且在鉤144將在第二控制器36連接于陀螺儀傳 感器單元100的情形下系留于陀螺儀傳感器單元100的蓋116鉤住的同時(shí)，將在第 二控制器36連接于第一控制器34的情形下安裝于第一控制器34的皮帶24鉤住并 固定在位。
因此，玩家可在握住第一控制器34的手的手腕上佩帶皮帶24。此外，在第一 控制器34和第二控制器36之間附加陀螺儀傳感器單元100的情形下，從連接器 108拆下并系留于陀螺儀傳感器單元100的蓋116掛起于鉤144上，在鉤144上傳 統(tǒng)地懸掛皮帶24，這使從連接器108拆下連接器40變得更為困難。因此，在傳統(tǒng) 地連接于第一控制器34的第二控制器36發(fā)揮其原有功能的同時(shí)，可將陀螺儀傳感 器單元100附加至第一控制器34。
另外，在本實(shí)施例中，盡管陀螺儀傳感器單元100和第二控制器36連接于線
38纜38，然而它們也可通過無線通信彼此相連。圖19示出這種情形的一個(gè)例子。在 圖19的實(shí)施例中，陀螺儀傳感器單元100設(shè)有無線模塊108a和天線108b，用來 代替前述連接器108，而第二控制器36設(shè)有無線模塊40a和天線40b，用來代替前 述連接器40。無線模塊40a和108a經(jīng)由天線40b和108b以例如藍(lán)牙(注冊(cè)商標(biāo))、 無線LAN、紅外線通信等短距離無線電通信技術(shù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在圖19的實(shí)施 例中，通過使用第一控制器36原有的功能，并附加陀螺儀傳感器單元100和經(jīng)由 無線電的第二控制器36，可完全獨(dú)立地移動(dòng)第二控制器36和第一控制器34，能夠 執(zhí)行高自由度的操作。此外，陀螺儀傳感器單元100不僅具有附加陀螺儀的功能， 還具有用作能通過無線電連接各擴(kuò)展控制器的適配器的功能。
在上文中，以游戲系統(tǒng)10為例進(jìn)行說明，然而本發(fā)明可適用于基于操作裝置 本身的運(yùn)動(dòng)、根據(jù)游戲應(yīng)用等執(zhí)行處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
盡管對(duì)本發(fā)明已作出詳細(xì)的描述和展示，然而同樣應(yīng)當(dāng)清楚地知道，這些描 述和展示僅為闡述性和示例性的，并且不是以限制的方式給出，本發(fā)明的精神和范 圍僅受所附權(quán)利要求書的款項(xiàng)限定。
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)由連接器連接于操作裝置的擴(kuò)展操作裝置，所述擴(kuò)展操作裝置與所述操作裝置作為一個(gè)單元使用，所述擴(kuò)展操作裝置包括殼體；具有可物理和電氣連接于提供給所述操作裝置的連接器的第一形狀的第一連接器；具有可連接于呈所述第一形狀的連接器的第二形狀的第二連接器；以及傳感器。
2. 如權(quán)利要求l所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于，所述傳感器是用于檢測(cè) 其本身運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳感器。
3. 如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于， 所述運(yùn)動(dòng)傳感器是三軸陀螺儀傳感器。
4. 如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于，在對(duì)其設(shè)置操作裝置的連接器的表面上提供至少一個(gè)通孔部分，進(jìn)一步包括 能夠配合至通孔部分的凸起部件。
5. 如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于， 所述凸起部件是能夠張開和合攏的爪部件，進(jìn)一步包括 用于鎖定其張開和合攏狀態(tài)的凸起鎖定機(jī)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于，還包括從所述第一連接器的一側(cè)至所述殼體的下表面的凹部。
7. 如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于，還包括能夠覆蓋所述第二連接器并在拆下時(shí)系留于所述殼體的蓋。
8. 如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于，通過所述第二連接器從外部裝置獲取數(shù)據(jù)，并將來自所述外部裝置的數(shù)據(jù)和 來自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的數(shù)據(jù)通過所述第一連接器輸出至所述操作裝置。
9. 如權(quán)利要求8所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于，還包括 用于控制包括來自所述傳感器的數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)控制裝置； 直接將所述第二連接器的一側(cè)上的線連接于所述第一連接器側(cè)的總線開關(guān)；以及在導(dǎo)通和切斷之間切換所述總線開關(guān)的連接的總線開關(guān)控制裝置，其中 當(dāng)所述總線開關(guān)切斷時(shí)，所述第二連接器側(cè)的線經(jīng)由所述輸出數(shù)據(jù)控制裝置 連接于所述第一連接器側(cè)。
10. 如權(quán)利要求9所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于，還包括 傳感器功率管理裝置，用來在導(dǎo)通和切斷之間切換對(duì)所述傳感器的供電，其中當(dāng)所述傳感器的電源切斷時(shí)，所述總線開關(guān)控制裝置將與所述總線開關(guān)的連 接導(dǎo)通。
11. 如權(quán)利要求10所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于，還包括-用于檢測(cè)預(yù)定裝置是否連接于所述第二連接器的連接檢測(cè)裝置，其中 當(dāng)與所述總線開關(guān)的連接切斷且所述預(yù)定裝置連接于所述第二連接器時(shí)，所述輸出數(shù)據(jù)控制裝置輪流地從所述第一連接器輸出從所述預(yù)定裝置輸出的第一數(shù) 據(jù)和基于來自所述傳感器的輸出的第二數(shù)據(jù)。
12. 如權(quán)利要求3所述的擴(kuò)展操作裝置，其特征在于，還包括 角速度確定裝置，用于確定由所述陀螺儀傳感器檢測(cè)出的每根軸的角速度大??；以及角速度數(shù)據(jù)輸出控制裝置，用來在所述角速度大的情形下以低精度輸出第一 角速度數(shù)據(jù)，并在所述角速度小的情形下輸出數(shù)據(jù)量與所述第一角速度數(shù)據(jù)相同并 具有髙精度的第二角速度數(shù)據(jù)。
13. —種操作系統(tǒng)，包括 第一操作裝置，包括呈狹長形狀并具有能由一只手握持的厚度的第一殼體；設(shè)置在所述殼體的上表面的第一操作部分，所述第一操作部分被設(shè)置在一個(gè)位置以使所述第一操作部分可由所述手的拇指操作；設(shè)置在所述殼體的下表面上的第二操作部分，所述第二操作部分設(shè)置在當(dāng)手 的拇指置于所述第一操作部分時(shí)可由手的食指操作所述第二操作部分的位置；形成在所述殼體上的握持部分，所述握持部分被設(shè)置在當(dāng)所述手的拇指和食 指分別置于所述第一操作部分和所述第二操作部分時(shí)可由所述手的手掌和其它手指握持住所述握持部分的位置； 第一加速度傳感器；設(shè)置在與所述殼體的所述握持部分相對(duì)的一端的攝像裝置；以及設(shè)置在所述殼體的所述握持部分的一端的第一連接器，以及第二操作裝置，所述第二操作裝置至少包括第二殼體、可連接于所述第一連接器的第二連接器以及陀螺儀傳感器，其中通過將所述第二操作裝置連接于所述第一操作裝置而執(zhí)行操作。
14. 如權(quán)利要求13所述的操作系統(tǒng)，其特征在于， 所述第二操作裝置還包括第三連接器，所述操作系統(tǒng)還包括 第三操作裝置，所述第三操作裝置包括可連接于所述第三連接器的第四連接器、第三殼體、加速度傳感器以及能輸入方向的撥桿，其中操作是通過將所述第三操作裝置連接于所述第二操作裝置而進(jìn)行的。
15. 如權(quán)利要求13所述的操作系統(tǒng)，其特征在于，還包括 第三操作裝置，所述第三操作裝置包括第三殼體、第二加速度傳感器和能夠執(zhí)行方向輸入的撥桿，其中操作是通過經(jīng)由無線通信將所述第三操作裝置連接于所述第二操作裝置而進(jìn) 行的。
16. 如權(quán)利要求14所述的操作系統(tǒng)，其特征在于，所述第三操作裝置包括所述第三殼體內(nèi)的所述第二加速度傳感器和所述撥 桿，而所述第三殼體和所述第四連接器經(jīng)由可彎曲的線纜相連。
17. 如權(quán)利要求14所述的操作系統(tǒng)，其特征在于，所述第四連接器具有可代替所述第三連接器連接于所述第一連接器的形狀。
18. —種權(quán)利要求13中的操作系統(tǒng)中使用的作為所述第二操作裝置的擴(kuò)展操 作裝置，包括所述第二連接器、所述殼體和所述陀螺儀傳感器。
19. 如權(quán)利要求13所述的操作系統(tǒng)，其特征在于，所述第二操作裝置還包括用于對(duì)經(jīng)由所述第二連接器輸出至所述第一操作裝 置的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制的輸出數(shù)據(jù)控制裝置，并且所述第一操作裝置還包括通信裝置，用于發(fā)送至少基于來自所述第一操作部 分、所述第二操作部分、所述第一加速度傳感器和所述攝像裝置的輸出的數(shù)據(jù)以及經(jīng)由所述第二連接器從所述第二操作裝置輸出的數(shù)據(jù)。
20. 如權(quán)利要求19所述的操作系統(tǒng)，其特征在于，所述第二操作裝置還包括第三連接器，所述操作系統(tǒng)還包括第三操作裝置， 所述第三操作裝置包括可連接于所述第三連接器的第四連接器、第三殼體、加速度 傳感器和能夠輸入方向的撥桿，并將所述第三操作裝置連接于所述第二操作裝置以 執(zhí)行一操作；以及所述通信裝置進(jìn)一步發(fā)送經(jīng)由所述第二連接器從所述第二操作裝置輸出的數(shù)據(jù)。
21. 如權(quán)利要求20所述的操作系統(tǒng)，其特征在于， 所述第二操作裝置還包括用于將所述第三連接器側(cè)的線直接連接于所述第二連接器一側(cè)的總線開關(guān)；以及用于將所述總線開關(guān)在導(dǎo)通和切斷之間進(jìn)行切換的總線開關(guān)控制裝置，并且 當(dāng)所述總線開關(guān)被切斷時(shí)，所述第三連接器側(cè)的線經(jīng)由所述輸出數(shù)據(jù)控制裝 置連接于所述第一連接器側(cè)。
22. 如權(quán)利要求21所述的操作系統(tǒng)，其特征在于，還包括陀螺儀傳感器功率管理裝置，用于在導(dǎo)通和切斷之間切換所述陀螺儀傳感器 的供電，其中所述總線開關(guān)控制裝置當(dāng)所述陀螺儀傳感器的電源被切斷時(shí)將所述總線開關(guān) 的連接導(dǎo)通。
23. 如權(quán)利要求22所述的操作系統(tǒng)，其特征在于，所述第二操作裝置還包括用于檢測(cè)所述第三操作裝置是否連接于所述第三連 接器的連接檢測(cè)裝置；以及當(dāng)與所述總線開關(guān)的連接被切斷且所述第三操作裝置連接于所述第三連接器 時(shí)，所述輸出數(shù)據(jù)控制裝置輪流地將從所述第三操作裝置輸入的第一數(shù)據(jù)以及基于 來自所述陀螺儀傳感器的輸出的第二數(shù)據(jù)輸出至所述第一操作裝置。
24. —種操作系統(tǒng)，其具有第一操作裝置、第二操作裝置和第三操作裝置， 并通過連接所述第一操作裝置、所述第二操作裝置和所述第三操作裝置或通過連接 所述第一操作裝置和所述第三操作裝置來執(zhí)行操作，其中所述第一操作裝置包括用于檢測(cè)所述操作裝置本身的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳感器；可安裝皮帶的皮帶安裝部分；以及第一連接器，所述第二操作裝置包括可連接于所述第一連接器的第二連接器；第三連接器；以及能覆蓋第所述三連接器并在從所述第三連接器拆下的狀態(tài)下系留于所述第二 操作裝置的蓋，所述第三操作裝置包括可選擇地連接于所述第一和第三連接器的第四連接器；以及設(shè)置在所述第四連接器附近的鉤，并且當(dāng)所述第一操作裝置和所述第三操作裝置通過所述第一連接器和所述第四連 接器之間的連接結(jié)構(gòu)相連時(shí)，所述鉤可鉤住帶，并當(dāng)所述第二操作裝置和所述第三 操作裝置通過所述第三連接器和所述第四連接器之間的連接結(jié)構(gòu)相連時(shí)所述鉤可 鉤住所述蓋。
25. 用作權(quán)利要求24所述的操作系統(tǒng)中的所述第二操作裝置的操作裝置，其 包括所述第二連接器、所述第三連接器和所述蓋。
26. 如權(quán)利要求24所述的操作系統(tǒng)，其特征在于， 所述運(yùn)動(dòng)傳感器是加速度傳感器。
27. 如權(quán)利要求24所述的操作系統(tǒng)，其特征在于， 所述第二操作裝置還包括陀螺儀傳感器。
28. 如權(quán)利要求24所述的操作系統(tǒng)，其特征在于， 所述第三操作裝置還包括加速度傳感器和能夠輸入方向的撥桿。
全文摘要
一種擴(kuò)展操作裝置具有第一連接器、第二連接器和傳感器。第一連接器具有可物理和電氣地連接于設(shè)有操作裝置的連接器的第一形狀。由此，通過將第一連接器連接于操作裝置的連接器，擴(kuò)展操作裝置可與該操作裝置作為一個(gè)單元使用，這最終將傳感器附加至操作裝置。另一方面，第二連接器具有可連接于具有第一形狀的連接器的第二形狀。這使傳統(tǒng)地連接于其它操作裝置的連接器的連接器也可與第二連接器相連。因此，如果在第一連接器連接于操作裝置的連接器的狀態(tài)下其它裝置的連接器連接于第二連接器，則最終可經(jīng)由擴(kuò)展操作裝置使其它裝置連接于操作裝置。
文檔編號(hào)A63F13/10GK101623555SQ200810175060
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者上木淳平, 東條晴基, 伊吹真人, 伊藤邦朗, 和田純平, 末武史佳, 浦田雅裕, 脅谷升, 高本純治 申請(qǐng)人:任天堂株式會(huì)社