专利名称：输入装置及具有该输入装置的游戏设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种输入装置及一种具有该输入装置的游戏设备。
背景技术：
目前，越来越多的电玩游戏种类被推出。游戏者通过输入装置控制游戏角色在游戏中进行各种活动。但，传统的输入装置只能输入如前、后、左及右等同一平面上的方向指令对游戏角色进行控制。而随着越来越多的三维游戏被推出，传统的输入装置无法满足游戏者对三维游戏乐趣的需要。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可输入三维信息的输入装置及一种具有该输入装置的游戏设备。一种输入装置，其包括操控部，磁场传感器，磁场部，压力传感单元及处理单元。该操控部可移动地设置于该压力传感单元上且包括施压面。该磁场部用于提供预设的磁场分布，该磁场传感器固设于该操控部且用于侦测该磁场分布以判断该操控部的位置变化。该压力传感单元包括相对于该施压面的传感面，该压力传感单元用于感测该操控部作用于在该传感面的压力并将该压力转换为压力感测信号。该处理单元用于根据该操控部的位置变化及该压力感测信号生成用于控制游戏角色活动的控制信号。一种游戏设备，其包括上述的输入装置及控制单元。该控制单元用于与终端设备相连并用于根据该控制信号控制该游戏角色的活动及用于将该活动显示于该终端设备。上述输入装置及游戏设备中，磁场传感器侦测磁场分布以判断操控部的位置变化及压力传感单元感测压力并将压力转换为压力感测信号，因此，该操控部的位置变化可作为控制游戏角色活动方向的二维信息，而压力感测信号可作为控制游戏角色在垂直于该活动方向所在平面的方向上的一维信息，从而实现了三维信息的输入及提升了游戏者的游戏乐趣。
图1为本发明第一实施方式提供的一种游戏设备的示意图。图2为图1中游戏设备的部分平面示意图。图3为本发明第二实施方式提供的一种游戏设备的示意图。主要元件符号说明游戏设备10，70输入装置100控制单元200显示器500操控部102，702
磁场传感器104，704
磁场部106
压力传感单元108
处理单元110
传输单元111
供电单元600
施压按钮112
操控键122
施压面132，732
支撑面142
传感面118
磁铁116，126，136，146
磁极156，166，176，186
施压球712
操控杆72具体实施例方式
以下结合附图，对本发明作进一步详细说明。请参阅图1及图2，本发明第一实施方式提供的一种游戏设备10包括输入装置 100及控制单元200。该游戏设备10运行的游戏可显示于与该控制单元200相连终端设备， 如显示器500上。该输入装置100包括操控部102，磁场传感器104，磁场部106 (MagneticSensor)， 压力传感单元108，处理单元110及传输单元111。该输入装置100可通过供电单元600提供电力。该供电单元600可为设置于输入装置100内的电池组或其它合适的电源。该操控部102可移动地设置于该压力传感单元108上，具体地，该操控部102可沿如图1中所示的X轴，Y轴及Z轴移动，该Y轴为垂直于纸面的坐标轴。本实施方式中，该操控部102包括施压按钮112及操控键122。施压按钮112及操控键122为一体成型结构。该施压按钮112包括施压面132及与该施压面132相背的支撑面142。该施压面 132为弧面，其具体可为球面或非球面。该操控键122设置于该支撑面142上，且操控键122 可供游戏者操作来控制该操控部102的移动方向。该磁场部106用于提供预设的磁场分布。该磁场部106包括四磁铁116，126，136 及146(下称第一磁铁116，第二磁铁126，第三磁铁136及第四磁铁146)。该四磁铁116， 126，136及146呈矩形状排列。该压力传感单元108位于该四磁铁116，126，136及146之间，如图2所示。该第一磁铁116与第二磁铁1 位于该压力传感单元108的两相对侧，第三磁铁 136与第四磁铁146位于该压力传感单元108的另两相对侧。第一磁铁116包括面向该压力传感单元108的第一磁极156，该第二磁铁1 包括面向该压力传感单元108的第二磁极166，该第三磁铁136包括面向该压力传感单元108 的第三磁极176，该第四磁铁146包括面向该压力传感单元108的第四磁极186。本实施方式中，该第一磁极156的极性与该第二磁极166的极性相反，该第三磁极176的极性与该第四磁极186的极性相反。该磁场传感器104固设于该施压按钮112内且用于侦测该磁场分布以判断该操控部102的位置变化。具体地，因磁铁部106中的磁铁116，126，136及146按照以上描述排列，磁铁部106提供的在空间固定不变的磁场分布，这种磁场分布可由设计者在磁铁选定及位置排列确定后所测定，在不同的空间位置对应不同的磁场参数，例如预设一个数据库， 该数据库包括多个磁场参数及分别与该多个磁场参数相对应的多个空间位置。在该磁场分布确定的情况下，位于不同位置的该磁场传感器104会在该磁场分布中测得不同的磁场参数，如磁场强度等。因此，该磁场传感器104测得的磁场参数可以根据上述数据库得到该磁场传感器104位于该磁场分布的空间位置。当操控部102带动该磁场传感器104移动时， 磁场传感器104侦测磁场的变化以判断该操控部102的位置变化。该压力传感单元108包括相对于该施压面132的传感面118。该传感面118为平面。该压力传感单元108用于感测该操控部102作用于在该传感面118的压力并将该压力转换为压力感测信号。可以理解，若磁铁部106的磁场影响压力传感单元108的工作，则可以在压力传感单元108的周围设置防磁层等防磁手段。该压力传感单元108可采用微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)架构。微机电系统是指将微型传感器、执行器以及信号处理与控制电路、接口电路、通讯与电源集于一体的微型机电系统。本发明实施方式中的压力传感单元108采用MEMS进行压力测量，其可为压阻式压力传感单元或者电容式压力传感单元以及其它采用MEMS压力传感单元。处理单元110用于根据该操控部102的位置变化及该压力感测信号生成用于控制游戏角色活动的控制信号。传输单元111用于发送该控制信号至该控制单元200。本实施方式中，传输单元111与控制单元200之间的连接为无线连接，该传输单元111为蓝牙传输单元。该控制单元200用于接收该控制信号并根据该控制信号控制该游戏角色的活动及用于将该活动显示于显示器500上。控制单元200为游戏主机，其具有与接口设备，如显示器500及传输单元111进行连接及通讯的输出及输入接口。本实施方式中，控制单元200 与传输单元111进行无线蓝牙通讯。以下举例说明本发明游戏设备10的运行方式。若游戏设备10游戏的运行为跳高游戏，则游戏者可通过操控操控部102沿X轴运动控制游戏角色前进，然后等游戏角色到达预定的位置时，游戏者再按下操控部102以控制游戏角色跳高。在这个过程中，操控部102 位置的变化引起磁场传感器104感测的磁场参数的变化，磁场传感器104根据磁场参数的变化得知操控部102沿X轴运动并将操控部102的位置变化以预设的电信号形式发送至该处理单元110。处理单元110通过传输单元111将该预设的电信号发送至控制单元200。控制单元200根据该预设的电信号控制显示于显示器500中的游戏角色前进。压力传感单元108侦测到压力并将该压力转换为压力感测信号并发送至处理单元110。该压力感测信号包括压力大小的讯息，该压力大小可反映为游戏角色跳跃的高度。 处理单元110通过传输单元111将该压力感测信号发送至控制单元200。控制单元200根据该压力感测信号控制显示于显示器500中的游戏角色跳高。请参阅图3，为本发明第二实施方式提供的一种游戏设备70。该游戏设备70与第一实施方式中的游戏设备10不同之处在于操控部702不同。本实施方式中，操控部702包括施压球712及操控杆722。该施压球712包括施压面732。该操控杆722设置于该施压球712上，该磁场传感器704固设于该施压球712。 游戏进行时，游戏者手握操控杆722带动施压球712进行转动。施压球712的转动带动了磁场传感器704位置的变化进而引起了磁场传感器704侦测磁场参数的变化。磁场传感器 704侦测磁场参数的变化便可判断该操控部702的位置变化。综上所述，操控部的位置变化可作为控制游戏角色活动方向的二维信息，而压力感测信号可作为控制游戏角色在垂直于该活动方向所在平面的方向上的一维信息，从而实现了三维信息的输入及提升了游戏者的游戏乐趣。另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种输入装置，其包括操控部，磁场传感器，磁场部，压力传感单元及处理单元，该操控部可移动地设置于该压力传感单元上且包括施压面，该磁场部用于提供预设的磁场分布，该磁场传感器固设于该操控部且用于侦测该磁场分布以判断该操控部的位置变化，该压力传感单元包括相对于该施压面的传感面，该压力传感单元用于感测该操控部作用于在该传感面的压力并将该压力转换为压力感测信号，该处理单元用于根据该操控部的位置变化及该压力感测信号生成用于控制游戏角色活动的控制信号。
2.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，该操控部包括施压按钮及操控键，该施压按钮包括该施压面及与该施压面相背的支撑面，该操控键设置于该支撑面上，该磁场传感器固设于该施压按钮。
3.如权利要求2所述的输入装置，其特征在于，该施压按钮与该操控键为一体成型结构。
4.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，该磁场部包括至少两磁铁，该压力传感单元位于该至少两磁铁之间。
5.如权利要求4所述的输入装置，其特征在于，该至少两磁铁包括第一磁铁及第二磁铁，该第一磁铁包括面向该压力传感单元的第一磁极，该第二磁铁包括面向该压力传感单元的第二磁极，该第一磁极的极性与该第二磁极的极性相反。
6.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，该操控部包括施压球及操控杆，该施压球包括该施压面，该操控杆设置于该施压球上，该磁场传感器固设于该施压球。
7.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，该输入装置还包括用于发送该控制信号的传输单元。
8.一种游戏设备，其包括如权利要求1所述的输入装置及控制单元，该控制单元用于与终端设备相连并用于根据该控制信号控制该游戏角色的活动及用于将该活动显示于该终端设备。
9.如权利要求8所述的游戏设备，其特征在于，该操控部包括施压按钮及操控键，该施压按钮包括该施压面及与该施压面相背的支撑面，该操控键设置于该支撑面上，该磁场传感器固设于该施压按钮。
10.如权利要求8所述的游戏设备，其特征在于，该操控部包括施压球及操控杆，该施压球包括该施压面，该操控杆设置于该施压球上，该磁场传感器固设于该施压球。
全文摘要
本发明涉及一种输入装置，其包括操控部，磁场传感器，磁场部，压力传感单元及处理单元。该操控部可移动地设置于该压力传感单元上且包括施压面。该磁场部用于提供预设的磁场分布，该磁场传感器固设于该操控部且用于侦测该磁场分布以判断该操控部的位置变化。该压力传感单元包括相对于该施压面的传感面，该压力传感单元用于感测该操控部作用于在该传感面的压力并将该压力转换为压力感测信号。该处理单元用于根据该操控部的位置变化及该压力感测信号生成用于控制游戏角色活动的控制信号。本发明还涉及一种具有该输入装置的游戏设备。
文档编号A63F13/10GK102258864SQ20101018209
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者蓝海, 陈杰良 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司