擴展操作裝置和操作系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種擴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，擴展操作裝置可與該操作裝置作為一個單元使用，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)由擴展操作裝置使其它裝置連接于操作裝置。
【專利說明】 擴展操作裝置和操作系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明申請是申請?zhí)枮?00810175060.1，申請日為2008年10月24日，名稱為“擴
展操作裝置和操作系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]關(guān)聯(lián)申請的交叉引用
[0003]N0.2008-181419、N0.2008-181420、N0.2008-181421 的日本專利申請的公布被援引包含于此。
[0004]發(fā)明背景
發(fā)明領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明涉及擴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，從而使擴展操作裝置與操作裝置一起作為一個單元使用的擴展操作裝置，并涉及其中連接有多個操作裝置以執(zhí)行一操作的操作系統(tǒng)。
[0006]相關(guān)技術(shù)的說明
[0007]該裝置的一個實例披露于“http://www.nintend0.c0.jp/wii/controllers/index.html”中。在相關(guān)技術(shù)中，“Wii遙控器”(Wi1:注冊商標(biāo))具有用來檢測自身的傾斜和運動變化的三軸運動傳感器?！癗unchaku”也具有三軸運動傳感器。作為主控制器的Wii遙控器設(shè)有擴展連接器，而作為擴展控制器的“Nunchaku”經(jīng)由擴展連接器連接于Wii遙控器。
[0008]在某些游戲中，玩家通過一只手握住Wii遙控器并移動Wii遙控器而進行操作。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Wii遙控器和Nunchaku中的每一個而執(zhí)行操作。
[0009]然而，由于Wii遙控器和Nunchaku僅設(shè)有加速度傳感器作為運動傳感器，因此不易于檢測尤其是主平面內(nèi)的回轉(zhuǎn)移動。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出繞Wii遙控器的角速度或轉(zhuǎn)角?？蓮挠杉铀俣葌鞲衅鳈z測出的三個軸方向中的加速度中計算出這些變量，但三個軸方向中的每個加速度還包括因重力的加速度分量，因此高精度地評價角速度或轉(zhuǎn)角需要復(fù)雜的計算。
[0010]這要求將這樣的計算例程引入到每個游戲程序中，這給研發(fā)者施加了很大的負擔(dān)。此外，通過重復(fù)執(zhí)行這些計算，對游戲裝置的CPU而言也是很大的負擔(dān)。因此，考慮將用于檢測角速度的陀螺儀傳感器經(jīng)由擴展連接器連接于Wii遙控器。
[0011]( I )然而，即使在連接陀螺儀傳感器的狀態(tài)下，也無法使用Nunchaku，因此無法既利用Wii遙控器又利用Nunchaku來玩游戲。
[0012](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運動的。
[0013]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遙控器的擴展連接器牢固地彼此結(jié)合。
[0014]另一方面，如上所述，在用于檢測角速度的陀螺儀傳感器經(jīng)由擴展連接器連接于Wii遙控器的情形下，要求陀螺儀傳感器設(shè)有另一擴展連接器，從而即使在陀螺儀傳感器連接于Wii遙控器的擴展連接器的狀態(tài)下，也能玩游戲。
[0015](III)然而，在Nunchaku的連接器在陀螺儀傳感器的一側(cè)連接于擴展連接器的情形下，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。
[0016]發(fā)明概述
[0017]因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種新的擴展操作裝置和新的操作系統(tǒng)。
[0018]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將傳感器附加至該操作裝置的擴展操作裝置。
[0019]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一運動的操作系統(tǒng)。
[0020]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)。
[0021]本發(fā)明采用下列特征以解決上述問題。要注意括號內(nèi)的標(biāo)號和補充說明表示與后述實施例的相應(yīng)聯(lián)系的一個實例以更易于理解本發(fā)明，并且不對本發(fā)明構(gòu)成限制。
[0022]第一發(fā)明是經(jīng)由連接器連接于操作裝置的擴展操作裝置，它與操作裝置作為一個單元使用，并且該擴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。
[0023]在第一發(fā)明中，擴展操作裝置(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，擴展操作裝置經(jīng)由這兩個連接器物理和電氣地連接于操作裝置，這使擴展操作裝置與操作系統(tǒng)作為一個單元使用，并最終將傳感器附加至操作裝置。
[0024]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)由擴展操作裝置連接于操作裝置。
[0025]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將傳感器附加至該操作裝置。
[0026]因此，傳感器在較佳實施例中是陀螺儀傳感器(角速度傳感器)，但也可以是其它運動傳感器，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。除了運動傳感器，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，利用由傳感器檢測的對象的操作都成為可能。
[0027]此外，陀螺儀傳感器在本實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。在其它運動傳感器中，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。
[0028]第二發(fā)明是根據(jù)第一發(fā)明的擴展操作裝置，其中傳感器是用于檢測其本身運動的運動檢測器。
[0029]在第二發(fā)明中，通過運動傳感器，傳感器本身乃至通過擴展的擴展操作裝置和與之作為一個單元使用的操作裝置的移動被檢測出。
[0030]根據(jù)第二發(fā)明，通過另行提供運動傳感器，借助操作裝置本身的移動引起的操作成為可能。
[0031]第三發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴展操作裝置，其中運動傳感器是三軸陀螺儀傳感器。
[0032]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到的。另外，在較佳實施例中，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算出繞三根軸的角速度，但這需要復(fù)雜的計算。但是，附加三軸陀螺儀傳感器省去了這種計算。
[0033]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，且微型計算機上處理來自操作裝置的操作數(shù)據(jù)的處理負擔(dān)減輕。
[0034]第四發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴展操作裝置，其中在對其設(shè)置操作裝置的連接器的表面上提供至少一個通孔部分，并進一步包括能夠配合至通孔部分的凸起部件。
[0035]在第四發(fā)明中，在對其提供操作裝置的連接器的表面上設(shè)置至少一個通孔部分(82a、82b)，并且擴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展操作裝置和操作裝置之間保持牢固的固定狀態(tài)。
[0036]第五發(fā)明是根據(jù)第四發(fā)明的擴展操作裝置，其中凸起部件是能夠張開和合攏的爪部件并進一步包括用于鎖定其張開和合攏狀態(tài)的凸起鎖定機構(gòu)。
[0037]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構(gòu)(114)被鎖定。
[0038]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)。
[0039]第六發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴展操作裝置，并進一步包括從第一連接器的一側(cè)至殼體下表面的凹部。
[0040]在較佳實施例中，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(IlOa)從第一連接器的一側(cè)延伸至擴展操作裝置的殼體的下表面，并因此，在擴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。
[0041]根據(jù)第六發(fā)明，即使在擴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。
[0042]第七發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴展操作裝置，其還包括能夠覆蓋第二連接器并在拆下時系留于殼體的蓋。
[0043]在第七發(fā)明中，當(dāng)從第二連接器拆下時，用于覆蓋第二連接器的蓋(116)系留于擴展操作裝置的殼體。
[0044]根據(jù)第七發(fā)明，可防止蓋丟失。
[0045]第八發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的擴展操作裝置，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)和來自運動傳感器的數(shù)據(jù)通過第一連接器輸出至操作裝置。
[0046]在第八發(fā)明中，在擴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)，隨后與來自擴展操作裝置中的運動傳感器的數(shù)據(jù)一樣，將數(shù)據(jù)通過第一連接器輸出至操作裝置。
[0047]根據(jù)第八發(fā)明，來自外部裝置的數(shù)據(jù)經(jīng)由擴展操作裝置輸出至操作裝置，因此即使附加了運動傳感器，也能發(fā)揮外部裝置其本身的作用。
[0048]第九發(fā)明是根據(jù)第八發(fā)明的擴展操作裝置，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，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)。
[0049]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，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)。
[0050]根據(jù)第九發(fā)明，當(dāng)總線開關(guān)導(dǎo)通時，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，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)時的沖突。
[0051]另外，在該較佳實施例中，當(dāng)應(yīng)用不使用來自陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)時，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)。
[0052]第十發(fā)明是根據(jù)第九發(fā)明的擴展操作裝置，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傳感器的供電，且當(dāng)傳感器的電源切斷時，總線開關(guān)控制裝置將與總線開關(guān)的連接導(dǎo)通。
[0053]在第十發(fā)明中，傳感器功率管理裝置(102)對傳感器的供電在導(dǎo)通和切斷之間進行切換。當(dāng)傳感器的功率斷開時，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，來自外部裝置的數(shù)據(jù)到達操作裝置而不經(jīng)過擴展操作裝置。
[0054]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)時切斷傳感器的功率，可降低電功耗。
[0055]第十一發(fā)明是根據(jù)第十發(fā)明的擴展操作裝置，其還包括用于檢測預(yù)定裝置是否連接于第二連接器的連接檢測裝置，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，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)。
[0056]在第十一發(fā)明中，通過連接檢測裝置(102)檢測預(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，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)。
[0057]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。
[0058]第十二發(fā)明是根據(jù)第三發(fā)明的擴展操作裝置，其還包括:角速度確定裝置，用于確定由陀螺儀傳感器檢測出的每根軸的角速度大小；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)。
[0059]在第十二發(fā)明中，由陀螺儀傳感器檢測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)。
[0060]根據(jù)第十二發(fā)明，當(dāng)角速度很大時，使角速度數(shù)據(jù)的精度降低，并當(dāng)角速度很小時，使角速度數(shù)據(jù)的精度提高，藉此提高角速度的檢測精度并擴展角速度的檢測范圍而不增加角速度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
[0061]第十三發(fā)明是一種操作系統(tǒng)，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)置在第一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可由手的食指操作該第二操作部分的位置；形成在第一殼體上的握持部分，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。
[0062]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。
[0063]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可用一只手的食指在第一殼體的下表面上進行操作的位置。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，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。
[0064]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)，即，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。
[0065]根據(jù)第十三發(fā)明，作為檢測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)軸附近被檢測出，使檢測角速度變得容易，同時，由于加速度傳感器位于手腕前面，這使檢測離心力變得容易。也就是說，當(dāng)將操作裝置看作一個整體時，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玩家的手的運動的操作系統(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。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)動的情形下，可大為提高操作性。
[0066]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行的。
[0067]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。
[0068]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。
[0069]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)各裝置本身的運動和撥桿的方向來執(zhí)行各種操作。
[0070]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行的。
[0071]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。
[0072]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)各裝置本身的運動和撥桿的方向來執(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。
[0073]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。
[0074]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。
[0075]根據(jù)第十六發(fā)明，相比無線連接的情形可降低成本。
[0076]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。
[0077]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。
[0078]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展操作裝置。
[0079]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精度。
[0080]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經(jīng)由第二連接器輸出至第一操作裝置的數(shù)據(jù)進行控制的輸出數(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)。
[0081]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。
[0082]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、第二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，其中通信裝置進一步發(fā)送經(jīng)由第四連接器從第三操作裝置輸出的數(shù)據(jù)。
[0083]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)也通過第一操作裝置的通信裝置、經(jīng)由第二操作裝置被發(fā)送。
[0084]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動和撥桿的方向來執(zhí)行各種操作。
[0085]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，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)。
[0086]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)(Sff)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)實現(xiàn)切換的。當(dāng)總線開關(guān)被切斷時，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)。
[0087]根據(jù)第二十一發(fā)明，當(dāng)總線開關(guān)導(dǎo)通時，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，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)時可避免沖突發(fā)生。
[0088]另外，在較佳實施例中，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)。
[0089]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將總線開關(guān)的連接導(dǎo)通。[0090]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，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切斷時，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)到達第一操作裝置而不經(jīng)過第二操作裝置。
[0091]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)時切斷對陀螺儀傳感器的供電，可降低電功耗。
[0092]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)還包括用于檢測第三操作裝置是否連接于第三連接器的連接檢測裝置，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，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。
[0093]在第二十三發(fā)明中，通過連接檢測裝置(102)檢測第三操作裝置(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，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。
[0094]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。
[0095]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:用于檢測第一操作裝置本身的運動的運動傳感器；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四連接器之間的連接結(jié)構(gòu)相連時鉤住蓋。
[0096]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。
[0097]此外，第一操作裝置還包括運動傳感器(84)，并且第一操作裝置本身的運動是通過運動傳感器檢測出的。
[0098]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)谝徊僮餮b置連接于第三操作裝置時，鉤可鉤住安裝于第一操作裝置的皮帶，并當(dāng)?shù)谌僮餮b置連接于第二操作裝置時，所述鉤可鉤住系留于第二操作裝置的蓋。[0099]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。
[0100]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)。
[0101]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。
[0102]第二十六發(fā)明是根據(jù)第二十四發(fā)明的操作系統(tǒng)，而運動傳感器是加速度傳感器。
[0103]在第二十六發(fā)明中，可通過加速度傳感器檢測加速度。
[0104]總地來說，對象的運動可通過例如加速度、速度、角速度等變量表示，但速度和角速度可從加速度中計算出來。根據(jù)第二十六發(fā)明，檢測到加速度從而以通過利用操作裝置本身的運動執(zhí)行操作。
[0105]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)。
[0106]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，無需計算角速度，由此減輕處理負擔(dān)。
[0107]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)。
[0108]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，用戶能獨立地移動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，用戶可在移動第三操作裝置本身時用撥桿輸入方向。由此可執(zhí)行各種操作。
[0109]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，操作裝置可附加有傳感器。
[0110]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操作裝置的運動的操作系統(tǒng)。
[0111]根據(jù)本發(fā)明，由于第三操作裝置(Nunchaku)的連接器難以從第二操作裝置(陀螺儀傳感器單元)的擴展連接器拆下，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。
[0112]通過結(jié)合附圖細閱本發(fā)明下面的詳細說明，本發(fā)明的上述目的和其它目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更為明顯。
[0113]附圖簡述
[0114]圖1是示出本發(fā)明一個實施例的配置的方框圖；
[0115]圖2是示出應(yīng)用于圖1實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；
[0116]圖3是示出應(yīng)用于圖1實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；
[0117]圖4是示出第二控制器的連接器的外形的示圖；
[0118]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；
[0119]圖6是示出應(yīng)用于圖1實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；
[0120]圖7是示出陀螺儀傳感器單元的結(jié)構(gòu)的示圖；
[0121]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；
[0122]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；
[0123]圖10是圖1實施例的電氣配置的方框圖；
[0124]圖11是示出適用于圖1實施例的所有控制器的電氣配置的方框圖；
[0125]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；
[0126]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；
[0127]圖14是示出其中針對每種模式描述通過微型計算機控制陀螺儀傳感器單元的表格的示圖；
[0128]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模式切換的示圖；
[0129]圖16是示出陀螺儀傳感器單元的微型計算機的一部分操作的流程圖；
[0130]圖17是示出陀螺儀傳感器單元的微型計算機的另一部分操作的流程圖；
[0131]圖18是示出玩家操作控制器的方式的示圖；
[0132]圖19是示出應(yīng)用于另一實施例的所有控制器的電氣配置的方框圖。
[0133]較佳實施例的詳細說明
[0134]參照圖1，本發(fā)明的一個實施例中的游戲系統(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。控制器14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。
[0135]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和存儲卡槽蓋20。作為存儲游戲程序和數(shù)據(jù)的信息存儲介質(zhì)的一個例子的光盤66 (圖10)從盤槽18插入到位于殼體16內(nèi)的盤驅(qū)動器54 (見圖10)中。在存儲卡槽蓋20中設(shè)有用于外部存儲卡的連接器62 (見圖10)，通過連接器62插入存儲卡(未示出)。利用外部存儲卡來加載從光盤66 (圖10)讀出的游戲程序等以將其暫存，存儲(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)部存儲器而不是外部存儲卡上執(zhí)行上述游戲數(shù)據(jù)的存儲。
[0136]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典型為彩色電視機接收器，并通過AV線纜28使來自游戲裝置12的視頻信號輸入至彩色電視機的視頻輸入端子，并使聲音信號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(監(jiān)視器)30的屏幕上，而立體聲游戲聲音一例如游戲音樂、音效一從一體式揚聲器32輸出。
[0137]另外，在監(jiān)視器30周圍(在本實施例中為監(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。
[0138]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)動游戲裝置12的低DC電壓信號。在另一實施例中，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。
[0139]將在后面詳細描述的控制器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11)，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、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。
[0140]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)。
[0141]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100的后端面連接于連接器108。即，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。
[0142]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。
[0143]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)量有時被設(shè)計成無法附加，但在附加陀螺儀傳感器單元100的情形下，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)被輪流輸出至第一控制器34，這樣做允許發(fā)送這兩種數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)控制可由陀螺儀傳感器單元100實現(xiàn)，從而無需在設(shè)計中改變第一控制器34和第二控制器36。
[0144]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的擴展單元。
[0145]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)動器54。響應(yīng)于此,游戲裝置12開始基于存儲在光盤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。
[0146]圖2示出第一控制器34的外形的一個例子。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。
[0147]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)挾?。玩家可借助第一控制?4，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。
[0148]殼體78設(shè)有多個操作按鈕。即，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，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?。此外，殼體78在上表面上具有用于從遠端位置導(dǎo)通和切斷游戲裝置的主機的電源的電源開關(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。
[0149]在殼體78中，設(shè)有用于檢測圖2所示的X、Y和Z的三個軸方向(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左右方向、上下方向和前后方向中的任何兩個方向的加速度的二軸加速度傳感器作為加速度傳感器84。在某些場合下，也可使用單軸加速度傳感器。
[0150]在殼體78的前表面上形成光入射口 78b，并在殼體78中進一步提供攝像信息算術(shù)部分81。攝像信息算術(shù)部分81由對紅外線攝像的攝像機和計算圖像中攝像對象的坐標(biāo)的算術(shù)運算部分構(gòu)成，并通過紅外線捕獲包括上述標(biāo)志22a和22b的對象場景(scene)以計算對象場景中的標(biāo)志22a和22b的位置坐標(biāo)。
[0151]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。
[0152]此外，在殼體78的后表面上，一對通孔82a和82b形成在以連接器42彼此(X軸方向)對稱的位置中。這對通孔82a和82b用于將鉤112Fa和112Fb (圖6(A))插入以將陀螺儀傳感器單兀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5)的通孔82c。
[0153]圖3是示出第二控制器36本身的外形的一個例子的示圖。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。
[0154]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行游戲操作。
[0155]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來表不。[0156]在第二控制器36的殼體86中設(shè)置加速度傳感器90 (圖11)?？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，在本實施例中采用三軸加速度傳感器，且三軸加速度傳感器檢測沿例如第二控制器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)的三個軸向方向中的每個的加速度。因此，與第一控制器34的情形相類似，對檢測出的加速度執(zhí)行適當(dāng)?shù)乃阈g(shù)過程，由此計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，可通過擺動等計算施加于第一控制器34的運動。
[0157]圖4示出第二控制器36的連接器40的外形的一個例子。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，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。
[0158]圖6示出陀螺儀傳感器單元100的外形的一個例子，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.[0159]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行游戲操作。
[0160]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)。
[0161]分別連接于釋放按鈕112a和112b的一對鉤112Fa和112Fb在沿水平方向(X軸方向)繞連接器106彼此對稱的位置(圖6 (A)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，這對鉤112Fa和112Fb在殼體78的后表面插入一對通孔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,陀螺儀傳感器單兀100固定于第一控制器34的后表面。
[0162]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)下推動這對釋放按鈕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。
[0163]鎖定開關(guān)114是用于鎖住釋放按鈕112a和112b的滑動開關(guān)。當(dāng)鎖定開關(guān)114處于第一位置時(例如朝向后側(cè))，不可推動釋放按鈕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(例如朝向前方)，可推動釋放按鈕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)推動釋放按鈕112a和112b時產(chǎn)生抗力，從而當(dāng)不推動釋放按鈕112a和112b時保持咬合狀態(tài)。由此，為了拆下陀螺儀傳感器單元100，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釋放按鈕112a 和 112b。
[0164]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，同時為釋放按鈕112a和112b提供鎖定開關(guān)114，用于松開鉤112Fa和112Fb，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)。
[0165]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IlOb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。
[0166]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，以與連接器40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弓I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
盡
口 o
[0167]圖7示出陀螺儀傳感器單元100的結(jié)構(gòu)的一個例子。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通過信號線連接于每個連接器106和108，且支承部件122支承陀螺儀基板120和連接器106、108。
[0168]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的兩個片構(gòu)成。陀螺儀傳感器104a用于檢測關(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用于檢測關(guān)聯(lián)于側(cè)傾角和俯仰角的兩個角速度(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。
[0169]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中的另一個上，以與陀螺儀傳感器104a相對，而陀螺儀基板120設(shè)置在其間。在另一實施例中，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中的另一個上。
[0170]此外，陀螺儀傳感器104不限于由兩個片構(gòu)成，它可由三個單軸陀螺儀傳感器(三個片)構(gòu)成，或由一個三軸陀螺儀傳感器(一個片)構(gòu)成。在任一情形下，每個片的位置和方向被確定為能正確地檢測上述三個角速度。另外，在某些情形下，陀螺儀傳感器104可由一個二軸陀螺儀傳感器構(gòu)成，或由一個或兩個單軸陀螺儀傳感器構(gòu)成。
[0171]要注意，圖2所示的第一控制器34以及圖3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)定位置僅為一個示例，并且可根據(jù)需要改變?yōu)槠渌螤?、?shù)目和設(shè)定位置。[0172]這里，傳感器在較佳實施例中為陀螺儀傳感器(角速度傳感器)，但也可以是其它運動傳感器，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。除了運動傳感器，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對象的操作變得可能。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將傳感器加至操作裝置。
[0173]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100?；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。
[0174]圖10示出游戲系統(tǒng)10的電氣配置。盡管圖示被省去，事實上殼體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CPU44。此外，該CPU44也與系統(tǒng)LSI64相連。系統(tǒng)LSI64連接于外部主存儲器46、R0M/RTC48、盤驅(qū)動器54 和 AV IC56。
[0175]外部主存儲器46可通過存儲諸如游戲程序等程序和各種數(shù)據(jù)而用作CPU44的工作區(qū)和緩存區(qū)。所謂的引導(dǎo)ROM的R0M/RTC48包含有用于啟動游戲裝置12的程序并設(shè)有用于計時的時間電路。盤驅(qū)動器54從光盤66讀取程序、紋理數(shù)據(jù)等，并在CPU44的控制下將它們寫入后述的內(nèi)部主存儲器64e或外部主存儲器46。
[0176]系統(tǒng)LSI64設(shè)有輸入一輸出處理器64a、GPU (圖形處理器單元)64b,DSP (數(shù)字信號處理器)64c、VRAM64d和內(nèi)部主存儲器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。
[0177]輸入一輸出處理器(I/O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。
[0178]GPU64b由繪圖裝置的一部分構(gòu)成，并從CPU44接收圖形命令(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GPU64b。
[0179]盡管未示出，GPU64b如上所述地與VRAM64d相連。GPU64b訪問VRAM64d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，CPU64經(jīng)由GPU64b將繪圖所需的圖像數(shù)據(jù)寫至VRAM64d。GPU64b訪問VRAM64d以創(chuàng)建用于繪圖的游戲圖像數(shù)據(jù)。
[0180]在本實施例中，闡述GPU64b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，GPU64b針對該任意應(yīng)用產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。
[0181]此外，DSP64c用作音頻處理器，并產(chǎn)生與聲音、話音、音樂等對應(yīng)的音頻數(shù)據(jù)，它們借助存儲于內(nèi)部主存儲器64e和外部主存儲器46中的聲音數(shù)據(jù)和聲波(調(diào))數(shù)據(jù)從揚聲器32輸出。
[0182]如上所述產(chǎn)生的游戲圖像數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)由AV IC56讀取，并經(jīng)由AV連接器58輸出至監(jiān)視器30和揚聲器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)從揚聲器32中輸出。
[0183]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，并與擴展連接器60和外部存儲卡的連接器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。
[0184]輸入一輸出處理器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)。此夕卜，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)存儲在閃存43中。
[0185]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)部主存儲器64e或外部主存儲器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。
[0186]在一個實施例中，如上所述，無線控制器模塊52根據(jù)藍牙標(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的動作。
[0187]另外，輸入一輸出處理器64a與擴展連接器60和外部存儲卡的連接器62相連。擴展連接器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。外部存儲卡62的連接器可與類似存儲卡的外部存儲器相連。由此，輸入一輸出處理器64a例如經(jīng)由擴展連接器60和外部存儲卡的連接器62訪問外部存儲器，以存儲和讀取數(shù)據(jù)。
[0188]如圖10所示，盡管未詳細說明，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)LSI64。當(dāng)開啟電源按鈕20a時，系統(tǒng)LSI64設(shè)定正常供電狀態(tài)的模式，其中游戲裝置12的各個器件通過未示出的AC適配器供電。
[0189]重置按鈕20b也與系統(tǒng)LSI64相連。當(dāng)按下重置按鈕20b時，系統(tǒng)LSI64重新開始游戲裝置12的啟動程序。彈出按鈕20c連接于盤驅(qū)動器54。當(dāng)按下彈出按鈕20c時，光盤66從盤驅(qū)動器54中彈出。
[0190]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相連時整個控制器14的電氣配置的一個示例。
[0191]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，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在對象場景中的位置坐標(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)量級的采樣周期。
[0192]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)部包括微型計算機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。微型計算機102將指示由陀螺儀傳感器104檢測到的角速度的數(shù)據(jù)經(jīng)由連接器106和連接器42輸出至通信單元92。
[0193]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，指示操作的數(shù)據(jù)經(jīng)由線纜38、連接器40和連接器108被施加于陀螺儀傳感器單元100的微型計算機102。微型計算機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，并且指示如此檢測到的加速度的數(shù)據(jù)也通過微型計算機102輸出至通信單元92。
[0194]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1/200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。
[0195]圖12示出圖11所示整個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100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”。
[0196]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的微型計算機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(待機模式:見圖14)。在待機模式下，對陀螺儀傳感器104的供電停止以禁用陀螺儀功能，微型計算機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。
[0197]前述六個引腳中的另外兩個引腳被賦予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，總線開關(guān)SW由微型計算機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)微型計算機102地輸出至通信單元92 (旁路模式:見圖14)。因此，與待機模式相同，微型計算機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，總線連接于微型計算機102，而輸出至第一控制器34的數(shù)據(jù)由微型計算機102控制。
[0198]總線開關(guān)SW即使在待機模式也保持導(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”。[0199]要理解，陀螺儀傳感器單元100配有四種模式，除了上述“待機”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。
[0200]陀螺儀傳感器單元100的微型計算機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被施加于A/D轉(zhuǎn)換電路102a和102b中的每一個。在A/D轉(zhuǎn)換電路102a中，將陀螺儀傳感器104的全部檢測范圍(±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。微型計算機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。
[0201]更具體地，當(dāng)與某一時間對應(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，微型計算機102首先確定針對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 O Thl)之間，即對于每根軸(即偏轉(zhuǎn)軸、側(cè)傾軸和俯仰軸)滿足條件“Thl 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一個。例如，針對這三個判定結(jié)果中的每一個，如果為“YES”，則對每根軸選擇低角速度模式，如果為“No”，則對每根軸選擇高角速度模式。然后，根據(jù)對每個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)。
[0202]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、第二控制器連接信息和陀螺儀/第二控制器識別息。
[0203]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、側(cè)傾角速度信號以及俯仰角速度信號分別獲得各自包括例如14比特數(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是指示每個角速度數(shù)據(jù)的相應(yīng)模式的I比特的信息，并在對應(yīng)于高角速度模式的“0”和對應(yīng)于低角速度模式的“ I ”之間變化。
[0204]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108的一比特信息，并在指示無連接的“0”和指示連接的“I”之間變化。陀螺儀/第二控制器識別信息是識別數(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I比特信息，并在指示這來自陀螺儀傳感器單元100的“I”和指示這來自第二控制器36的“0”之間變化。
[0205]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Z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)；第二控制器連接信息；以及陀螺儀/第二控制器識別信息。
[0206]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間用作一幀。
[0207]通信單元92包括微型計算機(微機)94、存儲器96、無線模塊76和天線98。微機94通過在處理中將存儲器96作為存儲區(qū)(工作區(qū)和緩存區(qū))的同時控制無線模塊76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)。
[0208]從陀螺儀傳感器單元100輸出至通信單元92的數(shù)據(jù)通過微型計算機94暫存于存儲器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)也暫存于存儲器96中。當(dāng)游戲裝置12的發(fā)送定時到來時，微型計算機94將存儲于存儲器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)。
[0209]無線模塊76使用例如藍牙(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從天線98發(fā)送出。即，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并從第一控制器34發(fā)送出。弱無線電波信號由游戲裝置12的無線控制器模塊52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CPU44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。
[0210]在這種游戲系統(tǒng)10中，用戶可通過移動控制器14本身而不是按鈕操作來作出對類似游戲等的對應(yīng)用的輸入。在玩游戲時，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器36。如上所述，第一控制器34中包含有用于檢測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?4和第二控制器36由玩家移動時，沿三軸方向指示各控制器的運動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，圍繞三個軸的指示第一控制器34本身的運動的角速度值被進一步檢測出。
[0211]這些檢測值以前述控制器數(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)部主存儲器64e或外部主存儲器46的緩存區(qū)。CPU44讀取存儲在內(nèi)部主存儲器64e或外部主存儲器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)檢測出的值，即由控制器14檢測出的加速度和/或角速度值。
[0212]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)模式對應(yīng)的角速度恢復(fù)算法。
[0213]CPU44與該恢復(fù)處理并行地執(zhí)行從恢復(fù)的加速度計算控制器14的速度的處理。與之并行地，可從計算出的速度評估出控制器14的行程距離或位置。另一方面，從恢復(fù)的角速度評估控制器14的轉(zhuǎn)角。這里，當(dāng)對加速度求積分以計算速度以及對角速度求積分以計算轉(zhuǎn)角時的初始值(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。
[0214]基于如此評估的變量，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算出，但這要求游戲程序具有更復(fù)雜的例程，從而對CPU44施加了沉重的處理負擔(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CPU44上的處理負擔(dān)減小。
[0215]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，作為擴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，一般將其拆下。
[0216]另一方面，當(dāng)玩陀螺儀不兼容的游戲時，不需要作為擴展傳感器或擴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的連接對象從連接器42變?yōu)檫B接器108。
[0217]圖14示出描述陀螺儀傳感器單元100的微型計算機102對每種模式實現(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”、“旁路”、“陀螺儀”和“陀螺儀和第二控制器”四種，并且由微型計算機102控制的對象涵蓋“陀螺儀功能”、“陀螺儀電源”、“總線開關(guān)”、“擴展連接器”、“Attachl”和“I2C地址”六項。
[0218]陀螺儀功能在待機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狀態(tài)(激活)。對陀螺儀電源(即陀螺儀傳感器104)的供電在待機模式和旁路模式的每種模式下停止(0FF)，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(0N)?？偩€開關(guān)SW在待機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)。
[0219]擴展連接器，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狀態(tài)，并在待機模式和陀螺儀模式的每種模式下處于停止?fàn)顟B(tài)。Attachl在待機模式下被控制為表示未連接狀態(tài)的“L0W”，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I2C地址關(guān)聯(lián)，僅在待機模式和旁路模式中的每種模式下特定地址才是重要的。
[0220]模式切換以圖15所示方式進行。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，并進入作為最初模式的待機模式。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，旁路模式恢復(fù)至待機模式。
[0221]這里，陀螺儀兼容應(yīng)用對陀螺儀傳感器單元100進行調(diào)用和重置，以根據(jù)需要獲取角速度數(shù)據(jù)。如上所述，在該實施例中，可通過通信從游戲機控制控制器，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)在待機模式下從應(yīng)用接收到調(diào)用時，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，陀螺儀傳感器單元100恢復(fù)到待機模式。當(dāng)在陀螺儀模式下連接于第二控制器36時，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，陀螺儀傳感器單元100進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，恢復(fù)到陀螺儀和第二控制器模式。
[0222]另一方面，陀螺儀不兼容應(yīng)用不具有相對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，陀螺儀傳感器單元100的模式僅在待機模式和旁路模式之間切換，如圖15(B)所示。
[0223]通過陀螺儀傳感器單元100的模式切換是通過由微型計算機102參照圖14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現(xiàn)的。這里，與流程圖對應(yīng)的程序和圖14所示的表被存儲在非易失性存儲器102c (圖12)中。
[0224]當(dāng)用戶將陀螺儀傳感器單元100安裝于第一控制器34時，從第一控制器34向微型計算機102供電以啟動并執(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。
[0225]參照圖16，在啟動完成后，微型計算機102在步驟SI首先執(zhí)行至待機模式的模式更新。更具體地，微型計算機102根據(jù)存儲器102c中的表(圖14)所述的“待機”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切換至待機模式時，進程進入步驟S3和S5的循環(huán)。
[0226]S卩，微型計算機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。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，Attach2從“0”變?yōu)椤?”，步驟S3中的判斷結(jié)果變?yōu)椤癥ES”，進程轉(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，步驟S5中的判斷結(jié)果變?yōu)椤癥ES”，進程轉(zhuǎn)至步驟S7。
[0227]在步驟S7中，執(zhí)行至陀螺儀模式的模式更新。更具體地說，微型計算機102根據(jù)表(圖14)中描述的“陀螺儀”的定義啟動陀螺儀功能，開始對陀螺儀傳感器供電，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，進程進入步驟S9 - S13的循環(huán)。
[0228]Attach2是否為“I”、是否從應(yīng)用發(fā)布重置以及當(dāng)前時間是否對應(yīng)于數(shù)據(jù)輸出時間分別在步驟S9、步驟Sll和步驟S13中予以確定。當(dāng)Attach2從“0”變?yōu)椤癐”時，步驟S9中作出的判斷為“YES”，進程轉(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，步驟Sll中的判斷結(jié)果變?yōu)椤癥ES”，進程返回到步驟SI。當(dāng)從前一次數(shù)據(jù)輸出開始經(jīng)過預(yù)設(shè)時間，步驟S13中作出的判斷變?yōu)椤癥ES”，進程轉(zhuǎn)至步驟S15。在步驟S15中，微型計算機102將陀螺儀數(shù)據(jù)(圖13 (A))輸出至第一控制器34側(cè)。在輸出完成后，進程返回到步驟S9 - S13的循環(huán)。[0229]參照圖17，在步驟S17中，執(zhí)行至旁路模式的模式更新。更具體地說，微型計算機102根據(jù)存儲器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，啟動連接器108，并隨后使Attachl為“High”。對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，進程進入步驟S19和S21的循環(huán)。
[0230]在步驟S19和步驟S21分別確定Attach2是否為“O”以及是否從應(yīng)用發(fā)布調(diào)用。當(dāng)Attach2從“ I ”變?yōu)椤癘”時，步驟S19中作出的判斷變?yōu)椤癥ES”，進程返回到步驟SI。當(dāng)從應(yīng)用發(fā)布調(diào)用至陀螺儀傳感器單元100時，步驟S21中作出的判斷變?yōu)椤癥ES”，進程轉(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，并因此微型計算機102結(jié)果不輸出任何數(shù)據(jù)。
[0231]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，微型計算機102根據(jù)存儲器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，啟動陀螺儀功能，斷開總線開關(guān)SW，啟動連接器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，進程進入步驟S25 - S29的循環(huán)。
[0232]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)前時間是否對應(yīng)于數(shù)據(jù)輸出時間。當(dāng)Attach2從“I”變?yōu)椤癘”時，步驟S25中的判斷結(jié)果變?yōu)椤癥ES”，進程返回至步驟S7。當(dāng)從應(yīng)用發(fā)布重置至陀螺儀傳感器單元100時，步驟S27中的判斷結(jié)果變?yōu)椤癥ES”，進程返回至步驟S17。當(dāng)從前一次數(shù)據(jù)輸出開始經(jīng)過預(yù)設(shè)時間，步驟S28中的判斷結(jié)果變?yōu)椤癥ES”，進程轉(zhuǎn)至步驟S31。在步驟S31中，微型計算機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，進程返回至步驟S25 - S29的循環(huán)。
[0233]從上面的說明可以理解，在本實施例中，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作為一個單元使用。即，最終將陀螺儀傳感器104附加至第一控制器34。
[0234]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一例如第二控制器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。
[0235]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，可將陀螺儀傳感器104附加至第一控制器34。作為檢測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)軸附近檢測出角速度，這使檢測角速度變得容易。加速度傳感器被設(shè)置在手腕前面，這使檢測離心力變得容易。即，當(dāng)將操作裝置看作一個整體時，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)能夠精確地檢測玩家的手的運動。附加用于檢測角速度的陀螺儀傳感器104不需要在各游戲程序中引入計算角速度或轉(zhuǎn)角的例程，這減輕了研發(fā)者的負擔(dān)。此外，游戲裝置12的CPU44上的處理負擔(dān)也得以減輕。
[0236]此外，在本實施例中，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，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。
[0237]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。
[0238]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。相比陀螺儀傳感器單元100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)軸附近被檢測出，這使角速度的檢測精度變高。另一方面，加速度傳感器84位于手腕前面，這使檢測因旋轉(zhuǎn)引起的加速度變得容易。
[0239]此外，在本實施例中，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，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。
[0240]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，可將陀螺儀傳感器單元100附加至第一控制器34。
[0241 ] 另外，在本實施例中，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例子。在圖19的實施例中，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以例如藍牙(注冊商標(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的實施例中，通過使用第一控制器34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，可完全獨立地移動第二控制器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展控制器的適配器的功能。
[0242]在上文中，以游戲系統(tǒng)10為例進行說明，然而本發(fā)明可適用于基于操作裝置本身的運動、根據(jù)游戲應(yīng)用等執(zhí)行處理的計算機系統(tǒng)。
[0243]盡管對本發(fā)明已作出詳細的描述和展示，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)利要求書的款項限定。
【權(quán)利要求】
1.一種操作系統(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)置在所述第一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)置在所述第一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可由手的食指操作所述第二操作部分的位置； 形成在所述第一殼體上的握持部分，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)置在與所述第一殼體的所述握持部分相對的一端的攝像裝置；以及設(shè)置在所述第一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。
2.如權(quán)利要求1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、第二加速度傳感器以及能輸入方向的撥桿，其中 操作是通過將所述第三操作裝置連接于所述第二操作裝置而進行的。
3.如權(quán)利要求1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行的。
4.如權(quán)利要求2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。
5.如權(quán)利要求2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。
6.一種權(quán)利要求1中的操作系統(tǒng)中使用的作為所述第二操作裝置的擴展操作裝置，包括所述第二連接器、所述第二殼體和所述陀螺儀傳感器。
7.如權(quán)利要求1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)。
8.如權(quán)利要求7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、第二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一步發(fā)送經(jīng)由所述第四連接器從所述第三操作裝置輸出的數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8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，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二連接器側(cè)。
10.如權(quán)利要求9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將所述總線開關(guān)的連接導(dǎo)通。
11.如權(quán)利要求10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，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。
12.—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: 用于檢測所述第一操作裝置本身的運動的運動傳感器； 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，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)相連時所述鉤可鉤住所述蓋。
13.用作權(quán)利要求12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。
14.如權(quán)利要求12所述的操作系統(tǒng)，其特征在于， 所述運動傳感器是加速度傳感器。
15.如權(quán)利要求12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。
16.如權(quán)利要求12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。
【文檔編號】G06F3/033GK103706116SQ201310391064
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2008年7月11日
【發(fā)明者】浦田雅裕, 東條晴基, 和田純平, 高本純治, 脅谷升, 伊藤邦朗, 上木淳平, 伊吹真人, 末武史佳 申請人:任天堂株式會社