專利名稱：外部操作裝置及娛樂(lè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合作為連接到游戲機(jī)主體單元上的游戲控制器的外部操作裝置。
背景技術(shù)：
按照常規(guī)方式利用游戲控制器進(jìn)行游戲，通過(guò)發(fā)送由使用人輸入的操作信息與游戲機(jī)主體單元通信聯(lián)系，同時(shí)通過(guò)接收由游戲機(jī)主體單元發(fā)送的反饋信息通知使用人。游戲控制器具有一作為操作裝置的控制器主體裝置，一作為數(shù)據(jù)傳輸裝置的電纜，以及一用于將電纜連接到游戲機(jī)主體單元的連接器，通過(guò)電纜和連接器依次交換數(shù)據(jù)。
在

圖1中表示常規(guī)電纜的橫斷面圖。這種電纜具有多個(gè)用于傳輸電信號(hào)的導(dǎo)電線芯/編織層1A-1H；在它們之中，導(dǎo)電線芯1A配置在電纜的中心軸線上，導(dǎo)電線芯1B-1G鄰近配置在導(dǎo)電線芯1A的周邊。這些導(dǎo)電線芯1B-1G的周邊由導(dǎo)電編織層1H包覆，而導(dǎo)電編織層1H的周邊由乙烯樹脂覆蓋層1I包覆，因此形成圓棒狀。
每個(gè)導(dǎo)電線1A-1G的周邊包覆絕緣材料，防止它們之間相互接觸造成短路。該電纜包覆有導(dǎo)電的金屬編織網(wǎng)1H，使導(dǎo)電線1A-1G的周邊成圓柱形，其周邊再用作為一種絕緣材料的乙烯樹脂覆蓋層1I包覆，因此保護(hù)電纜內(nèi)部不受外部機(jī)械作用力和電磁波噪聲的影響。
作為在游戲機(jī)主體單元和控制器主體裝置之間的通信方法采用一種串行通信方法，用于避免來(lái)自外部的噪聲的影響。通常，利用一種串行通信方法，在很多情況下，設(shè)置一個(gè)用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的導(dǎo)電線芯，以及設(shè)置三個(gè)用于控制該通信的導(dǎo)電線芯。因此，在電纜中，將導(dǎo)電線芯1A和1B取作為用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的導(dǎo)電線芯，而將導(dǎo)電線芯1C-1E取作為用于控制通信的導(dǎo)電線芯。
導(dǎo)電線芯1A是用于由控制器主體裝置向游戲機(jī)主體單元傳輸數(shù)據(jù)RxD的導(dǎo)電線芯，導(dǎo)電線芯1B是用于由游戲機(jī)主體單元向控制器主體裝置傳輸數(shù)據(jù)TxD的導(dǎo)電線芯。導(dǎo)電線芯1C是用于由游戲機(jī)主體單元向控制器主體裝置傳輸通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘SCK的導(dǎo)電線芯。導(dǎo)電線芯1D是用于由游戲機(jī)主體單元向控制器主體裝置傳輸通信啟動(dòng)信號(hào)DTR的導(dǎo)電線芯，導(dǎo)電線芯1E是用于由控制器主體裝置向游戲機(jī)主體單元傳輸通信終止信號(hào)的導(dǎo)電線芯。
導(dǎo)電線芯1F是用于8伏電源的導(dǎo)電線芯，該電源用于操作在控制器主體裝置上形成的信號(hào)燈等；導(dǎo)電線芯1G是用于電源Vcc的導(dǎo)電線芯，該電源確定邏輯電平“1”的信號(hào)電平，導(dǎo)電編織層1H是用于接地線GND的導(dǎo)電線，該接地線確定邏輯電平“0”的信號(hào)電平。
在例如圖1中表示的這種電纜中，直流電流流過(guò)導(dǎo)電線芯/編織層1F-1H，而高頻交流電流流過(guò)導(dǎo)電線芯1A-1E。因此，沒(méi)有出現(xiàn)由于來(lái)自導(dǎo)電線芯/編織層1F-1H的電磁波引起的噪聲，(下文稱為電磁波噪聲)，不過(guò)導(dǎo)電線芯1A-1E的確出現(xiàn)電磁波噪聲。早已指出關(guān)于這種噪聲有很多有害的影響，以及對(duì)于出現(xiàn)的噪聲電平的上限由國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定。
由于這種原因，在這種電纜中，通過(guò)利用導(dǎo)電編織層1H包覆導(dǎo)電線芯1A-1E以及再用由一種絕緣材料構(gòu)成的乙烯樹脂覆蓋層1I包覆導(dǎo)電編織層1H來(lái)降低電磁波噪聲。然而，因?yàn)檫@樣并不能明顯地降低電磁波噪聲，通常通過(guò)在電纜1上設(shè)置一噪聲屏蔽層避免產(chǎn)生電磁波噪聲。
隨著頻率的增加出現(xiàn)的電磁波噪聲的電平增加。但是噪聲屏蔽層的能力是有限的，不能抑制一定電平以上的電磁波噪聲。因此，即使電纜1設(shè)有噪聲屏蔽層，當(dāng)流過(guò)導(dǎo)電線芯1A-1E的交流電流的頻率增加和產(chǎn)生超過(guò)一定電平的電磁波噪聲時(shí)，就超過(guò)噪聲屏蔽層限制能力，不能再抑制電磁波噪聲。
因此存在難題，為了防止在電纜1中產(chǎn)生噪聲，必須限制電流的頻率，即限制通信速度，不能實(shí)現(xiàn)高速通信。由于隨著所述導(dǎo)電線芯/編織層1A-1H變長(zhǎng)，流過(guò)導(dǎo)電線芯/編織層1A-1H的電流衰減變大，存在難題是要限制導(dǎo)電線芯/編織層1A-1H的長(zhǎng)度，即限制電纜1的長(zhǎng)度。
本發(fā)明提供一種外部操作裝置，其保證按照比在先技術(shù)可達(dá)到的速度更高的速度通信。
本發(fā)明提供一種操作裝置，其利用內(nèi)部的電/光信號(hào)變換器將根據(jù)使用人的操作輸入的傳輸對(duì)象輸入的電信號(hào)變換成光信號(hào)，并將該光信號(hào)輸出到操作對(duì)象。利用電/光信號(hào)變換器將由操作對(duì)象傳輸?shù)墓庑盘?hào)變換為電信號(hào)，該電/光變換器根據(jù)該電信號(hào)將該電信號(hào)輸出到外側(cè)信息。其一端安裝在操作裝置上的光纖在操作裝置和操作對(duì)象之間傳輸光信號(hào)。在光纖的另一端裝有一連接裝置，該連接裝置以可卸方式連接到操作對(duì)象，其利用內(nèi)部的電/光信號(hào)變換器將由操作裝置經(jīng)過(guò)光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)變換為電信號(hào)并將該電信號(hào)輸出到操作對(duì)象，以及利用電/光信號(hào)變換器將由操作對(duì)象提供的電信號(hào)變換為光信號(hào)并將該光信號(hào)輸出到操作裝置。
通過(guò)將操作裝置經(jīng)過(guò)光纖并在通信期間連接到操作對(duì)象，將傳輸對(duì)象的電信號(hào)變換為光信號(hào)并將光信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖傳輸，在通信過(guò)程中不產(chǎn)生電磁波噪聲，無(wú)需限制光信號(hào)的頻率。即，通信速度好像是在將操作裝置經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線連接到操作對(duì)象情況下一樣。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是常規(guī)的在先技術(shù)的電纜的橫斷面圖。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的總體游戲系統(tǒng)。
圖3是表示游戲系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)的方塊示意圖。
圖4是表示本發(fā)明的電(光)纜的橫斷面圖。
圖5表示本發(fā)明的電(光)纜扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置。
圖6表示電(光)纜連接器的形狀。
圖7表示電(光)纜連接器的外觀。
圖8表示游戲機(jī)主體單元中的連接器的連接部件。
圖9表示連接器的橫斷面圖。
圖10表示連接器拉伸強(qiáng)度測(cè)試裝置。
圖11表示連接器彎曲強(qiáng)度測(cè)試裝置。
圖12表示控制器主體裝置的形狀。
圖13表示控制器主體裝置的橫斷面圖。
圖14表示控制器主體裝置拉伸強(qiáng)度測(cè)試裝置。
圖15表示控制器主體裝置彎曲強(qiáng)度測(cè)試裝置。
圖16表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的電(光)纜的橫斷面圖。
圖17表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的連接器的橫斷面圖。
圖18表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的控制器主體裝置的橫斷面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明在圖2中，游戲系統(tǒng)10由游戲機(jī)主體單元11和游戲控制器12組成。游戲控制器12具有作為操作裝置的控制器主體裝置13、采用光纖作為數(shù)據(jù)傳輸裝置的電(光)纜14以及用于將所述電(光)纜14以可卸方式連接到游戲機(jī)主體單元11的連接器15。由游戲機(jī)主體單元11經(jīng)過(guò)電(光)纜14和連接器15發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
控制器主體裝置13由該由按鈕16A-16C組成的輸入裝置16和由信號(hào)燈組成的輸出裝置17構(gòu)成。如在圖3中所示，當(dāng)使用人按下在輸入裝置16的各按鈕16A-16C中的所需按鈕時(shí)，輸入裝置16向電/光信號(hào)變換器20輸出與規(guī)定的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)操作信息S1。電/光信號(hào)變換器20將電信號(hào)操作信息S1變換成光信號(hào)操作信息S2，變換器20將操作信息S2經(jīng)過(guò)電(光)纜14中的光纖輸出到連接器15。該具有電/光信號(hào)變換器21的連接器15利用電/光信號(hào)變換器21將輸入的光信號(hào)操作信息S2變換為電信號(hào)操作信息S3并將其輸出到游戲機(jī)主體單元11。游戲機(jī)主體單元11根據(jù)這一操作信息S3通過(guò)反映按照游戲內(nèi)容的操作信息S3進(jìn)行游戲。
游戲機(jī)主體單元11產(chǎn)生響應(yīng)向連接器15輸出由按照與游戲的進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的所需時(shí)間的電信號(hào)組成的反饋信息S4。連接器15利用電/光信號(hào)變換器21將電信號(hào)反饋信息S4變換成光信號(hào)反饋信息S5并將其經(jīng)電(光)纜14中的光纖輸出到控制器主體裝置13中的電/光信號(hào)變換器20。電/光信號(hào)變換器20將光信號(hào)反饋信息S5變換成電信號(hào)反饋信息S6，并將其輸出到輸出裝置17。輸出裝置17根據(jù)反饋信息S6點(diǎn)亮或熄滅信號(hào)燈。
圖4是表示電(光)纜14的橫斷面圖，其中與圖1中各對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同。電(光)纜14具有用于傳輸光信號(hào)的光纖14A-14E和用于傳輸電信號(hào)的導(dǎo)電線1F-1H。在電(光)纜14中，光纖14A沿電(光)纜14的中心軸線配置，周圍是光纖14A-14E和導(dǎo)電線芯1F和1G，它們鄰近光纖14A。
每個(gè)導(dǎo)電線芯1F和1G的周邊由絕緣材料包覆以防止它們彼此接觸形成短路。與此相反，無(wú)需絕緣材料包覆光纖14A-14E，因?yàn)榧词顾鼈儽舜私佑|，光信號(hào)的傳輸也不受影響。因此，光纖14A-14E比導(dǎo)電線芯1F和1G細(xì)，使得整個(gè)電(光)纜14較細(xì)。對(duì)于指定的所需強(qiáng)度，電(光)纜14越細(xì)就越易彎曲，通過(guò)使所述的電(光)纜14變細(xì)，可以使游戲控制器12更易于使用。
在電(光)纜14中，光纖14B-14E和導(dǎo)電線芯1F和1G的周邊包覆有導(dǎo)電編織層1H，其編織成圓柱形的網(wǎng)，且周邊再包覆有作為一種絕緣材料的乙烯樹脂覆蓋層1I，按照這種方式保護(hù)電(光)纜14的內(nèi)部不受來(lái)自外部的機(jī)械作用力和電磁波噪聲的影響。
作為游戲機(jī)主體單元11和控制器主體裝置13之間的通信方法，采用用于避免來(lái)自外部的噪聲的影響的串行通信方法。這里，通過(guò)利用光纖14A和14B發(fā)送和接收數(shù)據(jù)以及通過(guò)利用光纖14C-14E交換用于控制通信的數(shù)據(jù)，電(光)纜14實(shí)現(xiàn)串行通信。
光纖14A由控制器主體裝置13向游戲機(jī)主體單元11傳輸數(shù)據(jù)RxD。光纖14B由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸數(shù)據(jù)TxD。光纖14C由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘數(shù)據(jù)SCK。光纖14D由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸通信起動(dòng)信號(hào)DTR。光纖14E由控制器主體裝置13向游戲機(jī)主體單元11傳輸通信終止信號(hào)DSR。
導(dǎo)電線芯1F是用于8伏電源的導(dǎo)電線芯，該電源用于操作控制器主體裝置13中的輸出裝置17。導(dǎo)電線芯1G是用于電源Vcc的導(dǎo)電線芯，該電源確定邏輯電平“1”的信號(hào)電平。導(dǎo)電線編織層1H是用于地線GND的導(dǎo)電線，該電源確定邏輯電平“0”的信號(hào)電平。
圖5表示當(dāng)測(cè)量電(光)纜14的強(qiáng)度時(shí)的扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置20。在扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置20中，電(光)纜14的一端安裝到一扭轉(zhuǎn)板21。固定板22安裝到距電(光)纜14這一端200毫米的位置P1處，電(光)纜14的位置P1可迅速固定。扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置20通過(guò)在電(光)纜14的另一端經(jīng)過(guò)滑輪23懸掛一500克重的載荷24沿拉伸方向向電(光)纜14施加作用力。
在這種狀態(tài)下，扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置20按照20次/分的速率實(shí)施扭轉(zhuǎn)10000次，這里“一次”意指其中在扭轉(zhuǎn)板向左和右扭轉(zhuǎn)90°的情況下進(jìn)行的測(cè)試。然后檢查電(光)纜14中的光纖14A-14E和導(dǎo)電線芯/編織層1F-1H中是否斷裂和是否有其它異常。使用未發(fā)現(xiàn)異常的電(光)纜14。
圖6和7表示連接器15的形狀?？刂破髦黧w裝置13安裝到電(光)纜14的一端，連接器15安裝到電(光)纜14的另一端。使用人通過(guò)將連接器15連接到游戲主體單元11進(jìn)行游戲。連接器15由插入部件30和支承部件或外殼31組成，插入部件30的外殼是由ABS塑料構(gòu)成的并且用于插入到游戲機(jī)主體單元11中，外殼31容納電/光信號(hào)變換器等。形成的8個(gè)信號(hào)插針32A-32H由插入部件30中伸出。圍繞這8個(gè)信號(hào)插針32A-32H的周邊形成有隆起部33。
如在圖8中所示，連接器連接部件40形成在游戲機(jī)主體單元11上。通過(guò)將所述連接器連接部件40插入到連接器15，控制器主體裝置13以可卸方式連接到游戲機(jī)主體單元11上。連接器連接部件40由8個(gè)圓柱形凹孔41A-41H和空心槽42組成，空心槽42圍繞凹孔41A-41H形成。觸點(diǎn)43A-43H安裝在接近圓柱形凹孔41A-41H底部的側(cè)面。
當(dāng)使用人將連接器15插入到游戲機(jī)主體單元11的連接器連接部件40中時(shí)，信號(hào)插針32A-32H插入到對(duì)應(yīng)的凹孔41A-41H中，隆起部33插入到空心槽42中，因此使信號(hào)插針32A-32H接觸凹孔41A-41H中的觸點(diǎn)43A-43H并導(dǎo)電。
圖9為連接器15的橫斷面圖，表示連接器15的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。信號(hào)插針32A用于由控制器主體裝置13向游戲機(jī)主體單元11傳輸數(shù)據(jù)RxD。信號(hào)插針32B用于由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸數(shù)據(jù)TxD。信號(hào)插針32C用于由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘SCK。信號(hào)插針32D用于由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸通信起動(dòng)信號(hào)DTR。信號(hào)插針32E用于由控制器主體裝置13向游戲機(jī)主體單元11傳輸通信終止信號(hào)DSR。信號(hào)插針32F用于傳輸8伏電源的電流。信號(hào)插針32G用于傳輸電源Vcc的電流，信號(hào)插針32H用于接地線GND。
信號(hào)插針32A-32E分別經(jīng)過(guò)電/光信號(hào)變換器21A-21E連接到光纖14A-14E，信號(hào)插針32F-32H直接連接到分別對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電線芯/編織層1F-1H。在電/光信號(hào)變換器21A-21E中，電/光信號(hào)變換器21A和21E將由光纖14A和14E輸入的光信號(hào)變換成電信號(hào)，并將其經(jīng)過(guò)信號(hào)插針32A和32E輸出到游戲機(jī)主體單元11，而電/光信號(hào)變換器21B、21C和21D將由游戲機(jī)主體單元11經(jīng)過(guò)信號(hào)插針32B、32C和32D輸入的電信號(hào)變換成光信號(hào)，并將其分別輸出到光纖14B、14C和14D。
光纖14A-14E如果它們的彎曲半徑不大于一所需值(下文稱之為最小彎曲半徑)，就不能精確地傳輸光信號(hào)。因此，在連接器15中配置光纖14A-14E，需要使光纖14A-14E的彎曲半徑大于最小彎曲半徑。
具體地說(shuō)，在連接器15中，光纖導(dǎo)向件51A-51E分別配置在接近光纖14A-14E的規(guī)定位置。配置光纖導(dǎo)向件51F和51G是要使光纖14A-14E在接近電(光)纜14規(guī)定位置處保持在導(dǎo)向件之間。光纖14A-14E沿光纖導(dǎo)向件51A-51G配置；這樣就防止所述光纖14A-14E按照小于最小彎曲半徑的半徑彎曲。按照這種方式，使光纖14A-14E和導(dǎo)電線芯/編織層1F-1H由于光纖導(dǎo)向件51A-51G會(huì)聚并容納在電(光)纜14中。電(光)纜14利用光纜錨固裝置52牢靠地安裝到連接器15的內(nèi)側(cè)。
在使用過(guò)程中，在電(光)纜14中在電(光)纜14由連接器15伸向外側(cè)之處的附近產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。因此，在連接器15中，通過(guò)使接觸電(光)纜14的支承件31的部分按照規(guī)定的半徑朝著連接器15的內(nèi)側(cè)彎曲構(gòu)成導(dǎo)向件53，避免在電(光)纜14中的一些規(guī)定部分形成彎曲應(yīng)力集中。
圖10表示一測(cè)量在連接器15和電(光)纜14的接觸部分中的拉伸強(qiáng)度的拉伸強(qiáng)度測(cè)試裝置60。使用這種拉伸強(qiáng)度測(cè)試裝置60時(shí)，利用連接器錨固件61A和61B迅速固定連接器15，將一10公斤重的載荷62施加在電(光)纜14的另一端持續(xù)1分鐘，然后檢查在電(光)纜14和連接器15中是否存在異常。
圖11表示一測(cè)量在連接器15和電(光)纜14的接觸部分中的彎曲強(qiáng)度的彎曲強(qiáng)度測(cè)試裝置70。使用彎曲強(qiáng)度測(cè)試裝置70時(shí)，利用光纜穩(wěn)定固定件71迅速固定在距連接器15和電(光)纜14的接觸位置300毫米處的位置P10，將一500克重的載荷懸掛在電(光)纜14的另一端。在這種狀態(tài)下，彎曲強(qiáng)度測(cè)試裝置70按照40次/分的速率彎曲20000次，這里“一次”意指其中在將連接器15向左和右彎曲90°的情況下的一次測(cè)試；然后，檢查在電(光)纜14中是否存在導(dǎo)電線斷裂或其它任何現(xiàn)象。通過(guò)進(jìn)行這種測(cè)試，可以評(píng)估在電(光)纜14實(shí)際使用中將出現(xiàn)的的彎曲應(yīng)力。
圖12表示控制器主體裝置13的形狀。在控制器主體裝置13上形成有由按鈕鍵16A和16B以及光標(biāo)鍵16C組成的輸入部件16以及由信號(hào)燈組成的輸出部件17。因此，如果使用人按下在輸入部件16中的所需的鍵，控制器主體裝置13產(chǎn)生與這一操作信息相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將其經(jīng)過(guò)電(光)纜14輸出到游戲機(jī)主體單元11。相反，當(dāng)由游戲機(jī)主體單元11發(fā)送用于點(diǎn)亮或熄滅輸出部件17中的信號(hào)燈的指令數(shù)據(jù)時(shí)，控制器主體裝置13根據(jù)這一指令數(shù)據(jù)點(diǎn)亮或熄滅輸出部件17中的信號(hào)燈。
圖13以控制器主體裝置13的橫斷面圖的形式表示控制器主體裝置13的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該控制控制器主體裝置13的微處理器80連接到輸入裝置16(圖12)和輸出裝置17(圖12)以及連接到導(dǎo)電線芯81A-81E以及導(dǎo)電線芯/編織層1F-1H。在這些之中，光纖14A-14E分別經(jīng)過(guò)電/光信號(hào)變換器20A-20E連接到導(dǎo)電線芯81A-81E。
由使用人輸入的操作信息由輸入裝置16提供到微處理器80。微處理器80根據(jù)該操作信息進(jìn)行規(guī)定的數(shù)據(jù)處理并將其經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電線芯81A-81E輸出到電/光信號(hào)變換器20A和20E。電/光信號(hào)變換器20A和20E將輸入的電信號(hào)變換成光信號(hào)并將其經(jīng)過(guò)光纖14A和14E輸出到游戲機(jī)主體單元11。
相反，由游戲機(jī)主體單元11經(jīng)過(guò)光纖14B、14C和14D傳輸?shù)姆答佇畔⑤斎氲诫?光信號(hào)變換器20B、20C和20D。電/光信號(hào)變換器20B、20C和20D將輸入的光信號(hào)變換成電信號(hào)并將其分別經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯81B、81C和81D輸出到微處理器80。根據(jù)這一反饋信息，微處理器80控制該控制器主體裝置13，點(diǎn)亮或熄滅輸出部件17中的信號(hào)燈。
在控制器主體裝置13中，如在連接器15中一樣，配置光纖14A-14E使光纖14A-14E的彎曲半徑大于最小彎曲半徑。具體地說(shuō)，控制器主體裝置13中，光纖導(dǎo)向件83A-83E配置在接近光纖14A-14E的規(guī)定位置。光纖14A-14E沿光纖導(dǎo)向件83A-83E對(duì)準(zhǔn)，因此防止光纖14A-14E按照小于最小彎曲半徑的彎曲半徑彎曲。按照這種方式，使光纖14A-14E和導(dǎo)電線芯/編織層1F-1H會(huì)聚到電(光)纜14中，并容納在所述電(光)纜14。利用纜錨固裝置84將電(光)纜14牢靠地安裝到控制器主體裝置13上。
在使用過(guò)程中，電(光)纜14中的彎曲應(yīng)力出現(xiàn)在電(光)纜14由控制器主體裝置13伸向外側(cè)之處附近。因此，在控制器主體裝置13中，在控制器主體裝置13的外殼中，通過(guò)使接觸電(光)纜14的各部分向內(nèi)側(cè)彎曲形成電(光)纜導(dǎo)向件85，避免在電(光)纜14中產(chǎn)生彎曲應(yīng)力集中。
圖14表示拉伸強(qiáng)度測(cè)試裝置90，測(cè)量在控制器主體裝置13和電(光)纜14的各接觸部分中的拉伸強(qiáng)度。使用這一拉伸強(qiáng)度測(cè)試裝置90時(shí)，與拉伸強(qiáng)度測(cè)試裝置60一樣(圖14)，利用控制器主體裝置錨固裝置91A和91B迅速固定控制器主體裝置13。向電(光)纜14的另一端施加一10公斤重的載荷92持續(xù)1分鐘。然后檢查以便確定在電(光)纜14和控制器主體裝置13中是否存在異常。
圖15表示彎曲強(qiáng)度測(cè)試裝置100，其測(cè)量在控制器主體裝置13和電(光)纜14的各接觸部分的彎曲強(qiáng)度。使用彎曲強(qiáng)度測(cè)試裝置100時(shí)，與彎曲強(qiáng)度測(cè)試裝置70(圖11)一樣，利用電(光)纜穩(wěn)定固定件101在距控制器主體裝置13和電(光)纜14的接觸位置300毫米的位置P20處迅速固定，在電(光)纜14的另一端懸掛載荷102。在這種狀態(tài)下，彎曲強(qiáng)度測(cè)試裝置100按照40次/分的速率進(jìn)行彎曲20000次，這里“一次”意指其中在將控制器主體裝置13向左和右彎曲90°的情況下的一次測(cè)試；然后，檢查在電(光)纜14中是否存在導(dǎo)電線斷裂或其它任何異?，F(xiàn)象。通過(guò)進(jìn)行這種測(cè)試，可以評(píng)估電(光)纜14在實(shí)際使用中將出現(xiàn)的彎曲應(yīng)力。
按照上述結(jié)構(gòu)，在發(fā)送過(guò)程中，控制器主體裝置13利用電/光信號(hào)變換器20將由輸入裝置16輸入的電信號(hào)操作信息S1變換成電信號(hào)操作信息S2并將其經(jīng)過(guò)由光纖組成的電(光)纜14輸出到連接器15。連接器15利用電/光信號(hào)變換器21將輸入的光信號(hào)操作信息S2變換成電信號(hào)操作信息S3并將其輸出到游戲機(jī)主體單元11。游戲機(jī)主體單元11根據(jù)這個(gè)電信號(hào)操作信息S3進(jìn)行游戲。
響應(yīng)于此，由游戲機(jī)主體單元11輸出的電信號(hào)反饋信息輸入到連接器15。連接器15利用電/光信號(hào)變換器21將電信號(hào)反饋信息S4變換成光信號(hào)反饋信息S5，并經(jīng)過(guò)由光纖組成的電(光)纜14將其輸出到控制器主體裝置13?？刂破髦黧w裝置13利用電/光信號(hào)變換器20將光信號(hào)反饋信息S5變換成電信號(hào)反饋信息S6，以及根據(jù)所述反饋信息S6經(jīng)過(guò)輸出裝置17將信息傳達(dá)給使用人。
按照這種方式，控制器主體裝置13和游戲機(jī)主體單元11之間經(jīng)過(guò)光纖14A-14E連接起來(lái)。在通信的過(guò)程中，通過(guò)將傳輸對(duì)象的電信號(hào)變換成光信號(hào)并將光信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖14A-14E往復(fù)傳輸光信號(hào)，即使在高頻下也不會(huì)產(chǎn)生像在當(dāng)經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯1A-1E傳輸電信號(hào)時(shí)發(fā)生的電磁波噪聲。因此，無(wú)需限制光信號(hào)的頻率，即通信速度，相應(yīng)地可以按照比先前更高的速度通信。
即使光纖14A-14E加長(zhǎng)，它們傳輸?shù)男盘?hào)電平的衰減率也遠(yuǎn)小于導(dǎo)電線芯1A-1E。因此使用的由光纖14A-14E組成的電(光)纜14可以比常規(guī)的由導(dǎo)電線芯1A-1E組成的電纜1長(zhǎng)。
電(光)纜14中的光纖14A-14E經(jīng)過(guò)連接器15中的電/光信號(hào)變換器21A-21E連接到游戲機(jī)主體單元11，由電(光)纜14輸入的光信號(hào)利用電/光信號(hào)變換器21A-21E變換成電信號(hào)并輸出到游戲機(jī)主體單元11，而由游戲機(jī)主體單元11輸入的電信號(hào)變換成光信號(hào)并輸出到電(光)纜14；按照這種方式，利用光纖14A-14E按照簡(jiǎn)單的構(gòu)造且無(wú)需改變游戲機(jī)主體單元11的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)通信。
在連接器15和控制器主體裝置13中，光纖導(dǎo)向件51A-51G和83A-83E分別配置在接近光纖14A-14E的規(guī)定位置，光纖14A-14E沿與光纖導(dǎo)向件51A-51G和83A-83E對(duì)準(zhǔn)。這樣就使得能夠防止光纖14A-14E按照小于最小彎曲半徑的彎曲半徑彎曲，以及因此可以比如果沒(méi)有裝設(shè)光纖導(dǎo)向件51A-51G和83A-83E更精確地傳輸光信號(hào)。
按照上述結(jié)構(gòu)，在控制器主體裝置13和游戲機(jī)主體單元11之間經(jīng)過(guò)由光纖14A-14E組成的電(光)纜14連接起來(lái)。在通信過(guò)程中，通過(guò)將傳輸對(duì)象的電信號(hào)變換成光信號(hào)并經(jīng)過(guò)光纖14A-14E傳輸所述光信號(hào)，不會(huì)產(chǎn)生像當(dāng)經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯1A-1E傳輸電信號(hào)時(shí)發(fā)生的電磁波噪聲。因此，正像先前所述的，無(wú)需將光信號(hào)的頻率即通信速度限制到一定程度，可以提高通信速度。
在上述實(shí)施例中，經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的光纖14A-14E分別傳輸5種類型的數(shù)據(jù)。然而，本發(fā)明并不局限于該實(shí)施例的特征。如果將由控制器主體裝置13向游戲機(jī)主體單元11傳輸?shù)膬煞N類型的數(shù)據(jù)組合，并利用一條光纖傳輸這一組合數(shù)據(jù)，而將由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸?shù)娜N類型的數(shù)據(jù)組合，并利用一條光纖傳輸這一組合數(shù)據(jù)，也正如在上面介紹的實(shí)例中是一樣有效的。
下面利用圖16-18進(jìn)行具體解釋。圖16是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的電(光)纜110的橫斷面圖。電(光)纜110具有用于傳輸光信號(hào)的光纖110A和110B和用于傳輸電信號(hào)的導(dǎo)電線芯110C-110E，它們彼此鄰近配置。
設(shè)有光纖110A為將通過(guò)將數(shù)據(jù)TxD、通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘SCK和通信起動(dòng)信號(hào)DTR組合產(chǎn)生的組合信號(hào)由游戲機(jī)主體單元11傳輸?shù)娇刂破髦黧w裝置13。設(shè)有光纖110B為將通過(guò)將數(shù)據(jù)RxD、和通信終止信號(hào)DSR組合產(chǎn)生的組合信號(hào)由控制器主體裝置13傳輸?shù)接螒驒C(jī)主體單元11。
導(dǎo)電線芯110C是用于8伏電源的導(dǎo)電線芯，導(dǎo)電線芯110D是用于電源Vcc的導(dǎo)電線芯。在電(光)纜110中，光纖110A和110B以及導(dǎo)電線芯110C和110D的周邊由用作接地線GND的導(dǎo)電/編織層110E包覆，其周邊再用作為一種絕緣材料的乙烯樹脂覆蓋層1I包覆。因此，降低了在電(光)纜110中容納的光纖110A和110B數(shù)量，可以使電(光)纜110變得更細(xì)。
接著利用以所述連接器120的橫斷面圖形式的圖17介紹連接器120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。信號(hào)插針121A由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸數(shù)據(jù)TxD，信號(hào)插針121B由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘SCK，以及信號(hào)插針121C由游戲機(jī)主體單元11向控制器主體裝置13傳輸通信起動(dòng)信號(hào)DTR。
信號(hào)插針121D由控制器主體裝置13向游戲機(jī)主體單元11傳輸數(shù)據(jù)RxD。信號(hào)插針121E由控制器主體裝置13向游戲機(jī)主體單元11傳輸通信終止信號(hào)DSR。信號(hào)插針121F傳輸8伏電源的電流。信號(hào)插針121G傳輸電源Vcc的電流，信號(hào)插針121H用于接地線GND。
信號(hào)插針121A經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯122A連接到電/光信號(hào)變換合成器123A。信號(hào)插針121B經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯122B連接到電/光信號(hào)變換合成器123A。信號(hào)插針121C經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯122C連接到電/光信號(hào)變換合成器123A。信號(hào)插針121D經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯122D連接到電/光信號(hào)分離變換器123B。信號(hào)插針121E經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯122E連接到電/光信號(hào)分離變換器123E。信號(hào)插針121F-121H直接連接到對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電線芯110C-110E。
電/光信號(hào)變換合成器123A連接到光纖110A。合成器123A把不同波長(zhǎng)的光分配給由游戲機(jī)主體單元11經(jīng)過(guò)信號(hào)插針121A和導(dǎo)電線芯122A輸入的數(shù)據(jù)TxD、經(jīng)過(guò)信號(hào)插針121B和導(dǎo)電線芯122B輸入的通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘SCK、經(jīng)過(guò)信號(hào)插針121C和導(dǎo)電線芯122C輸入的通信起動(dòng)信號(hào)DTR。通過(guò)將它們變換為光信號(hào)和組合，產(chǎn)生一組合信號(hào)并向光纖110A輸出該組合信號(hào)。
電/光信號(hào)變換合成器123B連接到光纖110B。在將由光纖110B輸入的組合信號(hào)(例如使其通過(guò)棱鏡或其它分光鏡)分離為兩種波長(zhǎng)的光信號(hào)之后，將它們分別變換成兩個(gè)電信號(hào)，其中，將數(shù)據(jù)RxD經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯122D和信號(hào)插針121D輸出到游戲機(jī)主體單元11，將通信終止信號(hào)DSR經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯122E和信號(hào)插針121E輸出到游戲機(jī)主體單元11。
圖18是所述控制器主體裝置130的橫斷面圖，表示控制器主體裝置130的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?？刂瓶刂破髦黧w裝置130的微處理器131連接到導(dǎo)電線芯132A-132E和110C-110E。其中，導(dǎo)電線芯132A-132E經(jīng)過(guò)電/光信號(hào)分離變換器133A連接到光纖110A，導(dǎo)電線芯132D和132E經(jīng)過(guò)電/光信號(hào)變換合成器133B連接到光纖110B。
使電/光信號(hào)分離變換器133A將由游戲機(jī)主體單元11經(jīng)過(guò)光纖110A輸入的組合信號(hào)通過(guò)一分光鏡分離為三種波長(zhǎng)的光信號(hào)。然后，將這些光信號(hào)分別變換成光信號(hào)，并將以此得到的數(shù)據(jù)TxD、通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘SCK和通信起動(dòng)信號(hào)DTR經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電線芯132A-132C輸出到微處理器131。
電/光信號(hào)變換合成器133B將不同波長(zhǎng)的光分配給由微處理器131經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯132D和132E提供的數(shù)據(jù)RxD和通信終止信號(hào)DSR。在將它們變換成光信號(hào)之后，對(duì)它們進(jìn)行組合產(chǎn)生一組合信號(hào)，并將所述組合信號(hào)輸出到光纖110B。
在上述實(shí)施例中，將本發(fā)明應(yīng)用于一操作游戲機(jī)主體單元11的游戲控制器12。然而，正如在上述的實(shí)例中一樣，如果將本發(fā)明應(yīng)用于外部操作裝置操作例如用于操作計(jì)算機(jī)的各種其它類型的操作對(duì)象，也是同樣有效的。
如上所述，按照本發(fā)明，操作裝置經(jīng)過(guò)光纖連接到操作對(duì)象，并在通信的過(guò)程中通過(guò)將傳輸對(duì)象的電信號(hào)變換成光信號(hào)以及經(jīng)過(guò)光纖傳輸該光信號(hào)，即使光信號(hào)的頻率高也不會(huì)產(chǎn)生像當(dāng)操作裝置經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線芯連接到操作對(duì)象時(shí)發(fā)生的電磁波噪聲，從而無(wú)需限制頻率即通信速度，因此可以實(shí)現(xiàn)比先前裝置更高速度的通信。
權(quán)利要求
1.一種外部操作裝置，其連接到操作對(duì)象并利用該外部操作裝置操作該操作對(duì)象，包含一外部操作裝置，具有一操作裝置，其利用內(nèi)部電/光信號(hào)變換器根據(jù)由使用人的操作將傳輸對(duì)象輸入的電信號(hào)變換成光信號(hào)并將所述光信號(hào)輸出到所述操作對(duì)象，以及利用電/光信號(hào)變換器將由操作對(duì)象傳輸?shù)墓庑盘?hào)變換成電信號(hào)并根據(jù)所述電信號(hào)輸出到外側(cè)提供信息，光纖，其一端安裝到所述操作裝置，在所述操作裝置和所述操作對(duì)象之間傳輸光信號(hào)，以及連接裝置，裝在所述光纖的另一端，以可卸方式連接到所述操作對(duì)象，利用內(nèi)部的電/光信號(hào)變換器將由所述操作裝置經(jīng)過(guò)所述光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)變換成電信號(hào)，并將所述電信號(hào)輸出到所述操作對(duì)象，以及利用所述電/光信號(hào)變換器將由所述操作對(duì)象提供的電信號(hào)變換成光信號(hào)并將所述光信號(hào)輸出到所述操作裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部操作裝置，其中所述操作裝置和所述連接裝置具有在接近所述光纖的規(guī)定位置的光纖導(dǎo)向件，所述光纖的彎曲半徑大于最小彎曲半徑，所述光纖沿所述光纖導(dǎo)向件放置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部操作裝置，其中所述操作對(duì)象是游戲機(jī)。
4.一種娛樂(lè)系統(tǒng)，具有游戲機(jī)主體單元，游戲控制器和在所述游戲機(jī)主體單元和游戲控制器之間的電(光)纜數(shù)據(jù)傳輸裝置，所述電(光)纜數(shù)據(jù)傳輸裝置包含光纜，其中可能成為電磁波噪聲源的信號(hào)經(jīng)過(guò)所述光纜傳輸以及不可能成為電磁波噪聲源的信號(hào)經(jīng)過(guò)所述電纜傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的娛樂(lè)系統(tǒng)，其中所述可能成為電磁波噪聲源的信號(hào)由高頻交流電流構(gòu)成，以及所述不可能成為電磁波噪聲源的信號(hào)由直流電流構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的娛樂(lè)系統(tǒng)，其中所述可能成為電磁波噪聲源的信號(hào)由電源電流或接地電流構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的娛樂(lè)系統(tǒng)，其中所述電(光)纜經(jīng)過(guò)連接器連接到所述游戲機(jī)主體單元或者所述游戲控制器，以及光纖導(dǎo)向件沿多條構(gòu)成所述電(光)纜的光纖配置在所述連接器外殼內(nèi)部，限制所述光纖的彎曲半徑至少與規(guī)定的數(shù)值一樣大。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的娛樂(lè)系統(tǒng)，其中所述電(光)纜經(jīng)過(guò)連接器連接到所述游戲機(jī)主體單元或者所述游戲控制器，所述連接器具有一電/光信號(hào)變換合成器，其將多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)變換成單一組合光信號(hào)并將其輸出到一條光纖。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的娛樂(lè)系統(tǒng)，其中所述電/光信號(hào)變換合成器通過(guò)將不同波長(zhǎng)的光分配給每個(gè)不同的數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)變換光信號(hào)，并通過(guò)將這些光信號(hào)組合在一起產(chǎn)生組合的光信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的娛樂(lè)系統(tǒng)，其中所述電(光)纜經(jīng)過(guò)連接器連接到所述游戲機(jī)主體單元或者所述游戲控制器，以及所述連接器具有一電/光信號(hào)變換合成器，以及利用所述電/光信號(hào)分離變換器將由多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)組成的組合光信號(hào)變換成原來(lái)的多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)并將其輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的娛樂(lè)系統(tǒng)，其中所述電/光信號(hào)分離變換器具有一分光鏡，將輸入的組合光信號(hào)分離為具有不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，以及將分離的光信號(hào)變換成電信號(hào)以產(chǎn)生原來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的娛樂(lè)系統(tǒng)，其中所述電(光)纜經(jīng)過(guò)連接器連接到所述游戲機(jī)主體單元或所述游戲控制器，以及設(shè)有一用于避免彎曲應(yīng)力集中的裝置，所述連接器和所述電(光)纜在這里連接起來(lái)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的娛樂(lè)系統(tǒng)，其中所述用于避免彎曲應(yīng)力集中的裝置在與電(光)纜相接觸的部分使所述連接器的外殼朝內(nèi)按照規(guī)定的半徑彎曲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種外部操作裝置和使其能夠按照比在先技術(shù)更快的速度進(jìn)行通信。該操作裝置經(jīng)過(guò)光纖連接到操作對(duì)象以及在通信過(guò)程中通過(guò)將由傳輸對(duì)象的電信號(hào)變換成光信號(hào)并且經(jīng)過(guò)光纖傳輸所述光信號(hào),即使頻率高也不會(huì)產(chǎn)生像當(dāng)將操作裝置經(jīng)過(guò)導(dǎo)電線連接到操作對(duì)象時(shí)發(fā)生的電磁波噪聲。因此無(wú)需限制光信號(hào)的頻率即通信速度,因此可以實(shí)現(xiàn)按照比在先技術(shù)更快的速度進(jìn)行通信。
文檔編號(hào)A63F13/02GK1272067SQ99800767
公開日2000年11月1日 申請(qǐng)日期1999年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月18日
發(fā)明者田中誠(chéng) 申請(qǐng)人:索尼電腦娛樂(lè)公司