[发明专利]具有六轴能力的外围输入设备

说明书

本发明一般地说涉及与基于计算机的系统合用的外围输入设备，而更具体一地说涉及一种能力，即利用一个带有机载微处理器的控制盘，很方便地把系统的使用从三轴控制转换成六轴控制的能力。

以下有关申请包含与本申请相同的主题，并且除了第一项实用新型申请外，本申请旨在部分地成为这些先有申请的继续。

美国实用新型专利申请，题为“一种用来分类多边形数据方法和一种运用该方法的电视游戏机”，申请系列号08/394,838，1995年2月27日提出，要求1994年3月1日日本申请号56723/94的优先权。

美国外观设计专利申请，题为“控制盘”，申请系列号29/036,218，1995年3月15日提出。美国外观设计专利申请，题为“带操纵杆的控制盘”，申请系列号29/036,211，1995年3月15日提出。

美国外观设计专利申请，题为“带操纵杆的控制盘”，申请系列号29/036,205，1995年3月15日提出。

美国外观设计专利申请，题为“操纵杆和基座”，申请系列号29/036,220，1995年3月15日提出。

美国外观设计专利申请，题为“带双操纵杆的控制盘”，申请系列号29/036,219，1995年3月15日提出。

还有一个有关的实用新型专利申请，题为“一种具有六轴能力的外围输入设备”，系列号08/454,609，1995年5月31日提出；以及

一个有关的实用新型专利申请，题为“一种可转换的外围输入设备”，系列号08/455,055，1995年5月31日提出。

既在个人计算机上，又在与电视/视频输出合用的基于光栅的游戏控制制台上运行的计算机游戏的增长，已经导致对能启用并操纵对象在游戏空间中的运动的外围输入设备的需求增加。随着诸计算机游戏和在其上运行这些游戏的操作系统在其数据格式和其数据处理能力方面已经变得更丰富，用附加轴来运行和控制已变成想要的。

根据本发明实现用一只手的真三轴控制。

此外，通过使用两个经一个控制盘端口连接的三轴输入设备，实现一种得到一个六轴控制器的能力。该控制盘包括机载微处理器，由于有两个输入设备连接于该控制盘，故无论该游戏究竟是以连接于该控制盘的单个输入设备用三轴来运行，还是用六轴来运行，该微处理器都能与主操作系统通信。

根据本发明的一个实施例，通过采用操纵杆提供一种具有高分辨率模拟响应(以及数字输出能力)的真三轴输入设备，在该操纵杆的基座有一个铰接点。该操纵杆安装在一个平面上，该平面在对着该操纵杆一侧有一个反射表面。该操纵杆及其基座布置成大体上平行于并邻近一个检测平面，在该检测平面中该操纵杆的位置和运动被一些安装在该检测平面上的光学运动探测器(传感器)所测定。诸传感器发射并探测一些光学信号并根据所反射的诸信号来确定该操纵杆的位置和运动。该操纵杆上的X轴和Y轴的运动控制游戏运行的两个轴。第三轴由一个拇指操作的转子来控制，该转子也利用一些光学运动探测传感器来输出Z轴位置数据信号。

根据本发明的另一个实施例，一种外围输入设置能通过把一个第二三轴输入设备连接于一个控制盘而从三轴运行转换成六轴运行，该控制盘包括两个输入端口和一个机载微处理器。当上电时，该微处理器判定究竟一个还是两个三轴输入设备连接于该控制盘。如果一个三轴输入设备连接于该控制盘，则该控制盘微处理器输出一个地址信号，或者一个指明该外围设备的该配置的具体标识码。如果两个三轴输入设备连接于该控制盘，则输出一个不同的地址信号，该信号指明此配置。于是，该游戏控制台(或个人计算机)微处理器能通过访问游戏控制台中的存储着该输入设备标识码的寄存器，而判定哪个外围输入设备被连接。

当结合诸附图阅读时，本发明的其他目的和其他特征将会从以下详细描述变得更加显而易见。

图1A、1B和1C分别表示在根据本发明的一种外围输入设备一个实施例中的一种三轴操纵杆的主视图、俯视图和左侧立视图；

图2表示一个传感器基座和图1A、1B和1C中所示的该三轴操纵杆的一个操纵杆基座的俯视图；

图3表示图1A、1B和1C中所示的该操纵杆的该操纵杆基座、一个传感器表面和一个操纵杆构件(细长构件)的局部侧立视图；

图4表示可以用于本发是的该实施例中的该外围输入设备的一种运动探测电路的一个例子的电路图；

图5A、5B、5C和5D表示用来说明图4中所示的该电路的工作的一些时间图；

图6表示可以用于本发明的该实施例中的该外围输入设备的一种RDIA电路的一个例子的电路图；