CN1177634C - 控制器和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种控制器和控制器用扩展装置。在设置了模拟方向键(12)、数字方向键(14)、指示按钮(20a～20z)、指示控制杆(221、22r)等的控制器主体(10)上，连接扩展装置(50、60、70)。采用连接具有发光单元(52)的扩展装置(50)，则能使控制器无软线化。采用连接具有光检测单元(65)的扩展装置(60)，则能进行射击监视器画面中敌方的枪炮游戏。采用连接具有振动单元(75)的扩展装置(70)，则能在控制器主体(10)上施加振动，实现有现场感的射击游戏。

Description

控制器和电子装置

技术领域

本发明涉及借助于操作者进行操作，将各种指示发送到游戏机之类电子装置的控制器。

背景技术

家用电视游戏机的出现已有数年，近年来开发了各种各样非常有趣的游戏，作为娱乐非常受人欢迎。将称为控制器的输入装置连接到这种家用游戏机中，游戏者操作控制器，对游戏机发送各种指示，进行游戏。

这样，控制器介于游戏者和游戏机之间起人机接口的作用，对游戏机来说非常重要。控制器的操作性和功能性，与游戏的容易游玩和游戏的有趣密切相关。

对从以往的各种各样形态的控制器进行考察，作为家用电视游戏机的控制器，一般是在游戏机的控制器中，设置用于指示方向的方向键和多个指示按钮。

但是，以往的控制器的指示按钮，由一次操作只能仅仅进行单一的指示，所以不适于进行连续的指示。特别是发送连续变化的指示是非常困难。在游戏的进行方面连续指示必不可少的情况下，只能用利用按下指示按钮的时间的长短、或多次重复按下指示按钮的不自然操作方法来实现。

在以往的控制器的方向按钮中，能指示的方向限于4个方向或者8个方向，不能时而指示它们之间的方向，或进行方向连续变化的指示。

此外，以往的控制器起初仅设置方向键和2个指示按钮，随着游戏的复杂化，指示按钮从2个增加到3个，近几年，一般为到6个指示按钮。作为游戏者能简单操作的控制器限于6个按钮，难以响应运用更多指示按钮的新游戏。

此外，近年来控制器的操作方法越来越复杂化，游戏者进行稳定的操作变得困难。为此，期望出现能在稳定的状态进行操作的控制器。

另一方面，在游戏编制者考虑游戏内容时，常常要考虑控制器的操作性，因而控制器的功能和游戏内容有密切的关系。通常，因使用一般的控制器，所以游戏内容受控制器的功能和操作性限制。与此相反，也有优先考虑游戏内容，重新提供适合于其游戏的操作的控制器的场合，但对用户来说，相当于增加很大负担，这是不希望的。

为了附加适合于游戏内容的功能，也有在控制器中安装扩展装置的，但为了对什么样的扩展功能都能附加，必须设计能安装今后会出现的所有的扩展装置的控制器，所以这种方法也有限制。

另一方面，以往的控制器的外形形状，或简单地是四边形而完全不考虑游戏者容易握住，或仅在控制器中简单地设置抓手而完全不考虑容易握住。

但是，在游戏者中从小孩到大人，手的大小各种各样，握机方法的习惯也千差万别。此外，有时根据游戏的操作内容改变握机方法较好。但是，以往的控制器不能充分响应这种要求。

本发明的目的在于提供能自由地实现具有适合游戏内容功能的控制器的控制器用扩展装置。

本发明的其它目的在于提供操作者期望的各种各样的握机方法的控制器。

本发明又一目的在于提供操作者容易操作的握机方法的控制器。

本发明又一目的在于提供能进行连续变化指示的控制器。

本发明又一目的在于提供能时而进行任意方向指示，时而进行连续变化方向指示的控制器。

本发明又一目的在于提供能设置多个指示按钮的控制器。

本发明又一目的在于提供能在稳定的状态进行操作的控制器。

发明概述

为达到前述目的，本发明的连接到电子装置用于进行游戏操作的控制器，其特征在于，具有设置在表面操作面的方向键和多个操作按钮；能够转动地设置在背面操作面的一对控制杆；以及检测控制杆的操作角度的检测装置，在用两手握住所述控制器的状态下，所述方向键和操作按钮设置在能用拇指进行操作的位置，所述一对控制杆设置在能用拇指以外的手指进行操作的位置，对所述一对控制杆分别进行勾拉操作而是它们转动，由所述检测装置所检测出的、与控制杆的操作角度对应的连续变化指示信号被输出至所述电子装置。

在前述的控制器中，也可以使所述方向键包括指示预定的多个离散方向的离散方向键以及指示360度任意方向的任意方向键。

在前述的控制器中，也可以使所述离散方向键和所述任意方向键都设置在用握在控制器左侧缘或左把手的左手的拇指能够操作的位置，指示与左手拇指对所述离散方向键进行的操作对应的离散方向的指示信号或指示与左手拇指对所述任意方向键进行的操作对应的任意方向的指示信号被输出至所述电子装置。

在前述的控制器中，也可以使所述控制器具有在所述背面操作面的突出部与凹陷部分，所述凹陷部分在所述突出部的两侧形成能用手指转动操作控制杆的大小的空间，所述控制杆能在所述突出部两侧的凹陷部分中分别转动。

在前述的控制器中，也可以使所述一对控制杆设置在能用食指或中指进行操作的位置。

为达到前述目的，本发明的连接到电子装置用于进行游戏操作的控制器，其特征在于，具有设置在表面操作面右侧的多个指示按钮；设置在所述表面操作面左侧的能够指示预定的多个离散方向的离散方向键和能够指示360度任意方向的任意方向键，在用两手握住所述控制器的状态下，所述离散方向键和所述任意方向键都设置在用握在控制器左侧缘或左把手的左手的拇指能够操作的位置，指示与左手拇指对所述离散方向键进行的操作对应的离散方向的指示信号或指示与左手拇指对所述任意方向键进行的操作对应的任意方向的指示信号被输出至所述电子装置。

在前述的控制器中，也可以使所述离散方向键的操作板形成为十字形，所述任意方向键的操作板形成为同心圆状的槽。

在前述的控制器中，也可以使所述控制器具有两个模式，在一个模式中基于所述离散方向键和所述多个指示按钮的操作输出具有与已有控制器的互换性的操作数据，在另一个模式中基于所述任意方向键的操作输出含有任意方向操作数据的数据。

在前述的控制器中，也可以具有在所述输出具有与已有控制器的互换性的操作数据的模式和所述基于任意方向键的操作输出含有任意方向操作数据的数据的模式之间进行切换的切换装置。

在前述的控制器中，也可以将具有与已有控制器的互换性的操作数据和含有任意方向操作数据的数据都发送给所述电子装置。

在前述的控制器中，也可以设置将所述任意方向操作数据切换成有效或无效的切换开关。

在前述的控制器中，也可以使在用两手握住所述控制器的状态下，所述多个按钮设置在用握在控制器右侧缘或右把手的右手的拇指能够操作的位置。

在前述的控制器中，也可以使所述多个操作按钮或指示按钮分别根据一次操作输出单个指示。

在前述的控制器中，也可以使所述离散的方向包括上、下、左、右。

为达到前述目的，本发明的电子装置，其特征在于，连接有如前所述的控制器，所示电子装置运行根据从所述控制器输出的指示信号被控制的游戏。

为达到前述目的，本发明的电子装置，其特征在于，连接使用有如前所述的控制器，输出具有与已有控制器的互换性的操作数据和输出含有任意方向操作数据的数据时，有选择地利用任一种数据。

为达到前述目的，本发明的电子装置，其特征在于，连接使用有如前所述的控制器，相对于来自所述控制器的数据发送，有选择地利用具有指示所述离散方向的操作数据的数据和具有指示所述任意方向的操作数据的数据。

附图说明

图1表示基于本发明实施例1的控制器的平面图。

图2表示基于本发明实施例1的控制器的右侧视图。

图3为从斜前方看到的基于本发明实施例1的控制器背面立体图。

图4为表示基于本发明实施例1的控制器的游戏者的握持状态的立体图。

图5为表示基于本发明实施例1的控制器从控制器主体取下扩展装置的状态的背面仰视图。

图6为基于本发明实施例1的控制器的扩展装置连接器和控制器主体中扩展用连接器的详图。

图7为表示基于本发明实施例1的控制器中连接不附加扩展功能的扩展装置的状态的方框图。

图8为表示基于本发明实施例1的控制器中连接附加扩展功能的扩展装置的状态的方框图。

图9为表示基于本发明实施例1的控制器的扩展装置连接器和控制器主体中扩展用连接器的针脚配置的图。

图10为基于本发明实施例1的扩展装置对来自控制器主体的指示信号进行变换处理的说明图。

图11为对以往控制器连接扩展装置的状态方框图。

图12为表示基于本发明实施例1的控制器的扩展装置具体例的立体图。

图13为表示基于本发明实施例1的控制器中使用红外线信号扩展装置具体例的方框图。

图14为表示基于本发明实施例1的控制器中具有光检测器的扩展装置具体例的方框图。

图15为表示基于本发明实施例1的控制器中具有振动单元的扩展装置具体例的方框图。

图16为表示基于本发明实施例1的控制器中具有操纵杆的扩展装置具体例的立体图。

图17为表示基于本发明实施例1的控制器中具有操纵杆的扩展装置具体例的方框图。

图18为表示基于本发明实施例1的控制器中具有操纵杆的扩展装置其他具体例的平面图。

图19为表示基于本发明实施例1的控制器中具有操纵杆的扩展装置其他具体例的立体图。

图20为表示基于本发明实施例1的控制器中具有跟踪球的扩展装置具体例的立体图。

图21为表示具有基于本发明实施例1的控制器中具有跟踪球的扩展装置具体例的方框图。

图22为表示基于本发明实施例1的控制器中具有跟踪球的扩展装置其他具体例的平面图。

图23为表示基于本发明实施例1的控制器中具有跟踪球的扩展装置的其他具体例的立体图。

图24为表示基于本发明实施例1的控制器中附加存储器的扩展装置具体例的立体图。

图25为表示附加基于本发明实施例1的控制器中附加存储器的扩展装置具体例的方框图。

图26为表示基于本发明实施例1的控制器中具有图像显示单元的扩展装置具体例的立体图。

图27为表示基于本发明实施例1的控制器中具有图像显示单元的扩展装置具体例的方框图。

图28表示基于本发明实施例1的控制器的中具有时间显示单元的扩展装置的具体例的立体图。

图29表示基于本发明实施例1的控制器中具有时间显示单元的扩展装置具体例的方框图。

图30为表示基于本发明实施例1的控制器中具有把柄轴单元的扩展装置具体例的立体图。

图31为表示具有基于本发明实施例1的控制器中具有把柄轴单元的扩展装置具体例的方框图。

图32为表示具有基于本发明实施例1的控制器中具有把柄轴单元的扩展装置具体例的握持状态的立体图。

图33为表示基于本发明实施例1的控制器中具有倾斜检测单元的扩展装置具体例的立体图。

图34为表示基于本发明实施例1的控制器中具有倾斜检测单元的扩展装置具体例的方框图。

图35为基于本发明实施例2的控制器的平面图。

图36为基于本发明实施例2的控制器的主视图。

图37为基于本发明实施例2的控制器的右侧视图。

图38为表示基于本发明实施例2的控制器中具有带振动功能的倾斜检测单元的扩展装置具体例的立体图。

图39为表示基于本发明实施例2的控制器中从控制器主体取下扩展装置的状态的背面仰视图。

图40为表示具有基于本发明实施例2的控制器中具有带振动功能的倾斜检测单元的扩展装置具体例的分解立体图。

图41为表示具有基于本发明实施例2的控制器中具有带振动功能的倾斜检测单元的扩展装置具体例的方框图。

图42为表示具有基于本发明实施例2的控制器中具有带振动功能的倾斜检测单元的扩展装置具体例的动作说明图。

图43为基于本发明实施例3的控制器的平面图。

图44为从斜后方看到的基于本发明实施例3的控制器的立体图。

图45为基于本发明实施例3的控制器的右侧视图。

图46为基于本发明实施例3的控制器的背面仰视图。

图47为基于本发明实施例3的控制器的方向键机构说明图。

图48为基于本发明实施例3的控制器的指示控制杆机构说明图。

图49为表示基于本发明实施例3的控制器的操作状态的立体图。

图50为表示基于本发明实施例3的控制器的电路结构的方框图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例详细地进行说明。

实施例1

下面，参照附图1至34对与本发明实施例1相关的控制器进行说明。图1表示本实施例的控制器的平面图。图2表示本实施例的控制器的右侧视图。图3表示从斜前方看到的本实施例的控制器背面立体图。图4表示基于本实施例的控制器的游戏者握持状态的立体图。图5表示在取下控制器主体和扩展装置拆开的状态，从斜后方看到的本实施例的控制器背面立体图。图6为表示扩展装置的连接器和控制器主体的扩展插座的针脚排列的图。

(控制器的构成)

基于本实施例的控制器由控制器主体10和扩展装置30构成。

控制器主体10提供控制器的基本的功能。如图1所示，在控制器主体10的表面的操作面10a的中下部设置启动按钮16和转换开关18，在操作面10a的左侧上设置用于指示方向的模拟方向键12和数字方向键14，在操作面10a的右侧上设置6个指示按钮20X、20Y、20Z、20a、20b、20c。在控制器主体10背后的中左侧操作面10c上设置指示控制杆22l，在中右侧操作面10d上设置指示控制杆22r。在控制器主体10背面的中央上设置螺旋夹用的螺旋孔29。

这样，在本实施例的控制器中，在表面的操作面10a上设置模拟方向键12、数字方向键14、启动按钮16、转换开关18、指示按钮20X、20Y、20Z、20a、20b、20c，在背后的操作面10c、10d上设置指示控制杆22l、22r。

开始按钮16是一次按下能输入单一的指示的类型的指示按钮。因设置在表面的操作面10a的中下部上，所以频繁地按下有困难，主要用于游戏开始指示等在游戏中不必按下的指示。

转换开关18是为了保持与以往的控制器的互换性而设置的。如果将转换开关18滑动到左侧，则成为与以往的控制器的互换模式，模拟方向键12无效，数字方向键14、开始按钮16、指示按钮20X、20Y、20Z、20a、20b、20c，指示控制杆22l、22r有效。使用这种新颖的控制器能游玩使用以往控制器的游戏。如果将转换开关18滑动到右侧，则模拟方向键12也有效，能游玩对应于这种新颖控制器的游戏。

在本实施例中，设置两个方向键12、14。模拟方向键12进行能指示360度所有方向的指示，即所谓的模拟方向的指示，数字方向键14进行仅仅预定的8个方向的离散方向的指示，即所谓的数字方向的指示。两个方向键12、14都设置在表面的操作面10a的左侧，通常游戏者用左手的大拇指进行操作。

在模拟方向键12上设置基于游戏者的操作能自由倾斜的操作板(未图示)。从操作板的倾斜方向检测指示方向。

在数字方向键14上设置根据游戏者的操作倾斜自如的操作板(未图示)，如果操作板倾斜，则按下设置在上下左右的开关(未图示)，能检测上下左右方向和它们的中间共计8个方向。

指示按钮20X、20Y、20Z、20a、20b、20c是一次按下能输入单一指示型指示按钮。这些指示按钮钮20X、20Y、20Z、20a、20b、20c设置在表面的操作面10a的右侧，通常游戏者用右手的大拇指进行操作。

借助把指示控制杆22l、22r拉到跟前能输入连续变化的指示量。指示控制杆22l、22r设置在背后的左右的操作面10c、10d上，在游戏者用左右手握住控制器的场合中，以利用大拇指以外的手指(例如食指或者中指)勾拉的方式进行操作。

在指示控制杆22l、22r上，分别设置操作控制杆(未图示)。因借助于操作指示控制杆22l、22r使操作控制杆转动，所以利用指示控制杆22l、22r能送出对应于操作控制杆的转动角度的连续变化指示量。

如图3所示，在控制器主体10背面的中央安装扩展装置30。在扩展装置30的左右两侧的操作面10c、10d上分别设置指示控制杆22l、22r。

如图1所示，控制器主体10做成操作面10a的外缘为约13cm的大致圆形。因做成这种适当大小的圆形，所以游戏者无论在操作面10a的外缘的什么位置都能手无不谐调感地握住。为了游戏者无不谐调感地进行操作，控制器主体10的操作面10a的圆形的直径在约9～17cm范围内为佳。

控制器主体10的操作面10a的外缘作为整机做成大致圆形，但模拟方向键12的左侧部分10b为直径大的圆弧。在本实施例中，为操作面10a整个圆形的直径的大约2倍，也就是说、是大约26cm的直径的圆弧。圆弧的长度是8.5cm。该左侧部分10b的圆弧的方向与模拟方向键12的特定的方向(在图1中为上方向)几乎一致。因此，游戏者在握住控制器主体10时，能根据手掌的感触把握模拟方向键12的上方向，不必看着控制器就能操作游戏。为了游戏者无不谐调感地进行操作，左侧部分10b的圆弧的直径大约18～34cm为佳，圆弧的长度大约6～11cm为佳。

如图4所示，在游戏者用手握住本实施例的控制器进行操作的场合，用左右手握住制器主体10的操作面10a的缘部。为了游戏者无谐调感地用手握住控制器，控制器主体10的厚度大约2～4cm为佳。指示控制杆22l、22r部分的厚度为其大约2倍的4～8cm为佳。

在游戏者将控制器握在手里的场合，左手用大拇指操作表面的模拟方向键12或者数字方向键14，同时用食指或者中指操作背面的指示控制杆22l，右手用大拇指操作表面的指示按钮20X、20Y、20Z、20a、20b、20c，同时用食指或者中指操作背面的指示控制杆22r。

如图4所示，在操作模拟方向键12和数字方向键14的场合，借助于利用左手握住左侧部分10b的部分，因能用左手的手心部分握住左侧部分10b的圆弧，所以能把握模拟方向键12的基准方向，进行方向指示。

特别在模拟方向键12的场合，因与数字方向键14不同，没有按下开关时的“卡搭”感，所以如果没有左侧部分10b、游戏者就不知道自己的操作方向是什么方向。因此，设置大直径圆弧的左侧部分10b是非常有效的。

此外，在数字方向键14的场合，虽然能从开关的“卡搭”感把握指示方向，但如果采用平的左侧部分10b，也能可靠地把握自己的操作方向。

如图3所示，扩展装置30安装在控制器主体10背面的中央。在控制器主体10和游戏机主体200之间插入扩展装置30，将基于来自控制器主体10的各种操作键的指示信号送出到游戏机主体200中。扩展装置30能根据需要从控制器主体10取下并进行交换。

如图3所示，安装了扩展装置30状态的控制器，控制器主体10的中央部分突出。控制器往往使用得很粗暴，但即使在控制器落下或碰撞到其他物体的场合，也因指示操纵杆22l、22r设置在控制器主体10的背面突出的扩展装置30旁边洼下的操作面10c、10d上，所以能防止指示操纵杆22l、22r受到直接冲击。

图5示出从控制器主体10取下扩展装置30的状态。在扩展装置30朝向控制器主体10侧的端部上设置插头型的连接器31，在控制器主体10的背面设置插座型的扩展用连接器26。这种扩展用连接器26在设置于内部的印刷电路板(未图示)的端部。在安装时，将扩展装置30的插头型的连接器31连接到控制器主体10的插头型的扩展用连接器26上。

如图6B所示，扩展装置30的连接器31做成插头型连接器的形状，并设置10个针脚P1～P10。在上部从左开始设置第1针脚P1、第3针脚P3、第5针脚P5、第7针脚P7、第9针脚P9，在下部从左开始设置第2针脚P2、第4针脚P4、第6针脚P6、第8针脚P8、第10针脚P10。

如图6A所示，控制器主体10的扩展用连接器26做成插座型连接器的形状，并设置10个针脚P1～P10。在上部从左开始设置第9针脚P9、第7针脚P7、第5针脚P5、第3针脚P3、第1针脚P1，在下部从左开始设置第10针脚P10、第8针脚P8、第6针脚P6、第4针脚P4、第2针脚P2。

(控制器的功能)

接着，参照附图7和图8的方框图对本实施例的控制器的结构进行说明。图7为表示安装不附加扩展功能的基本扩展装置30的状态的方框图，图8为表示安装附加扩展功能的扩展装置40的状态的方框图。

如图7和图8所示，为了对整机进行控制，在控制器主体10上设置控制计算机24。控制计算机24检测来自模拟方向键12、数字方向键14、启动按钮16、指示按钮20X、20Y、20Z、20a、20b、20c、指示控制杆22l、22r的操作信号，并根据基于转换开关18的动作模式进行输出。在控制器主体10上设置用于连接扩展装置30的扩展用连接器26。

如图7所示，在不附加扩展功能的扩展装置30中，设置用于与控制器主体10连接的连接器31，并将来自连接器31的信号线原样地连接到连接电缆32中。在连接电缆32的端部上设置用于连接到游戏机主体200的连接器202中的连接器33。

在控制器主体10和游戏机主体200之间插入扩展装置30，并将来自控制器主体10的指示信号原样地送出到游戏机主体200中。

如图8所示，在附加扩展功能的扩展装置40中，设置控制整机的控制计算机44，并在这种控制计算机44上连接用于实现扩展功能的功能扩展单元45。与标准的扩展装置30相同，在扩展装置40中设置用于与控制器主体10的扩展用连接器26连接的连接器41，并在连接电缆42的端部上设置用于与游戏机主体200的连接器202连接的连接器43。

在控制器主体10和游戏机主体200之间插入扩展装置40，控制计算机44在来自控制器主体10的指示信号中附加由功能扩展单元45扩展的指示信号，并送出到游戏机主体200中。

图9表示扩展装置40的连接器41的针脚配置和控制器主体10的扩展用单元26的针脚配置。

两连接器41、26都将第4针脚P4、第5针脚P5、第6针脚P6，主要用作控制线。第4针脚P4用作从扩展单元40接到控制器主体10的选择信号(TH)控制线、第5针脚P5用作从扩展单元40接到控制器主体10的请求信号(TR)控制线、第6针脚P6用作从控制器主体10接到扩展单元40的应答信号(TL)控制线。

第7针脚P7、第8针脚P8、第2针脚p2、第3针脚P3，主要用作数据线。第7针脚P7用作位3的数据信号(R)、第8针脚P8用作位2的数据信号(L)、第2针脚P2用作位1的数据信号(D)、第3针脚P3用作位0的数据信号(U)的数据线。

此外，第1针脚P1用作电源线(VCC)、第9针脚P9用作地线(GND)。

接着，参照图10说明由扩展装置对来自控制器主体的指示信号进行的变换处理。

如图10所示，从控制器主体10输出的指示信号由控制器的识别码ID1～ID4、接在其后的数据DATA，和表示指示信号结束的结束码END构成。

在图7的连接不附加扩展功能的扩展装置30的场合，将图10A所示的指示信号原样送出到游戏机主体200中。游戏机主体200从识别码ID1～ID4判别所连接控制器的类别，并接收其数据信号DATA。

在图8的连接附加扩展功能的扩展装置40的场合，虽然从控制器主体10送出如图10A所示的指示信号，但如图10B所示，利用扩展装置40的控制计算机44将识别码ID3、ID4变换成附加扩展功能的控制器识别码ID3’ID4’，增添所加扩展功能的数据，并送出到游戏机主体200中。游戏机主体200从识别码ID1～ID4’判别所连接控制器的类别，并接收其数据信号DATA。

图10C、图10D表示指示信号的变换处理的具体例。如图10C所示，从控制器主体10，识别码“1114”后面接着输出数据“FFFF”，但利用控制计算机44，如图10D所示，将识别信号变换成“1166”，并接着在数据“FFFF”后面增添数据“88”。

下面，比较图7和图8所示的本实施例的控制器的方框图和图11所示的以往的控制器的方框图，对基于本实施例的控制器用扩展装置的优点进行说明。

如图11所示，在以往的控制器的场合中，控制器主体10的连接电缆27的端部设置连接器28，并将连接器28连接到游戏机主体200的连接器202上。为了连接扩展装置300，分别设置扩展用连接器26和连接电缆27，并将这种扩展用连接器26连接到控制计算机24中。借助于将扩展装置300的连接器302连接到扩展用连接器26上，在控制器主体10上连接扩展装置300。

如上段所述，以往的控制器的扩展装置被连接到控制计算机，并处于该计算机控制之下。因此，控制计算机24需要预先知道与扩展用连接器26连接的扩展装置300的功能的细节，例如表示所连接的扩展功能的识别号码等。这是因为当连接扩展装置300时，需要通过连接电缆27将上述类别等送给游戏机主体200。也就是说，以往在设计控制器主体10时，必须预先决定能连接的扩展装置300的种类，做成不能连接设计时所设定之外的扩展装置300。

反之，如图8所示，在本实施例中，将扩展装置40插入控制器主体10和游戏机主体200之间，扩展装置40对来自控制器主体10的指示信号进行加工后，送出到游戏机主体200中。因此，控制器主体10的控制计算机44可以仅送出自己的指示信号。这是因为扩展装置40的控制计算机44只要进行与自己的扩展装置40的扩展功能相关的处理就可以了。因此，能自由地追加在控制器主体10的设计时不能设定的新的功能。

基于本实施例的控制器用扩展装置与重新设计提供具有新的功能的控制器的场合相比也有优点。即使在设计新的控制器的场合中，游戏操作中也需要方向键和指示按钮等基本的指示键，在维持与以往的控制器的互换性的场合中更是绝对需要，往往做成除方向键和指示按钮等基本指示键之外，还增加实现新功能的指示键。因此，包含基本指示键在内，都必须重新做，控制器的设计不能迅速进行，费用增加。

反之，在本实施例的场合，与基本指示键相关的控制在控制器主体10中进行，所以仅就新的功能加以考虑，以设计扩展装置即可。因此，在能降低设计费用的同时，能迅速地进行设计。

(扩展装置的具体例)

接着，参照图12到图34对扩展装置的各种具体例进行说明。

(无软线扩展装置)

图12和图13所示的扩展装置50表示用红外线信号实现控制器的无软线化扩展装置。

在附加无软线化功能的扩展装置50中，与标准的扩展装置30相同，设置用于与控制器主体10的扩展用连接器26连接的连接器51。在扩展装置50中，设置用于控制整机的控制计算机53，在控制计算机53中设置发光单元52。

控制计算机53将来自控制器主体10的指示信号作为来自发光单元52的信号进行输出。游戏机主体200的受光单元204对来自发光单元52的光信号进行接收并作为指示信号进行译码。

这样，借助于安装扩展装置50，能简单地对控制器进行无软线化。

(光信号接收用扩展装置)

图12和图14所示的扩展装置60附加对来自图像监视器(未图示)那样的外部的光信号进行接收的功能。

在附加光信号检测功能的扩展装置60中，与标准的扩展装置30相同，设置用于与控制器主体10的控制用连接器26连接的连接器61，在连接电缆62的端部上设置用于与游戏机主体200的连接器202连接的连接器63。在扩展装置60中设置用于控制整机的控制计算机64，在控制计算机64中设置光检测单元65。

利用控制计算机64，将光检测单元65的检测信号附加到来自控制器主体10的指示信号中，并送给游戏机主体200。

这样，借助于例如对来自图像监视器的光信号进行检测，光检测单元65能进行射击监视器画面中的敌方那样的枪炮游戏。

(振动用扩展装置)

图12和图15所示的扩展装置70附加在控制器主体10中施加振动的功能。

在附加振动功能的扩展装置70中，与标准的扩展装置30相同，设置用于与控制器主体10的控制用连接器26连接的连接器71，在连接电缆72的端部上设置用于与游戏机主体200的连接器202连接的连接器73，为了在连接电缆72的中间提供振动信号，设置必要的电源76。在扩展装置70中设置用于控制整机的控制计算机74，在控制计算机74中设置用于提供振动信号的振动单元75。

振动单元75基于来自游戏机主体200或者控制器主体10的指示信号进行振动，并将振动信号提供给控制器主体10。

这样，借助于由振动单元75将振动信号提供给控制器主体10，并施加射击时的振动，能实现有现场感的游戏。

(操纵杆用扩展装置)

图16和图19所示的扩展装置80在控制器主体10中附加操纵杆作为新的操作键。

在图16中，将附加操纵杆功能的扩展装置80安装在控制器主体10的纵向边缘处，在扩展装置80中，与标准的扩展装置30相同，设置用于与控制器主体10的控制用连接器26连接的连接器81，在连接电缆82的端部上设置用于与游戏机主体200的连接器202连接的连接器83。如图17所示，在扩展装置80中设置用于控制整机的控制计算机84，在控制计算机84中设置操纵杆85。

游戏者一操作操纵杆85，其操作信号就添加到来自控制器主体10的指示信号中，并送出到游戏机主体200中。

这样，使用操纵杆85作为新的操作键，能进行适合游戏的操作。

图18、19表示将附加操纵杆85的扩展装置80设置在控制器主体10的左侧上。

利用控制器主体10的背面的螺丝孔29，用螺丝87将扩展装置80固定在控制器主体10上。在操纵杆85的上方设置指示按钮86a、86b。

这样，一使用这种扩展装置80，操纵杆就位于模拟方向键12、数字方向键14的左侧上，改善了操作性。

(跟踪球用扩展装置)

图20到图23所示的扩展装置80在控制器主体10中附加跟踪球作为新的操作键。

在图20中，将附加跟踪球的扩展装置80安装在控制器主体10的纵向边缘，在扩展装置80中，设置跟踪球88代替操纵杆85。游戏者一操作跟踪球88，其操作信号就加到来自控制器主体10的指示信号中，并送出到游戏机主体200中。

这样，使用跟踪球88作为新的操作键，能进行适合游戏的操作。

图22、23表示将附加跟踪球的扩展装置80设置在控制器主体10上靠自己的一侧。

利用控制器主体10的背后的螺丝孔29，用螺丝87将扩展装置80固定在控制器主体10上。在跟踪球88的上方设置决定按钮89a、取消按钮89b。

这样，使用这种扩展装置80时，跟踪球88位于控制器主体10上靠自己的一侧，改善了操作性。

(存储器用扩展装置)

图24和图25所示的扩展装置90在控制器主体10中附加存储器96。

在附加存储器96的扩展装置90中，与标准的扩展装置30相同，设置用于与控制器主体10的控制用连接器26连接的连接器91，在连接电缆92的端部上设置用于与游戏机主体200的连接器202连接的连接器93。在扩展装置90中设置用于控制整机的控制计算机94，在控制计算机94中设置存储器槽95。在存储器槽95中能安装存储器96。

存储器96有各种各样的使用方法。例如，可以存储从游戏机主体200或者控制器主体10送出的信息，也可以存储送出到游戏机主体200或者控制器主体10的信息，

这样，附加新的存储器，能强化游戏机的功能。

(显示用扩展装置)

图26和图27所示的扩展装置100在控制器主体10中附加图像显示单元105。

在用于附加图像显示单元105的扩展装置100中，与标准的扩展装置30相同，设置用于与控制器主体10的控制用连接器26连接的连接器101，在连接电缆102的端部上设置用于与游戏机主体200的连接器202连接的连接器103。在扩展装置100中设置用于控制整机的控制计算机104，在控制计算机104中设置图像显示单元105。如图19所示，图像显示单元105设置在操作游戏机主体10的游戏者能看见的方向。

图像显示单元105有各种各样的使用方法。例如，可以显示从游戏机主体200送出的信息，也可以显示从控制器主体10送出的信息。

这样，附加新的图像显示单元，能强化游戏机的功能。

(计时用扩展装置)

图28和图29所示的扩展装置110在控制器主体10中附加计时功能。

在用于附加计时功能的扩展装置110中，与标准的扩展装置30相同，设置用于与控制器主体10的控制用连接器26连接的连接器111，在连接电缆112的端部上设置用于与游戏机主体200的连接器202连接的连接器113。在扩展装置110中设置用于控制整机的控制计算机114，在控制计算机114中设置对时间进行计时的计时单元116，并输出当前的正确的时刻。在计时单元116中设置计时显示单元115。在计时显示单元115中显示从计时单元116输出的当前的时刻。如图28所示，计时显示单元115设置在操作游戏机主体10的游戏者能看见的方向。

利用计时单元116，借助于不仅将当前的时刻，而且将控制器连接到游戏机主体200后的时刻，以及游戏开始时的时刻输出到游戏机主体200中，能用于游戏的事件发生时的定时等。

这样，附加新的计时功能，能强化游戏机的功能。

(操纵盘用扩展装置)

图30到图32所示的扩展装置120有效使用控制器主体10的圆形特征，能用它代操纵盘。

如图30所示，附加把柄功能的扩展装置120具有支承台，操纵盘轴127从这种支承台126中突出。该轴127是旋转自如的，控制器主体10安装在该轴127上并用螺丝固定。如图31所示，旋转角度检测单元125检测操纵盘轴127的旋转角度并输出到控制计算机124中。

如图32所示，当游戏者将控制器主体10看作操纵盘进行操作时，其操作信号加到来自控制器主体10的指示信号中，并送给游戏机主体200中。

这样，能把游戏机主体10看作操纵盘，进行适合游戏的操作。

(倾斜检测用扩展装置)

图33和图34所示的扩展装置130附加检测控制器主体10的倾斜状态的功能。

在用于附加检测倾斜状态的功能的扩展装置130中，与标准的扩展装置30相同，设置用于与控制器主体10的控制用连接器26连接的连接器131，在连接电缆132的端部上设置用于与游戏机主体200的连接器202连接的连接器133。在扩展装置130中设置用于控制整机的控制计算机134，在控制计算机134中设置倾斜检测单元135。倾斜检测单元135检测控制器主体10的倾斜角度。利用控制计算机134，将基于倾斜检测单元135的检测信号加到来自控制器主体130的指示信号中，并送给游戏机主体200。

基于倾斜检测单元135的检测信号可有各种使用方法。例如，在如图21所示的飞机运行的游戏中，也可以利用控制器主体10的倾斜，控制成对飞机进行倾斜。

如前所述，采用本实施例，则借助于附加扩展装置，能在以往的控制器上自由地附加新的功能。在本实施例中，将扩展装置插入到游戏机主体和控制器主体之间，根据所扩展的功能变换来自控制器主体的指示信号，并送出到游戏机主体中，因而不必在控制器主体中施加变换就能自由地附加全新的功能。

实施例2

下面，参照图35至37对基于本发明实施例2的控制器进行说明。图35表示基于本实施例的控制器的平面图，图36表示基于本实施例的控制器的主视图，图37表示基于本实施例的控制器的右侧视图。在与图1至图5中所示的实施例1的控制器相同或者相同结构要素中，附以相同的标号并省略或简略其说明。

(控制器的结构)

基于本实施例的控制器与实施例1相同、由控制器主体10和扩展装置30构成。基于本实施例的控制器虽然控制器主体10的外缘的基本形状是圆形这一点与实施例1相同，但是用于游戏者用手握住的两个把柄11l、11r在靠自己的一侧突出。

在实施例1中，当游戏者握住控制器主体10时，为了能从手掌感觉把握模拟方向键12朝上的方向，将控制器主体10的左侧部分做成直径大的圆弧，但在本实施例中，因有11l，所以将控制器主体10的左右两侧的形状做成几乎相同。游戏者从握住把柄11l、11r的感觉能把握模拟方向键12朝上的方向。

当游戏者握住把柄11l、11r时，左手用大拇指操作表面的模拟方向键12或者数字方向键14，同时用食指或者中指操作背面的指示控制杆221，右手用大拇指操作表面的指示按钮20X、20Y、20Z、20a、20b、20c，同时用食指或者中指操作背面的指示控制杆22r。

如图35所示，在本实施例中，在模拟方向键12的上面仅形成同心圆状的槽，不形成十字形。因用模拟方向键12能指示所有的方向，所以即使不形成十字形，也不限于利用模拟方向键12指示的方向与其十字形的方向完全一致。形成十字形时，反而游戏者有可能混乱。因此，仅形成不指示特定的方向的同心圆状的槽。此外，这种同心圆状的槽也有防止模拟方向键12操作时手指滑动的功能。

这样，采用本实施例，则因设置把手部，所以能实现操作者容易操作的握机方法的控制器。

(附加振动功能的倾斜检测用扩展装置)

接着，作为本实施例的扩展装置的具体例，参照附图38至42对附加振动功能的倾斜检测用扩展装置进行说明。图38表示本扩展装置的立体图。图39表示从控制器主体取下扩展装置的状态的背面仰视图。图40表示本扩展装置的分解立体图。图41表示本扩展装置的方框图。图42表示本扩展装置的动作说明图。

附加振动功能的倾斜检测用扩展装置140在附加检测控制器主体10的倾斜状态的功能的同时，附加在控制器主体10上施加振动的功能。

如图38所示，在扩展装置40中，与标准的扩展装置30相同，设置用于与控制器主体10的控制用连接器26连接的连接器141，在连接电缆142的端部上设置用于与游戏机主体200的连接器202连接的连接器143。如图39所示，扩展装置140安装在控制器主体10的背面。

下面，参照附图40对附加振动功能的倾斜检测用扩展装置140详细地进行说明。在扩展装置140内设置主电路板150。将连接器电路板151连接到主电路板150的端部。在主电路板150中安装加速度传感器152和微型计算机153。加速度传感器152能检测离开初始位置的的旋转角(滚动角、俯仰角)。在主电路板150上连接振动电动机154。在振动电动机154的旋转轴上预先安装半圆形的偏心重锤154a，振动电动机154一旋转就利用偏心重锤154a发生振动。

主电路板150固定在箱壳155上。振动电动机154埋入箱壳155内的箱部155a中。连接器电路板151固定在箱壳156上。箱壳155将连接电缆142挟持在其间并让该电缆被覆箱壳157。

下面，参照附图41对附加振动功能的倾斜检测用扩展装置140的功能进行说明。在扩展装置140中设置用于控制整机的控制计算机144。在控制计算机144中设置倾斜检测单元145和振动单元146。

在控制计算机144中设置微型计算机153，对扩展装置140整机进行控制。在倾斜检测单元145中设置加速度传感器152，检测控制器主体10的倾斜角度。利用控制计算机144，将基于倾斜检测单元145的检测信号加到来自控制器主体140的指示信号中，并送给游戏机主体200。在振动单元146中设置振动电动机154，基于来自游戏机主体200或者控制器主体10的指示信号进行振动，并将振动施加到控制器主体10上。振动电动机的电源由游戏机主体200供给。

接着，对倾斜检测功能详细地进行说明。

当在控制器主体10上安装扩展装置140时，就能检测控制器的倾斜角。倾斜角定义为以控制器为中心的旋转角(滚动角、俯仰角)。如图42A所示那样定义滚动角TX，从后面看控制器，中央的滚动角TX为80h，倾斜到最右侧的滚动角TX为00h，倾斜到最左侧的滚动角TX为FFh。如图42B所示那样定义俯仰角TY，从横向看控制器，前方的俯仰角TY为80h，倾斜到最下侧的俯仰角TY为00h，倾斜到最上侧的俯仰角TY为FFh。

因此，控制器往右侧一倾斜，滚动角TX就减小，往左侧一倾斜，滚动角TX就增大，控制器往下侧一倾斜，俯仰角TY就减小，往上侧一倾斜，俯仰角TY就增大。

倾斜检测单元145的倾斜角在规定的场合自动对准中心，并以这时的控制器的位置作为中央方向(滚动角TX＝80h、俯仰角TY＝80h)。例如，在接通游戏机主体200的电源时、将控制器主体连接到游戏机主体200中时、将电源提供给扩展装置140时、利用控制器主体10的转换开关18转换模式时，以及在控制器主体10上连接扩展装置140时，自动地对倾斜角进行中心对准。

为了做到对倾斜角稍微变化没有反应，在倾斜角中设置不灵敏区。例如，即使倾斜角变化±12度，也判定为不倾斜。也可以做成能利用来自游戏机主体200的信号变换这种倾斜角不灵敏区。能根据游戏调整倾斜灵敏度。

此外，借助于转换模式，也可以将倾斜检测单元145的倾斜角的信号转换成模拟方向键12和数字方向键14的指示信号。能代替操作模拟方向键12和数字方向键14，变化控制器的倾斜，进行此二方向键相同的操作。

下面，对振动功能详细地进行说明。

当在控制器主体10上连接扩展装置140时，能将振动施加到控制器中。利用来自游戏机主体200的信号能设定振动的强度。例如，能用从振动强度＝0(没有振动的状态)到振动强度＝1～7共8级进行调节。

为了确保振动的安全性，从游戏机主体200供给振动电动机154的电源。由此，如果从游戏机主体200拔出扩展装置140的连接器143，振动就停止。在规定的时间内没有从游戏机主体200输出任何信号的场合中，强制停止振动。在游戏机主体200暂停时和按下复位开关时，能防止继续振动的危险。在利用控制器主体10的转换开关18转换模式时，强制停止振动。

本具体例的附加振动功能的倾斜检测用扩展装置，可有各种各样的使用方法。例如，利用倾斜检测功能，可将控制器本身看作汽车的方向盘进行操作。也可以利用振动功能，时而在汽车在不好的路面上行驶时施加微小的振动，时而在汽车碰撞时施加强力的振动。此外，能利用倾斜检测功能可将控制器本身看作飞机的操纵杆进行操作。也可以利用振动功能，时而在着陆时施加微小的振动，时而在中弹时施加强力的振动。

实施例3

下面，参照图43至50对基于本发明实施例3的控制器进行说明。图43表示基于本实施例的控制器的平面图，图44表示从斜后方看到的本实施例的控制器的立体图，图45表示本实施例的控制器的右侧视图，图46表示本实施例的控制器的背面仰视图。

如图43所示，从基于本实施例的控制器的控制器主体510，在靠自己一侧上伸出游戏者手持用的两个把柄512l、512r。在与控制器主体510的把柄512l、512r方向相反的侧面的中央设置用于与游戏机主体(未图示)连接的连接电缆514。

在控制器主体510的表面的操作面510a的中下部设置启动按钮516。在操作面510a的左侧设置用于指示方向的方向键518。在操作面510a的右侧设置6个指示按钮520X、520Y、520Z、520a、520b、520c。

如图44所示，在控制器主体510背面的中央设置突出部分510b。利用这种突出部分510b和两个把柄512l、512r能将控制器稳定地安装在桌子等平坦的面上。在控制器主体510背面的突出部分510b的左右两侧具有坑，在这种下凹的左右两侧操作面510c、510d上分别设置指示控制杆522l、522r。此外，在控制器主体510背后的操作面510c上，设置用于转换十字键518的功能的转换开关524。

这样，在本实施例的控制器中，在表面的操作面510a上设置启动按钮516、方向键518、指示按钮520X、520Y、520Z、520a、520b、520c，在背面的操作面510c、510d上设置指示控制杆522l、522r和转换开关524。

启动按钮516是能一次按下能输入单一指示型的指示按钮。因设置在表面的操作面510a的中下部，所以难于频繁下按，主要用于游戏启动指示等游戏中不需要按下的指示。

本实施例的方向键518可作仅预定的8个方向的离散方向指示，即所谓的数字方向指示，和能指示360度所有方向的连续方向指示，即所谓的模拟方向指示两种。方向键518设置在表面的操作面510a的左侧，通常游戏者用左手的大拇指进行操作。

下面，参照附图47对方向键518的结构的细节进行说明。作为方向键518，在操作面510a上呈现圆形的操作板530。在操作板530的上面形成十字形的凸部，方便作为游戏者把握操作方向的标记。利用杆532将操作板530连接到操作面510a内部的圆形板534上。圆形板534与操作板530一体化随动。

圆形板534的底面上，在对应于上下左右四个方向的应置设置凸部535。在圆形板534的下方设置电路板536，在电路板536上与圆形板534的凸部535相对的位置上设置橡皮开关538。

由于游戏者的操作，当操作板530向一方向倾斜时，圆形板534的凸部535就按下橡皮开关538，收电路536上的电极线条(未图示)短路，并检测出操作方向。操作板530倾斜到上下左右的任一个方向的场合中，因按下任一个橡皮开关538，所以能检测这四个方向。操作板530倾斜到上下左右四方向之间的方向的场合，因一起按下两个橡皮开关538，所以与上下左右的方向在一起，共能检测8个方向。

此外，在圆形板534正交的两个方向的端部上设置扇形的编码器540。扇形的编码器540沿周缘等间隔地形成孔540a。如图47所示，扇形的编码器540根据圆形板534的倾斜，以杆532的近旁为中心上下运动。挟持编码器540的周缘，设置光断续器542。

光断续器542具有发光元件(未图示)和受光元件(未图示)，检测这些发光元件和受光元件之间的光路内有无物体。当编码器540上下动作时，光断续器542检测孔540a的穿透光，从而能检测编码器540的上下位置。因沿圆形板534正交的两个方向分别设置编码器540，所以从这两个编码器540的上下位置能知道圆形板534的倾斜方向。因此，能检测游戏者操作的操作板530的任意的方向，并能指示360度的所有的方向。

这样，本实施例的方向键518能进行仅8个方向的数字方向指示和360度所有方向指示的两种方向指示。利用设置在控制器主体510背后的操作面510c上的转换开关524转换数字方向指示和模拟方向指示。

指示按钮520X、520Y、520Z、520a、520b、520c与启动按钮516相同，是一次按下能输入单一指示型的指示按钮。这些指示按钮520X、520Y、520Z、520a、520b、520c设置在表面的操作面510a的右侧上，通常游戏者用右手的大拇指进行操作。

指示控制杆522l、522r，借助于钩拉到靠自己的一侧，能输入连续变化的指示量。指示控制杆522l、522r设置在背后的左右的操作面510c、510d上。如图49所示，游戏者在用左右手握住把柄，从而握住控制器的场合，利用大拇指以外的手指(例如食指或者中指)，钩拉到靠自己的一侧进行操作。

下面，参照附图46和48对指示控制杆522l、522r的机构进行说明。这些指示控制杆522l、522r的机构因除左右对称外都相同，所以对图46右侧所示的指示控制杆522l进行说明。图48是指示控制杆522l的各组成构件的关系的说明图，是从右侧看图46的指示控制杆522l的机构的图。

如图46所示，在指示控制杆522l、522r上设置突出于操作面510c的操作控制杆550。如图48B所示，操作控制杆550在扇形的操作单元550a的根部上设置转轴550b，转轴550b弯成直角。当把操作控制杆550的操作单元550a拉到靠自己的一侧时，该单元以手柄550b为中心进行转动。

在控制器主体510的突出部分510b内设置指示控制杆522l的操作角度的检测机构。设置扇形齿轮552、圆形编码器554、光断续器556l，作为检测机构。

扇形齿轮552在圆弧周缘上切成齿，并在其中心设置转轴552a。转轴552a在操作控制杆550侧弯成直角弯后，又弯曲90度。扇形齿轮552以转轴552a为中心进行转动。

操作控制杆550的转轴550b的端部550c与扇形齿轮552的转轴552a的端部552b对接，且操作控制杆550以转轴550b为中心转动时，其端部550c按下扇形齿轮552的端部552b，并转动扇形齿轮550c。

如图48所示，圆形编码器554沿周缘等间隔地留出孔554a。在圆形编码器554的中心上形成圆形齿轮554b。如图48所示，这种圆形齿轮554b与扇形齿轮552齿合，但扇形齿轮552转动时，通过圆形齿轮554b，圆形编码器554进行转动。

挟持圆形编码器554的周缘，设置光断续器556l。能检测圆形编码器554的孔554a的穿透光，从而检测圆形编码器554的转动角度，检测操作控制杆550的转动角度。这样，借助于操作指示控制杆522l、522r，能送出用指示按钮520X、520Y、520Z、520a、520b、520c不能做到的随操作控制杆550转动角度连续变化的指示量。

如图49所示，在游戏者将本实施例的控制器握在手里进行操作的场合，用左右手握住控制器主体510的左右把柄512。左手用大拇指操作表面的方向键518，同时用食指或者中指操作背面的指示控制杆522l，右手用大拇指操作表面的指示按钮20X、20Y、20Z、20a、20b、20c，同时用食指或者中指操作背面的指示控制杆522r。这样，采用本实施例，则能进行在以往的控制器中不可能连续变化的指示，同时关于方向指示也能进行任意方向的指示和连续变化的方向指示。在控制器的背面还设置指示控制杆，所以能进行更复杂的指示。此外，处于紧紧地握住把柄的稳定的状态，即使是复杂的操作也能比较容易地进行。

如图45所示，在将本实施例的控制器放置在桌子等上的场合，能以突出部分510b和两个把柄512l、512r的三点为支承，放置在桌子等的平面上，用稳定的状态进行操作。如图45所示，在将控制器放置在桌子等上的场合，设置了方向键518和指示按钮520x～520c的表面操作面510a成为与桌子等的平面平行，游戏者能容易地操作这些方向键518和指示按钮520x～520c。

如图45所示，在将控制器放置在桌子等上的场合，指示控制杆522l、522r具有不会碰到桌子，且仅能用手操作的空间，所以能保持两手柄在把柄上的状态，方便地操作指示控制杆。

控制器往往使用的很粗暴，但即使在落下或碰到其他物体的场合，也因为指示控制杆522l、522r设置在控制器主体510背后突出部分510b旁边下凹的操作面510c、510d上，所以能防止控制杆522l、522r受到直接冲击。

接着，参照附图50的方框图对本实施例的控制器的电路结构进行说明。

为了方向键514的数字方向指示，利用橡皮开关538，对应于上下左右的四个方向，构成上接点538a、下接点538b、左接点538c和右接点538d。这些接点538a～538d的输出被输入到方向键方向确定手段560中。方向键方向确定手段560根据这些输出，确定方向键514的操作板530倾斜的方向。

另一方面，为了方向键514的模拟方向指示，设置装在圆形板534的正交方向上的光断续器542a、542b。在光断续器542a、542b上分别设置计数手段562a、562b，对通过的编码器540的孔540a进行计数。方向键倾斜方向运算手段564根据计数手段562a、562b的计数值，对方向键514的圆形板534所处倾斜方向进行运算。按压最深的方向为指示方向。

利用转换开关524对来自方向键确定手段560和方向键倾斜方向运算手段564的输出进行转换，并输入到数据输入输出控制单元570中。

启动按钮516的输出直接输入到数据输入输出控制单元570中。

在指示控制杆522l的光断续器556l和指示控制杆522r的光断续器556r上分别设置计数手段566l、566r。对通过的圆形编码器554的孔554a进行计数。指示控制杆角度运算手段568l根据计数手段566l的计数值对指示控制杆522l的操作控制杆550的转动角度进行运算。同样地，指示控制杆角度运算手段568r根据计数手段566r的计数值对指示控制杆522r的操作控制杆550的转动角度进行运算。

将来自指示控制杆角度运算手段568l、568r的运算输出，输入到数据输入输出控制单元570中。

指示按钮520X、520Y、520Z、520a、520b、520c的输出直接输入到数据输入输出控制单元570中。

数据输入输出控制单元570接受来自前述各构成组件的信号，并根据从游戏机主体600输出的数据请求，选择需要的数据后，通过电缆514送出到游戏机主体600中。

此外，控制器整机的电源，通过电缆514由游戏机600供给。

如前所述，采用本实施例，则借助于操作指示控制杆，能进行以往的控制器中不可能的连续变化指示。对于方向指示也能检测操作板的倾斜方向并进行任意方向的指示。而且，因指示控制杆设置在背面的操作面上，所以在握住控制器时，能用正好分开的食指和中指进行操作，能容易地进行微妙的操作。

采用基于本实施例的控制器，则即使在以往的控制器中难作的游戏，也能实现自然且舒适的操作感觉。例如，在赛车游戏中，如果方向盘操作中使用方向键，换排档和变速杆操作中使用指示按钮，制动操作中使用左侧的指示控制杆，加速操作中使用右侧的指示控制杆，则能以自然的操作感觉实现微妙的操作。

(变形实施例)

本发明不限于前述实施例，可以是种种变形。

例如，记述于以上实施例1和实施例2的扩展装置的功能属示例，也可以是增加其他功能的扩展装置。

作为控制器中方向键的机构，也可以利用前述的实施例3以外的机构，检测方向键的倾斜方向。也可以从操纵杆那样的操作单元的倒转方向检测任意的角度。

在前述实施例3中，虽然用转换开关对方向键的数字方向指示和模拟方向指示进行了转换，但也可以不设置转换开关，而对方向键本身进行操作并转换。也可以提供数字方向指示和模拟方向指示的两种数据，在游戏机主体侧有选择地进行利用。

作为控制器的指示控制杆的机构，也可以利用前述的实施例3以外的机构，检测连续变化的指示量。也可以设置一次操作输出单一指示的指示按钮，代替设置在控制器主体背面的操作面上的指示控制杆。在握住控制器时，利用大拇指以外的分开的手指能方便地进行操作，能在控制器上设置比以往更多的指示按钮。

在前述实施例中，本发明用于游戏机中用的控制器，但本发明也可以用于控制游戏机以外作为其他电子装置的输入装置的控制器中。

此外，关于本说明书中“连续变化”、“连续指示方向”等中的“连续”，不仅包含作为所谓模拟量连续的场合，而且将模拟信号变换成数字信号时的数字量那样，虽然不是严密地连续而是离散，但从信号处理来看能看作是连续的场合。

工业上的实用性

本发明适用于借助于操作者进行操作，将各种指示送出到电子装置中的控制器，特别适用于希望送出对应于游戏机那样的游戏内容的指示的控制器。

Claims (17)

1.一种连接到电子装置用于进行游戏操作的控制器，其特征在于，

具有设置在表面操作面的方向键和多个操作按钮；能够转动地设置在背面操作面的一对控制杆；以及检测控制杆的操作角度的检测装置，

在用两手握住所述控制器的状态下，所述方向键和操作按钮设置在能用拇指进行操作的位置，所述一对控制杆设置在能用拇指以外的手指进行操作的位置，对所述一对控制杆分别进行勾拉操作而使它们转动，由所述检测装置所检测出的、与控制杆的操作角度对应的连续变化指示信号被输出至所述电子装置。

2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述方向键包括指示预定的多个离散方向的离散方向键以及指示360度任意方向的任意方向键。

3.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述离散方向键和所述任意方向键都设置在用握在控制器左侧缘或左把手的左手的拇指能够操作的位置，指示与左手拇指对所述离散方向键进行的操作对应的离散方向的指示信号或指示与左手拇指对所述任意方向键进行的操作对应的任意方向的指示信号被输出至所述电子装置。

4.如权利要求1至3任一项所述的控制器，其特征在于，所述控制器具有在所述背面操作面的突出部与凹陷部分，所述凹陷部分在所述突出部的两侧形成能用手指转动操作控制杆的空间，所述控制杆能在所述突出部两侧的凹陷部分中分别转动。

5.如权利要求1至3任一项所述的控制器，其特征在于，所述一对控制杆设置在能用食指或中指进行操作的位置。

6.一种连接到电子装置用于进行游戏操作的控制器，其特征在于，

具有设置在表面操作面右侧的多个指示按钮；设置在所述表面操作面左侧的能够指示预定的多个离散方向的离散方向键和能够指示360度任意方向的任意方向键，

在用两手握住所述控制器的状态下，所述离散方向键和所述任意方向键都设置在用握在控制器左侧缘或左把手的左手的拇指能够操作的位置，指示与左手拇指对所述离散方向键进行的操作对应的离散方向的指示信号或指示与左手拇指对所述任意方向键进行的操作对应的任意方向的指示信号被输出至所述电子装置。

7.如权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述离散方向键的操作板形成为十字形，所述任意方向键的操作板形成为同心圆状的槽。

8.如权利要求6或7所述的控制器，其特征在于，所述控制器具有两个模式，在一个模式中基于所述离散方向键和所述多个指示按钮的操作输出与已有控制器具有互换性的操作数据，在另一个模式中基于所述任意方向键的操作输出含有任意方向操作数据的数据。

9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，具有在所述输出与已有控制器具有互换性的操作数据的模式和所述基于任意方向键的操作输出含有任意方向操作数据的数据的模式之间进行切换的切换装置。

10.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，将具有与已有控制器的互换性的操作数据和含有任意方向操作数据的数据都发送给所述电子装置。

11.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，设置将所述任意方向操作数据切换成有效或无效的切换开关。

12.如权利要求1、3、6、7、9至11中任一项所述的控制器，其特征在于，在用两手握住所述控制器的状态下，所述多个按钮设置在用握在控制器右侧缘或右把手的右手的拇指能够操作的位置。

13.如权利要求1、3、6、7、9至11中任一项所述的控制器，其特征在于，所述多个操作按钮或指示按钮分别根据一次操作输出单个指示。

14.如权利要求2、3、6、7、9至11中任一项所述的控制器，其特征在于，所述离散的方向包括上、下、左、右。

15.一种电子装置，其特征在于，连接有如权利要求1至3、6、7、9至11中任一项所述的控制器，所示电子装置运行根据从所述控制器输出的指示信号被控制的游戏。

16.一种电子装置，其特征在于，连接使用有如权利要求6或8所述的控制器，输出与已有控制器具有互换性的操作数据和输出含有任意方向操作数据的数据时，有选择地利用任一种数据。

17.一种电子装置，其特征在于，连接使用有如权利要求6所述的控制器，相对于来自所述控制器的数据发送，有选择地利用具有指示所述离散方向的操作数据的数据和具有指示所述任意方向的操作数据的数据。

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