專利名稱：具有六軸能力的外圍輸入設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地說涉及與基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)合用的外圍輸入設(shè)備，而更具體一地說涉及一種能力，即利用一個(gè)帶有機(jī)載微處理器的控制盤，很方便地把系統(tǒng)的使用從三軸控制轉(zhuǎn)換成六軸控制的能力。
以下有關(guān)申請(qǐng)包含與本申請(qǐng)相同的主題，并且除了第一項(xiàng)實(shí)用新型申請(qǐng)外，本申請(qǐng)旨在部分地成為這些先有申請(qǐng)的繼續(xù)。
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)，題為“一種用來分類多邊形數(shù)據(jù)方法和一種運(yùn)用該方法的電視游戲機(jī)”，申請(qǐng)系列號(hào)08/394,838，1995年2月27日提出，要求1994年3月1日日本申請(qǐng)?zhí)?6723/94的優(yōu)先權(quán)。
美國(guó)外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)，題為“控制盤”，申請(qǐng)系列號(hào)29/036,218，1995年3月15日提出。美國(guó)外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)，題為“帶操縱桿的控制盤”，申請(qǐng)系列號(hào)29/036,211，1995年3月15日提出。
美國(guó)外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)，題為“帶操縱桿的控制盤”，申請(qǐng)系列號(hào)29/036,205，1995年3月15日提出。
美國(guó)外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)，題為“操縱桿和基座”，申請(qǐng)系列號(hào)29/036,220，1995年3月15日提出。
美國(guó)外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)，題為“帶雙操縱桿的控制盤”，申請(qǐng)系列號(hào)29/036,219，1995年3月15日提出。
還有一個(gè)有關(guān)的實(shí)用新型專利申請(qǐng)，題為“一種具有六軸能力的外圍輸入設(shè)備”，系列號(hào)08/454,609，1995年5月31日提出；以及一個(gè)有關(guān)的實(shí)用新型專利申請(qǐng)，題為“一種可轉(zhuǎn)換的外圍輸入設(shè)備”，系列號(hào)08/455,055，1995年5月31日提出。
既在個(gè)人計(jì)算機(jī)上，又在與電視/視頻輸出合用的基于光柵的游戲控制制臺(tái)上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)游戲的增長(zhǎng)，已經(jīng)導(dǎo)致對(duì)能啟用并操縱對(duì)象在游戲空間中的運(yùn)動(dòng)的外圍輸入設(shè)備的需求增加。隨著諸計(jì)算機(jī)游戲和在其上運(yùn)行這些游戲的操作系統(tǒng)在其數(shù)據(jù)格式和其數(shù)據(jù)處理能力方面已經(jīng)變得更豐富，用附加軸來運(yùn)行和控制已變成想要的。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)用一只手的真三軸控制。
此外，通過使用兩個(gè)經(jīng)一個(gè)控制盤端口連接的三軸輸入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一種得到一個(gè)六軸控制器的能力。該控制盤包括機(jī)載微處理器，由于有兩個(gè)輸入設(shè)備連接于該控制盤，故無論該游戲究竟是以連接于該控制盤的單個(gè)輸入設(shè)備用三軸來運(yùn)行，還是用六軸來運(yùn)行，該微處理器都能與主操作系統(tǒng)通信。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過采用操縱桿提供一種具有高分辨率模擬響應(yīng)(以及數(shù)字輸出能力)的真三軸輸入設(shè)備，在該操縱桿的基座有一個(gè)鉸接點(diǎn)。該操縱桿安裝在一個(gè)平面上，該平面在對(duì)著該操縱桿一側(cè)有一個(gè)反射表面。該操縱桿及其基座布置成大體上平行于并鄰近一個(gè)檢測(cè)平面，在該檢測(cè)平面中該操縱桿的位置和運(yùn)動(dòng)被一些安裝在該檢測(cè)平面上的光學(xué)運(yùn)動(dòng)探測(cè)器(傳感器)所測(cè)定。諸傳感器發(fā)射并探測(cè)一些光學(xué)信號(hào)并根據(jù)所反射的諸信號(hào)來確定該操縱桿的位置和運(yùn)動(dòng)。該操縱桿上的X軸和Y軸的運(yùn)動(dòng)控制游戲運(yùn)行的兩個(gè)軸。第三軸由一個(gè)拇指操作的轉(zhuǎn)子來控制，該轉(zhuǎn)子也利用一些光學(xué)運(yùn)動(dòng)探測(cè)傳感器來輸出Z軸位置數(shù)據(jù)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種外圍輸入設(shè)置能通過把一個(gè)第二三軸輸入設(shè)備連接于一個(gè)控制盤而從三軸運(yùn)行轉(zhuǎn)換成六軸運(yùn)行，該控制盤包括兩個(gè)輸入端口和一個(gè)機(jī)載微處理器。當(dāng)上電時(shí)，該微處理器判定究竟一個(gè)還是兩個(gè)三軸輸入設(shè)備連接于該控制盤。如果一個(gè)三軸輸入設(shè)備連接于該控制盤，則該控制盤微處理器輸出一個(gè)地址信號(hào)，或者一個(gè)指明該外圍設(shè)備的該配置的具體標(biāo)識(shí)碼。如果兩個(gè)三軸輸入設(shè)備連接于該控制盤，則輸出一個(gè)不同的地址信號(hào)，該信號(hào)指明此配置。于是，該游戲控制臺(tái)(或個(gè)人計(jì)算機(jī))微處理器能通過訪問游戲控制臺(tái)中的存儲(chǔ)著該輸入設(shè)備標(biāo)識(shí)碼的寄存器，而判定哪個(gè)外圍輸入設(shè)備被連接。
當(dāng)結(jié)合諸附圖閱讀時(shí)，本發(fā)明的其他目的和其他特征將會(huì)從以下詳細(xì)描述變得更加顯而易見。


圖1A、1B和1C分別表示在根據(jù)本發(fā)明的一種外圍輸入設(shè)備一個(gè)實(shí)施例中的一種三軸操縱桿的主視圖、俯視圖和左側(cè)立視圖；圖2表示一個(gè)傳感器基座和圖1A、1B和1C中所示的該三軸操縱桿的一個(gè)操縱桿基座的俯視圖；圖3表示圖1A、1B和1C中所示的該操縱桿的該操縱桿基座、一個(gè)傳感器表面和一個(gè)操縱桿構(gòu)件(細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件)的局部側(cè)立視圖；圖4表示可以用于本發(fā)是的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備的一種運(yùn)動(dòng)探測(cè)電路的一個(gè)例子的電路圖；圖5A、5B、5C和5D表示用來說明圖4中所示的該電路的工作的一些時(shí)間圖6表示可以用于本發(fā)明的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備的一種RDIA電路的一個(gè)例子的電路圖；圖7A、7B、7C、7D和7E表示用來說明圖6中所示的該電路的工作的一些時(shí)間圖；圖8A和8B表示在本發(fā)明的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備中，與處于中立位置狀的圖1A、1B和1C中所示的該操縱桿相對(duì)應(yīng)的輸出脈沖；圖9A和9B表示在本發(fā)明的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備中，與圖1中所示該操縱桿的左右方向(X軸方向)傾斜相對(duì)應(yīng)的輸出脈沖的變化；圖10A和10表示在本發(fā)明的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備中，與圖1A、1B和1C中所示的該操縱桿的前后(Y軸方向)傾斜相對(duì)應(yīng)的輸出脈沖的變化；圖11表示涉及對(duì)8B、9B和10B中所示的諸輸出脈沖的處理的一種配置的方塊圖；圖12表示在本發(fā)明的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備中，包含在該操縱桿的該細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件中的一種電路的電路圖；圖13表示在本發(fā)明的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備中，包含在該操縱桿的該操縱桿基座組件中的一種電路的電路圖；圖14表示在本發(fā)明的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備中，包含在一個(gè)控制盤中的一種電路的電路圖；圖15A、15B和15C表示一個(gè)用于本發(fā)明的實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備的一個(gè)拇指操作的Z軸轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)子從三個(gè)不同的方向觀看的各自的視圖16A和16B表示用于本發(fā)明的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備的該拇指操作的Z軸的轉(zhuǎn)子組件的兩個(gè)剪式構(gòu)件(Z軸彈簧架)各自的視圖；圖17A和17B圖示用于本發(fā)明的該實(shí)施例中的該外圍輸入設(shè)備的該拇指操作的Z軸轉(zhuǎn)子組件的一種彈簧加載的復(fù)位機(jī)構(gòu)的工作；圖18A和18B分別表示該細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的一個(gè)殼體的內(nèi)側(cè)立視圖和它的E-E線橫截面圖；圖19A和19B表示在本發(fā)明的該實(shí)施例中分別處于僅單個(gè)操縱桿連接于該控制盤的狀態(tài)和處于兩個(gè)操縱桿連接于該控制盤的狀態(tài)的該外圍輸入設(shè)備各自的視圖；圖20A和20B表示在圖19A和19B中所示的該控制盤中設(shè)置的一個(gè)滑動(dòng)開關(guān)的兩個(gè)方向各自的視圖；以及圖21表示一個(gè)顯示在本發(fā)明的該實(shí)施例中，各包括該控制盤和兩上三軸操縱桿的諸外圍輸入設(shè)備的方塊圖。
上述實(shí)用新型專利申請(qǐng)，題為“一種具有六軸能力的外圍輸入設(shè)備”系列號(hào)08/454,609，1995年5月31日提出，通過引用包括在本文中。
在以下對(duì)最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述中，‘計(jì)算機(jī)游戲’一詞用來包括使用一個(gè)游戲機(jī)控制臺(tái)的常規(guī)視頻游戲(即電視游戲)、通過個(gè)人計(jì)算機(jī)CPU的基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的游戲和為提供游戲運(yùn)行而編程的主計(jì)算機(jī)。在整個(gè)此描述中，‘外圍輸入設(shè)備’一詞意在包括操縱桿控制器、鼠標(biāo)控制器、跟蹤球和其他多軸輸入設(shè)備，以及它們的組合。
下面對(duì)照在帶有任務(wù)桿輸入設(shè)備的Sega SaturnTM視頻游戲平臺(tái)(游戲控制臺(tái))上實(shí)現(xiàn)的具體最佳實(shí)施例來描述本發(fā)明。此描述意在說明本發(fā)明，無意限制下面所附的權(quán)利要求。本專業(yè)的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，可以對(duì)下面所描述的諸設(shè)備進(jìn)行修改和代換而不脫離本發(fā)明和下面所附權(quán)利要求的精神。為了更好地組織該描述，它分成三個(gè)不同的部分A.三軸操縱桿；B.Z軸轉(zhuǎn)子組件，該組件保證該三軸操縱桿的單手操作；及C.外圍輸入設(shè)備，該設(shè)備包括一個(gè)帶微處理器的控制盤和一個(gè)或兩個(gè)三軸輸入設(shè)備的組合以允許六軸游戲運(yùn)行。
A.具有模擬或數(shù)字輸出信號(hào)的單手三軸操縱桿本發(fā)明使一個(gè)游戲者能用一只手進(jìn)行三軸控制，因?yàn)樵趩蝹€(gè)操縱桿上設(shè)有對(duì)每個(gè)軸的控制?，F(xiàn)在對(duì)照?qǐng)D1A、1B和1C，操縱桿10有一個(gè)操縱桿基座組件12和一個(gè)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14。細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14沿X-Y方向的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生與X-Y位置數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。當(dāng)由使用者對(duì)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14所施加的力去除時(shí)，一個(gè)彈簧張緊器16使細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14返回一個(gè)中央(中立)位置。第三軸，Z軸由一個(gè)位于細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14頂部的拇指操作的轉(zhuǎn)子組件18來控制。轉(zhuǎn)子繞一個(gè)中央(中立)位置的轉(zhuǎn)動(dòng)提供有關(guān)Z軸位置的數(shù)據(jù)。當(dāng)由使用者對(duì)該轉(zhuǎn)子所施加的力去除時(shí)，一個(gè)彈簧機(jī)構(gòu)也使此轉(zhuǎn)子返回該中立位置。
根據(jù)該操縱桿的一個(gè)具體的最佳實(shí)施例，操縱桿10用類似用于一個(gè)門擋中的那種螺旋彈簧的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)螺旋彈簧16安裝在該基座組件上。螺旋彈簧16插入細(xì)長(zhǎng)操縱桿構(gòu)件14。螺旋彈簧16在一端穿過一個(gè)傳感器基座20(底層)安裝在操縱桿基座組件12上。在細(xì)長(zhǎng)操縱桿構(gòu)件14的底部，有一個(gè)如圖2中所示的十字形狀的操縱桿基座22。雖然這是該最佳實(shí)施例的代表，但是其他形狀按大體上相同的方式工作將實(shí)現(xiàn)同樣的結(jié)果。操縱桿基座22的特征在于，它必須允許細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14沿X軸和Y軸偏移并且它必須帶有一個(gè)平坦的反射表面23，該表面與細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的X軸和Y軸偏移相關(guān)聯(lián)地運(yùn)動(dòng)。螺旋彈簧16連接于操縱桿基座22，然后穿過它進(jìn)入細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14，如圖3中所示。從操縱桿10獲得X軸和Y軸位置數(shù)據(jù)，因?yàn)閭鞲衅骰?0帶有一些在其上安裝于與操縱桿基座22的形狀相對(duì)應(yīng)的位置的紅外LED24a和光敏二極管24b，如圖2和圖3中所示，由于操縱桿基座22的底表面在其上帶有一個(gè)反射表面23，故光敏二極管24b探測(cè)所反射光的數(shù)量并且能因而確定操縱桿基座22的偏移幅度。按圖3，可以理解如何用諸LED24a(發(fā)射器)如光敏二極管24b(探測(cè)器)獲得操縱桿位置數(shù)據(jù)。當(dāng)細(xì)長(zhǎng)操作桿構(gòu)件14處于該中央(中立)位置時(shí)，在所有各對(duì)LED24a和光敏二極管24b之間所發(fā)射，然后所反射光的距離是彼此相等的。因此，所有諸光敏二極管24b接收它們之間相等數(shù)量的所反射光。當(dāng)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14由于使用者對(duì)其施加一個(gè)力而傾斜，從而操縱桿基座22也相應(yīng)傾斜時(shí)，光的行進(jìn)距離在諸對(duì)LED24a和光敏二極管24b之間是彼此不同的。結(jié)果，由諸光敏二極管24b探測(cè)到的所反射光的數(shù)量是彼此不同的。每個(gè)光敏二極管24b直接與入射光的數(shù)量成比例地產(chǎn)生一個(gè)電流。
運(yùn)動(dòng)探測(cè)電路26的一個(gè)例子示于圖4中，從每個(gè)光敏二極管36、38(相當(dāng)于圖2和圖3中所示諸光敏二極管24b)得到的一個(gè)電流經(jīng)一個(gè)脈寬調(diào)制器被數(shù)字化。在圖4中所示的例子里，光敏二極管36、38連接于一個(gè)CMOS 555定時(shí)器芯片28，該芯片然后產(chǎn)生一個(gè)脈寬調(diào)制(PWM)波形。此波形被輸入給該游戲控制臺(tái)。CMOS定時(shí)器28由一個(gè)單穩(wěn)多諧振蕩器(沖息)形成。一開始，一個(gè)經(jīng)定時(shí)器28的線腳3的X-Y輸出處于低電平。作為一個(gè)經(jīng)線腳2供給定時(shí)器28的短的低電平有效觸發(fā)器脈沖(圖5A中所示)的結(jié)果，電容器30經(jīng)電阻器40被充電。因而上述輸出的電平提高并保持一個(gè)高電平。當(dāng)跨越電容器30出現(xiàn)的該電壓達(dá)到VCC的三分之二時(shí)，電容器30經(jīng)定時(shí)器28的線腳7放電，于是上述輸出恢復(fù)到一種低電平狀態(tài)。
圖4中所示的一個(gè)電阻器32用來設(shè)定一個(gè)紅外LED34(相當(dāng)于圖2和圖3中所示諸LED24a)的照度，該LED照射操縱桿基座22的反射表面23。有可能把不同于紅外波長(zhǎng)的波長(zhǎng)用于同一目的。由操縱桿基座22的反射表面23所反射的紅外光照射光敏二極管36、38。一個(gè)運(yùn)動(dòng)探測(cè)器39(包含在操縱桿10中的電路)連接于定時(shí)器28，于是一個(gè)來自光敏二極管36的電流被供入定時(shí)器28的一個(gè)控制輸入端(線腳5)。光敏二極管38從定時(shí)器28的此控制輸入端取出一個(gè)電流。線腳5連接于定時(shí)器28內(nèi)部的一個(gè)電阻分壓器，而靠該電阻分壓器，光敏二極管36、38的兩個(gè)電流被轉(zhuǎn)換成一個(gè)控制電壓。結(jié)果，該P(yáng)WM的X-Y輸出的一個(gè)脈沖寬度直接與入射兩個(gè)光敏二極管36、38的光量之間的比值(而不是差異)成比例。在此電路中，不用設(shè)置一個(gè)電壓基準(zhǔn)、一個(gè)調(diào)壓器或一個(gè)大容量濾波電容器，即提供電源電壓的獨(dú)立性和較高的抗干擾能力。因此，上述比值關(guān)系是至關(guān)重要的。
當(dāng)兩上光敏二極管36、38有入射其上的相等照度(由處于中立位置的操縱桿基座22所反射)時(shí)，光敏二極管38取出的電流量準(zhǔn)確地與光每二極管36供入的電流量相同。因此，凈零電流供入定時(shí)器28的控制線腳5。結(jié)果，該P(yáng)WM波形不受影響，于是保持由電容器30和電阻器32所確定的一個(gè)中心(或中間)脈沖寬度(圖5C中所示)。當(dāng)由兩個(gè)光敏二級(jí)管36、38所接收的諸所反射光量之間出現(xiàn)任何不平衡時(shí)，就是說，當(dāng)該所反射光是由一個(gè)傾斜的操縱桿基座22的反射表面23所反射的光時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)凈電流，該凈電流或者供入定時(shí)器28，或者從定時(shí)器28取出。結(jié)果，該P(yáng)WM波形的脈沖寬度是不同的，如圖5B、5D中所示。
于是，探測(cè)到操縱桿基座22沿一維(X軸或Y軸)的傾斜(即細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的傾斜)。通過把用來探測(cè)操縱桿基座22沿不同軸的傾斜的多個(gè)電路配置組合，有可能得到一個(gè)用來探測(cè)操縱桿基座22沿多維的傾斜的電路。
圖6表示用來探測(cè)操縱桿基座22沿兩維的傾斜(即細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的傾斜)的運(yùn)動(dòng)探測(cè)電路26A的一個(gè)例子。為了探測(cè)操縱桿10的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14沿X軸和Y軸兩者的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)雙運(yùn)動(dòng)探測(cè)器39A(包含在操縱桿10中的電路)連接于定時(shí)器28。此定時(shí)器28于是實(shí)現(xiàn)一個(gè)比測(cè)量數(shù)字檢測(cè)放大器(RDIA，圖中未畫出)，該放大器是美國(guó)加州圣何塞的TV交互公司(TVI)專有的。一個(gè)發(fā)送器芯片TVI610，圖中未畫出，供給多路傳輸信號(hào)(EXC、EYC、EXA和EYA)，借此定時(shí)器28有可能在一個(gè)時(shí)刻僅查看一個(gè)運(yùn)動(dòng)探測(cè)器。這是通過在一個(gè)時(shí)刻有選擇地啟用一對(duì)匹配的光敏二極管(例如兩上X軸光敏二極管)而實(shí)現(xiàn)的。該發(fā)送芯片經(jīng)XY線腳直接連接于該脈寬調(diào)制器(一個(gè)包括圖6中所示定時(shí)器28的電路)。該兩對(duì)光敏二極管是多路傳輸?shù)模谑窃谌魏我粋€(gè)時(shí)刻或者二極管36和二極管38、或者二極管42和二極管44(相當(dāng)于上述諸光敏二極管24b)處于該電路中。在選擇一個(gè)運(yùn)動(dòng)探測(cè)器并(經(jīng)線腳2)發(fā)出一個(gè)觸發(fā)器脈沖之后，該發(fā)送芯片測(cè)量所產(chǎn)生的脈沖寬度。該發(fā)送芯片然后利用代表該脈沖寬度的數(shù)字值產(chǎn)生一個(gè)與細(xì)長(zhǎng)操縱桿構(gòu)件14的角位置相對(duì)應(yīng)的值。
當(dāng)增加第三軸(即Z軸)時(shí)，通過包括第三對(duì)光敏二極管而對(duì)該電路加設(shè)一個(gè)LED及相應(yīng)的多路輸送信號(hào)EZC和EZA。
相應(yīng)的X、Y和Z位置值通過該TVI610轉(zhuǎn)換成一個(gè)脈寬調(diào)制波形，而這樣得到的波形用來驅(qū)動(dòng)該游戲控制臺(tái)上的四個(gè)箭頭鍵輸入。圖7A、7B、7C、7D和7E表示針對(duì)操縱桿10的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的不同傾斜角的諸波形。當(dāng)細(xì)長(zhǎng)桿14處于中立位置時(shí)，一個(gè)輸出信號(hào)(經(jīng)圖6中所示的XY線腳輸出)處于一個(gè)高電平(如圖7A中所示)。當(dāng)該傾斜角是一個(gè)小角時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)單個(gè)的、短的低電平有效脈沖(如圖7B中所示)。當(dāng)該傾斜角是一個(gè)較大的角時(shí)，產(chǎn)生一組短脈沖，如圖7C中所示。隨著細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的該傾斜角的加大，每個(gè)脈沖寬度加大，如圖7D中所示。當(dāng)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14從該中立位置進(jìn)一步傾斜時(shí)，每個(gè)脈沖寬度最終達(dá)到100％，如圖7E中所示。
在帶有上述配置的操縱桿10，除了傾斜的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14之外，沒有需要與該X軸和Y軸控制相連接的可動(dòng)件。此外，在這種光學(xué)運(yùn)動(dòng)探測(cè)方法中，通過當(dāng)該游戲控制臺(tái)上電時(shí)自動(dòng)地確定細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的當(dāng)前位置是該中立位置，沒有必要把細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14校準(zhǔn)成處于絕對(duì)中立位置。此外，在這種方法中，該運(yùn)動(dòng)探測(cè)電路的輸出信號(hào)有可能是一個(gè)模擬信號(hào)或者一個(gè)數(shù)字信號(hào)。
下面將對(duì)照?qǐng)D8A、8B、9A、9B、10A、10B、11、12、13和14描述可用于本發(fā)明的該實(shí)施例的該運(yùn)動(dòng)探測(cè)電路的另一個(gè)例子。
圖12表示一個(gè)包含在細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14中的電路，該電路包括用來探測(cè)拇指操作的轉(zhuǎn)子組件18的運(yùn)動(dòng)的LED1、2和光敏二極管PD1、PD2。圖13表示一個(gè)包含在操縱桿基座組件12中的電路，該電路包括用來探測(cè)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的傾斜的LED1、2、3、4(相當(dāng)于上述諸LED24a)和光敏二極管PD1、PD2、PD3、PD4(相當(dāng)于上述諸光敏二極管24b)。此外，圖14表示一個(gè)包含在一個(gè)控制盤64中的電路，該控制盤將在下文描述。圖14中所示的該電路電氣上徑連接器TM1、TM2和TM3與圖12和13中所示的諸電路連接，處理來自上述諸光敏二極管的信號(hào)，產(chǎn)生一些具有指示拇指操作轉(zhuǎn)子組件18和細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的運(yùn)動(dòng)的脈沖寬度的信號(hào)，并向該游戲控制臺(tái)輸出諸信號(hào)。
圖12中所示的光敏二極管對(duì)PD1、PD2(用于Z軸)、圖13中所示的光敏二極管對(duì)PD1、PD2(用于X軸)和光敏二極管PD3、PD4(用于Y軸)中的每一對(duì)之間的一個(gè)連接點(diǎn)通常連接于每個(gè)連接器的一個(gè)XYZ線腳。通過以一種分時(shí)方式依次點(diǎn)亮分別照射這些光敏二極管的諸LED，即圖12中所示的LED1、LED2(用于Z軸)、圖13中所示的LED1、LED2(用于X軸)和圖13中所示的LED3、LED4(用于Y軸)，能針對(duì)各自預(yù)定的定時(shí)得到與用戶針對(duì)各軸施加于操縱桿10的操作有關(guān)的一些輸出脈沖，如圖8B中所示。圖8B表示當(dāng)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14處于該中立位置時(shí)針對(duì)各軸的諸脈沖。圖9B表示當(dāng)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14向左和向右(X軸方向)傾斜時(shí)針對(duì)各軸的諸脈沖。在圖9B中，隨著細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的實(shí)際傾斜，該X軸脈沖沿時(shí)間軸被拉長(zhǎng)或縮短，如虛線所示。圖10B表示當(dāng)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14向前和向后(Y軸方向)傾斜時(shí)針對(duì)各軸的諸脈沖，在圖10B中，隨著細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的實(shí)際傾斜，該Y軸脈沖沿時(shí)間軸被拉長(zhǎng)或縮短，如虛線所示。
對(duì)照?qǐng)D11，從包含在操縱桿10中的每對(duì)光敏二極管之間的該連接點(diǎn)供應(yīng)的或引入該連接點(diǎn)的一個(gè)電流經(jīng)該XYZ線腳輸入到控制盤64中的定時(shí)器110。這時(shí)器110然后根據(jù)一個(gè)原理，如上所述引起該輸出脈沖寬度依該電流的不同而被拉長(zhǎng)或縮短，該原理可能是與圖4中所示的該運(yùn)動(dòng)探測(cè)電路的方式大體上相同的脈寬調(diào)制方式。該輸出脈沖信號(hào)供入微處理器120，然后該微處理器適當(dāng)?shù)靥幚碓撦敵雒}沖信號(hào)，并于是把結(jié)果供給圖中未畫出的一個(gè)游戲控制臺(tái)。然后該游戲控制臺(tái)可利用此信號(hào)使一個(gè)預(yù)定的對(duì)象在一個(gè)游戲空間里例如沿向上、向下、向左、向右、向前和向后的方向運(yùn)動(dòng)。
B.Z軸轉(zhuǎn)子組件在本發(fā)明的具體最佳實(shí)施例中，操縱桿10在細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的頂部帶有轉(zhuǎn)子組件18而該轉(zhuǎn)子組件18啟用該Z軸控制。當(dāng)用一只手握持該細(xì)長(zhǎng)組件，而該手的拇指在此位置空閑時(shí)，轉(zhuǎn)子組件18的此位置就人類工程學(xué)來說適合于一個(gè)操作它的人。用這個(gè)空閑的拇指來操作該Z軸轉(zhuǎn)子組件是很方便的。圖15A、15B和15C表示該轉(zhuǎn)子組件18的一個(gè)轉(zhuǎn)子50的各視圖。轉(zhuǎn)子組件18以這樣一種方式配裝在細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的頂部，其中僅有轉(zhuǎn)子50的邊緣外露且使用者可接近。操縱桿設(shè)計(jì)的該特征是在有關(guān)申請(qǐng)部分中所列的上述諸外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)中公開的，通過引述而包括在本文中。
在此實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)子50上形成一個(gè)指示轉(zhuǎn)子50的中央位置(即中間點(diǎn))的標(biāo)記52。雖然該標(biāo)記52是作為轉(zhuǎn)子50的一部分突出的結(jié)果而形成的，但是標(biāo)記52的形狀不限于此。也有可能這樣一個(gè)標(biāo)記可以是壓印或刻劃的，以表示該中央位置。轉(zhuǎn)子50在一個(gè)軸位置帶有一個(gè)軸向突出的圓柱部50A及一個(gè)高于并接近于該圓柱部50A的也沿同一軸向突同的突出的突出片54。此突出片54與圖16A、16B中所示的剪式構(gòu)件58A、58B協(xié)作地用來當(dāng)施加于轉(zhuǎn)子50的力去除時(shí)使轉(zhuǎn)子50轉(zhuǎn)動(dòng)從而返回到中立位置。此轉(zhuǎn)子50還在其底面帶有反射表面56a和56b。這些反射表面56a和56b與諸紅外LED24a及諸光敏二極管24b一起使用，諸紅外LED和諸光敏二極管布置在下方并面對(duì)反射表面56a、56b取齊，如圖17A、17B中所示。于是，通過采用如上面針對(duì)該X軸和Y軸所述的比測(cè)量技術(shù)，諸反射表面56a、56b，LED24a和光敏二極管24b用來產(chǎn)生Z軸位置數(shù)據(jù)。用諸反射表面56a、56b，LED24a和光敏二極管24b來探測(cè)轉(zhuǎn)子50的傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng)的原理是如上所述據(jù)以探測(cè)操縱桿基座22的傾斜的該原理相同的，而且其配置也與用來探測(cè)操縱桿基座22的傾斜者類似。此外，關(guān)于實(shí)現(xiàn)三軸測(cè)量所必須的電路和多路傳輸也請(qǐng)見上面的描述。
在該最佳實(shí)施例中，反射表面56a、56b布置成面對(duì)諸LED24a和光敏二極管24b，而所有反射表示56a、56b，LED24a和光敏二極管24b均包含在細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14中。當(dāng)靠使用者的拇指使轉(zhuǎn)子50相對(duì)于其中立位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反射表面56a、56b與諸LED24a和光每二極管24b之間的距離改變。于是，產(chǎn)生一個(gè)指示該Z軸位置的信號(hào)。在采用該比測(cè)量方法的此系統(tǒng)中，不用提供以往與操縱桿設(shè)計(jì)配套的該類可動(dòng)件和校準(zhǔn)步驟，即通過拇指操作的轉(zhuǎn)子組件18得到該模擬或數(shù)字Z軸位置數(shù)據(jù)。
圖17A、17B表示一種彈簧加載的復(fù)位機(jī)構(gòu)。一個(gè)尖頭60在諸剪式構(gòu)件58A、58B中每個(gè)的頂部形成，如圖16A、16B中所示。彈簧SP的各端掛在每個(gè)剪式構(gòu)件58A、58B的尖頭上。彈簧SP的使自己縮短的彈性恢復(fù)力是一個(gè)與使用者的拇指使轉(zhuǎn)子50離開其中立位置轉(zhuǎn)動(dòng)的力對(duì)抗的力。如圖16A、16B中所示，每個(gè)剪式構(gòu)件58A、58B有一個(gè)在其內(nèi)形成的圓孔62。圖15A、15B、15C中所示的轉(zhuǎn)子50的圓柱部50A插入每個(gè)剪式構(gòu)件58A、58B的圓孔62。于是，轉(zhuǎn)子50和兩個(gè)剪式構(gòu)件58A、58B彼此可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。于是，提供了圖17A、17B中所示的該彈簧加載復(fù)位機(jī)構(gòu)。如圖17中所示，由于在其兩端掛在兩個(gè)剪式構(gòu)件58A和58B的尖頭60上的該彈簧SP的彈性恢復(fù)力，轉(zhuǎn)子50的突片54被低于剪式構(gòu)件58A和58B之一個(gè)的尖頭60的部分壓緊，于是一旦已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子50就傾向于返回到它的中立位置。
圖18A和18B分別表示細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的一側(cè)殼體14E的內(nèi)側(cè)立視圖和它的E-E線橫截面圖。把轉(zhuǎn)子50的已經(jīng)穿過剪式構(gòu)件58A、58B的孔62的圓柱部50A然后插入殼體14E的圓柱孔14R，結(jié)果彼此可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的轉(zhuǎn)子50、剪式構(gòu)件58A、58B然后可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件14的殼體14E上。然而，如圖17A中所示，在轉(zhuǎn)子50和剪式構(gòu)件58A、58B這樣配裝在殼體14E的狀態(tài)下，一個(gè)在內(nèi)部形成的從殼體14E向內(nèi)突出的突片14P，連同轉(zhuǎn)子50的突片54，被兩個(gè)剪式構(gòu)件58A、58B的低于尖頭60的部分向內(nèi)壓緊在它們之間。借此，如圖17B中所示，作為兩個(gè)剪式構(gòu)件58A、58B把殼體14E的突片14P和轉(zhuǎn)子50的突片54向內(nèi)壓緊于它們之間的結(jié)果，使已經(jīng)被使用者的拇指轉(zhuǎn)動(dòng)離開該中立位置的轉(zhuǎn)子50返回中立位置。
采用Z軸轉(zhuǎn)子組件的本發(fā)明無意限制于諸如以上所述的那些采用上述比測(cè)量(Ratiometric)方法的X軸和Y軸控制器。應(yīng)該指出，用于Z軸控制的該轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)可以與利用萬向架或滑道來建立X軸和Y位置數(shù)據(jù)的常規(guī)X軸和Y軸控制器合用。
C.帶微處理器和雙操縱桿的控制盤上述帶有任務(wù)桿附件(輸入設(shè)備)的Sega SaturnTM視頻游戲控制臺(tái)被制成能三軸運(yùn)行和六軸運(yùn)行。圖19A、19B表示用于該Sega SaturnTM視頻游戲控制臺(tái)(下文可簡(jiǎn)稱為SaturnTM游戲控制臺(tái))的一個(gè)三軸外圍輸入設(shè)備和一個(gè)六軸外圍輸入設(shè)備各自的視圖。在圖19B中所示的配置中，中央控制盤64連接了第一操縱桿10和一個(gè)與該第一操縱桿10類似的第二操縱桿66。此控制盤/操縱桿設(shè)計(jì)是上述題為“帶雙控制桿的控制盤”的有關(guān)外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)的主題，其內(nèi)容通過引述而包括在本文中。如圖中所示，在控制盤64的頂表面上設(shè)置了許多開關(guān)。這些開關(guān)連同兩個(gè)操縱桿10和66一起用來控制計(jì)算機(jī)游戲運(yùn)行。圖20A和20B表示它們的一個(gè)滑動(dòng)開關(guān)組件46。一個(gè)作為滑動(dòng)開關(guān)組件的可動(dòng)件的圓盤48從控制盤64的頂表面露出從而能被滑動(dòng)且從而被使用者的一個(gè)手指所操作。在控制盤64的后表面上設(shè)置兩個(gè)輸入端口，借此，鄰接控制盤64配置的兩個(gè)操縱桿10和66電氣上連接于控制盤64。當(dāng)兩個(gè)操縱桿10、66這樣連接于控制盤64時(shí)，控制盤64能用來輸出位置數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)啟用通過該游戲控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)的該六軸游戲運(yùn)行。圖21表示一個(gè)指明該控制盤、該游戲控制臺(tái)和諸操縱桿之間的關(guān)系的方塊圖。
圖21表示為由兩個(gè)游戲者運(yùn)行而設(shè)置的該SaturnTM游戲控制臺(tái)86，每個(gè)游戲者有一個(gè)獨(dú)立的外圍輸入設(shè)備68或70。一個(gè)第一外圍輸入設(shè)備68包括帶有微處理器和兩個(gè)三軸輸入設(shè)備74和76的控制盤72。外圍輸入設(shè)備68經(jīng)電纜78電氣上連接于SaturnTM游戲控制臺(tái)86。一個(gè)第二外圍輸入設(shè)備70包括帶有微處理器和兩個(gè)三軸輸入設(shè)備82、84的控制盤80。外圍輸入設(shè)備70經(jīng)電纜88電氣上連接于SaturnTM游戲控制臺(tái)86。
根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)控制盤的微處理器設(shè)置成判定究竟是一個(gè)三軸操縱桿連接于該控制盤還是兩個(gè)三軸操縱桿連接于該控制盤。(該判定可以通過例如測(cè)量在圖14中所示的每個(gè)連接器92和94的XYZ線腳與GND線腳之間的一個(gè)從外部供給的電流來實(shí)現(xiàn)。)當(dāng)該控制盤上電時(shí)，如果僅一個(gè)三軸操縱連接于該控制盤，則該控制盤的微處理器產(chǎn)生向該游戲控制臺(tái)指明該外圍輸入設(shè)備針對(duì)三軸游戲運(yùn)行來配置的一個(gè)地址信號(hào)或一個(gè)標(biāo)識(shí)碼。如果兩個(gè)三軸操縱桿連接于該控制盤，則該控制盤的微處理器產(chǎn)生向該游戲控制臺(tái)指明該外圍輸入設(shè)備針對(duì)六軸游戲運(yùn)行來配置的一個(gè)地址信號(hào)或一個(gè)標(biāo)識(shí)碼。于是，每個(gè)帶有微處器的控制盤使游戲者能經(jīng)游戲控制臺(tái)86的一個(gè)輸入端口使用兩個(gè)三軸操縱桿。如果當(dāng)時(shí)僅有一個(gè)三軸操縱桿連接于該控制盤，則該微處理器也啟用用該單個(gè)三軸操縱桿的三軸游戲運(yùn)行?？窟@些特征，不用向游戲控制臺(tái)本身連接任何附加的輸入電纜，該外圍輸入設(shè)備就從三軸系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成六軸系統(tǒng)，然后再轉(zhuǎn)換成三軸系統(tǒng)。此外，由于未使用該游戲控制臺(tái)的第二個(gè)游戲者端口，故有可能把該游戲控制臺(tái)的使用限于供單個(gè)游戲者使用。
圖14表示每個(gè)控制盤的電路。第一個(gè)三軸操縱桿經(jīng)連接器92電氣上連接于該控制盤的第一輸入端口。第二個(gè)三軸操縱桿經(jīng)連接器94電氣上連接于該控制盤的第二輸入端口。該控制盤的該電路經(jīng)連接器96電氣上連接于該游戲控制臺(tái)。
當(dāng)該控制盤上電時(shí)，該控制盤的微處理器查看用于該第二個(gè)三軸操縱桿的第二輸入端口，從而判定究竟是否有一個(gè)設(shè)備連接于該輸入端口。如果一個(gè)設(shè)備連接于該端口，則判定針對(duì)該外圍輸入設(shè)備的標(biāo)識(shí)碼是什么。(該判定可以通過例如測(cè)量在圖14中所示的連接器94的XYZ線腳與GND線腳之間的一個(gè)從外部供給的電流來實(shí)現(xiàn))。如果這樣判定一個(gè)三軸操縱桿連接于該第二輸入端口，則該控制盤產(chǎn)生指明兩個(gè)三軸操縱桿均連接于該控制盤的一個(gè)預(yù)定的標(biāo)識(shí)碼。(對(duì)使用者，作為對(duì)該游戲控制臺(tái)和諸控制盤的用法說明事先告知，當(dāng)單個(gè)操縱桿連接于該控制盤時(shí)，它應(yīng)連接于該第一輸入端口。)當(dāng)游戲控制臺(tái)起動(dòng)時(shí)，此標(biāo)識(shí)碼被該游戲控制臺(tái)的微處理器訪問，于是可以識(shí)別各種外圍輸入設(shè)備。由該控制盤發(fā)出的這樣一個(gè)標(biāo)識(shí)碼(針對(duì)一個(gè)外圍輸入設(shè)備)被該游戲控制臺(tái)的微處理器訪問并存入該微處理器的寄存器中。每當(dāng)通過游戲控制臺(tái)中的一個(gè)游戲軟件起動(dòng)一個(gè)游戲運(yùn)行時(shí)，該游戲軟件包括指示該游戲控制臺(tái)訪問存儲(chǔ)在該寄存器中的該標(biāo)識(shí)碼(針對(duì)一個(gè)外圍輸入設(shè)備)的一些代碼。如果該所存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)碼為該游戲所接受，則該游戲運(yùn)行開始，而該控制盤和游戲控制臺(tái)按該游戲控制臺(tái)的微處理器所指引的數(shù)據(jù)格式來通信。如果該標(biāo)識(shí)碼(針對(duì)該外圍輸入設(shè)備)不為該游戲所接受，則該游戲軟件將向游戲者提供一個(gè)信息，即外圍輸入設(shè)備必須重新配置才能開始該游戲運(yùn)行。
已經(jīng)對(duì)照三軸操縱桿設(shè)備描述了本發(fā)明的此一方面。本專業(yè)的普通技術(shù)人員將會(huì)理解，諸操縱桿設(shè)備可以被跟蹤球、鼠標(biāo)控制器、其他多軸輸入設(shè)備，以及它們的各種組合所取代。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，可以進(jìn)行變動(dòng)和修改而不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種與一個(gè)游戲控制臺(tái)(86)合用的、允許六軸輸入的外圍輸入設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括a)兩個(gè)獨(dú)立的三軸輸入設(shè)備(10，66；74，76；82，84)；b)一個(gè)控制盤(64；72；80)，它帶一個(gè)微處理器(120)，帶兩個(gè)用來建立所述兩個(gè)三軸輸入設(shè)備與所述控制盤之間的電氣連接的輸入端口(92，94)，和一個(gè)用來建立所述控制盤的所述微處理器與所述游戲控制臺(tái)之間的電氣連接的輸出端口(96)；以及c)所述控制盤的所述微處理器用來判定所述兩個(gè)三軸輸入設(shè)備中究竟一個(gè)還是兩個(gè)連接于所述控制盤的所述輸入端口；其中所述控制盤的所述微處理器判定所述兩個(gè)輸入端口是否連接于所述兩個(gè)三軸輸入設(shè)備，并根據(jù)該判定的結(jié)果，經(jīng)所述輸出端口向所述游戲控制臺(tái)輸出一個(gè)地址信號(hào)，該信號(hào)向所述游戲控制臺(tái)指明究竟一個(gè)還是兩個(gè)所述三軸輸入設(shè)備連接于所述諸輸入端口。
2.一種三軸操縱桿控制器，其特征在于所述控制器包括a)一個(gè)帶有一個(gè)近端和一個(gè)遠(yuǎn)端的細(xì)長(zhǎng)操縱桿構(gòu)件(14)；b)一個(gè)適合于收容所述操縱桿構(gòu)件的近端的操縱桿基座(12)，它帶有與所述操縱桿構(gòu)件的縱軸大體上垂直的兩個(gè)大體上平坦的傳感器表面(23，20)，一個(gè)第一表面(23)帶有朝向遠(yuǎn)離所述操縱桿構(gòu)件的反射性覆蓋層；c)一個(gè)帶有一個(gè)近端和一個(gè)遠(yuǎn)端的X-Y軸彈簧張緊構(gòu)件(16)，它大體上與所述操縱桿構(gòu)件的縱軸同軸地安裝在所述操縱桿構(gòu)件之內(nèi)并在所述近端固定于所述操縱桿基座，以提供在X軸和Y軸力已由使用者施加于所述操縱桿構(gòu)件之后使所述操縱桿構(gòu)件恢復(fù)其中央位置的力；d)一個(gè)位于所述操縱桿基座的所述第一表面(23)下方并與之平行的X-Y軸傳感器表面(20)；e)安裝在所述X-Y軸傳感器表面上的至少一個(gè)X-Y軸光源(24a)和X-Y軸光學(xué)信號(hào)探測(cè)傳感器(24b)，其中所述操縱桿構(gòu)件的一個(gè)X-Y位置和一個(gè)運(yùn)動(dòng)靠由所述操縱桿基座的所述第一表面所反射的光學(xué)信號(hào)來測(cè)定；f)一個(gè)X-Y軸光學(xué)信號(hào)處理電路(28；110)，它把來自所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)傳感器的諸光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一些在計(jì)算機(jī)游戲的控制中有用的X-Y位置數(shù)據(jù)信號(hào)；以及g)一個(gè)用于Z軸控制的，布置在所述操縱桿構(gòu)件的所述遠(yuǎn)端附近的，拇指操作的轉(zhuǎn)子組件(18)，它帶有(1)一個(gè)轉(zhuǎn)子(50)，它帶一個(gè)用來與使用者的拇指相互作用的半圓形的圓盤，并帶有與所述圓盤的平面垂直地安裝的至少一個(gè)反射表面(56a，56b)，而且所述反射表面朝向遠(yuǎn)離所述圓盤，所述圓盤能有選擇地繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)一個(gè)彈簧張緊機(jī)構(gòu)(SP)，用以在沿任一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)之后使所述轉(zhuǎn)子恢復(fù)其中心位置；(3)一個(gè)位于所述轉(zhuǎn)子的所述反射表面的下方并與之平行的Z軸傳感器表面；(4)安裝在所述Z軸傳感器表面上的至少一個(gè)Z軸光源(24a)和Z軸光學(xué)信號(hào)探測(cè)傳感器(24b)，其中所述轉(zhuǎn)子的一個(gè)Z位置和一個(gè)運(yùn)動(dòng)靠由所述轉(zhuǎn)子的所述反射表面所反射的光學(xué)信號(hào)來測(cè)定；以及(5)一個(gè)Z軸光學(xué)信號(hào)處理電路(110)，它把來自針對(duì)所述Z軸傳感器表面的所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)傳感器的所述諸光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一些在計(jì)算機(jī)游戲的控制中有用的Z軸位置數(shù)據(jù)信號(hào)。
3.一種用于Z軸控制的，布置在一個(gè)操縱桿構(gòu)件的一個(gè)遠(yuǎn)端附近的，拇指操作的轉(zhuǎn)子組件，其特征在于所述組件包括(1)一個(gè)轉(zhuǎn)子(50)，它帶一個(gè)用來與使用者的拇指相互作用的半圓形的圓盤，并帶有與所述圓盤的平面垂直地安裝的至少一個(gè)反射表面(56a，56b)，而且所述反射表面朝向遠(yuǎn)離所述圓盤，所述圓盤能有選擇地繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)一個(gè)彈簧張緊機(jī)構(gòu)(SP)，用以在沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)之后使所述轉(zhuǎn)子恢復(fù)到其中心位置；(3)一個(gè)位于所述轉(zhuǎn)子的所述反射表面的下方并與之平行的Z軸傳感器表面；(4)安裝在所述Z軸傳感器表面上的至少一個(gè)Z軸光源(24a)和Z軸光學(xué)信號(hào)探測(cè)傳感器(24b)，其中所述轉(zhuǎn)子的一個(gè)Z位置和一個(gè)運(yùn)動(dòng)靠由所述轉(zhuǎn)子的所述反射表面所反射的光學(xué)信號(hào)來決定；以及(5)一個(gè)Z軸光學(xué)信號(hào)處理電路(110)，它把來自針對(duì)所述Z軸傳感器表面的所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)傳感器的所述諸光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一些在計(jì)算機(jī)游戲的控制中有用的Z軸位置數(shù)據(jù)信號(hào)。
全文摘要
一種帶兩個(gè)用來建立與兩個(gè)三軸輸入設(shè)備(10，66；74，76；82，84)的連接的輸入端口(92，94)的控制盤允許六軸游戲運(yùn)行。該控制盤(64；72；80)包括一個(gè)微處理器(120)，該微處理器判定究竟一個(gè)還是兩個(gè)三軸輸入設(shè)備連接于它并產(chǎn)生一個(gè)地址信號(hào)，用以與一個(gè)游戲控制臺(tái)(86)相通信，以便在上電時(shí)告該游戲控制臺(tái)的一個(gè)微處理器有關(guān)所連接的外圍輸入設(shè)備的準(zhǔn)確性質(zhì)。一個(gè)拇指操作的轉(zhuǎn)子組件(18)配裝于一個(gè)操縱桿(14)的頂部，用于Z軸控制，于是允許通過該操縱桿對(duì)計(jì)算機(jī)游戲單手三軸控制。
文檔編號(hào)A63F13/06GK1142627SQ96107788
公開日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1996年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月31日
發(fā)明者約翰尼·D·庫(kù)奇, 詹姆斯·L·休瑟 申請(qǐng)人:世嘉企業(yè)股份有限公司