专利名称：控制装置及它的输出信号调整方法
技术领域：
本发明涉及到用作娱乐装置如电子游戏机的外围设备的控制装置(控制器)。
背景技术：
通常，娱乐装置如电子游戏机的种种不同控制操是借助使用控制装置来执行的。所以，控制装置上提供了多个控制按钮，用户通过控制那些按钮，从而控制该娱乐装置。例如，用户能够控制显示在电视接收机上的字符。
传统上，按照如此此构建成的控制装置，在许多案例中，具有十字形或者环形的方向控制按钮置于装置左前方，以及多个多功能的按钮置于装置右前方。
方向控制按钮以及多功能按钮包括触摸开关或者橡胶开关。由于该开关为开/关状态，所以该字符标识符变为数字方式或者字符状态以数字方式变化。
如上文所解释，传统的娱乐装置只具有借助使用方向控制按钮或者多功能按钮，数字式改变显示在电视接收机上的字符的功能，因此有这样的缺点字符的动作及其变化不平缓，以及其外观不良。
为了克服此缺点，根据日本公开(未经审查)的，编号7-88252的专利中所公开的游戏机操作装置，可能通过添加包括轨迹球或者。操纵杆等模拟类型的输入装置，以模拟方式控制显示在电视接收机显示器萤幕上的字符。日本公开(未经审查)的，编号为11-90042的专利公开了增加模拟类型输入装置的另一通用技术。
然而，包括轨迹球或者操纵杆等的该模拟型输入装置与上文说明的方向控制按钮或者多功能按钮在操作性方面是大不相同的。所以，可以预见，习惯了使用方向控制按钮或者多功能按钮的用户将花很多时间才能熟练操作模拟型输入装置，从而娱乐装置本身所能提供的乐趣将大打折扣。
发明概述就先前提到的情况而论，本发明的目的是为了使通常用于传统数字操作的控制器压按操作的模拟方式操作。
为了达成该目的，根据本发明，提供了包含能够压按和操作的控制器的控制装置、用于输出对应于该控制器压按操作的模拟信号的检测装置、用于将由该检测装置依据该控制器压按操作输出的模拟信号输出电平分段为多个字准的电平分段单元、用于依据由该电平分段单元分段的输出电平将模拟信号转换为数字信号的A/D(模拟至数字)转换单元、以及用于设定由该电平分段单元分段的该模拟信号输出电平范围的分段范围设定单元，其中由电平分段单元分段的检测装置将模拟信号输出到多个字准，在由分段范围设定单元设定的范围内。
根据本发明的结构，相对应于控制器压按操作的模拟信号转换为数字信号以及输出，从而通过控制器压按操作，实现数字控制操作。
检测装置的个体差异以及应用于该检测装置的电压变化导致了由该检测装置依据基于控制装置控制器的压按操作输出的模拟信号输出电平的变化。
然后，按照本发明，控制装置包含用于设定由电平分段单元分段的该模拟信号输出电平范围的分段范围设定单元，其中由该电平分段单元分段的由该检测装置输出的模拟信号多个电平在由该分段范围设定单元设定的范围内。
因此，可能输出多位的，均匀分段电平而获得的数字信号，没有检测装置个体差异以及应用于该检测装置的电压变化的影响。
例如，分段范围设定单元可以包含储存单元，电平分段单元可以将由该检测装置输出的模拟信号输出电平分段为储存在该储存单元的模拟信号输出电平范围内的多个电平。按照这样的结构，例如，控制器被压按和由预先设定的压力控制，检测装置输出的模拟信号输出电平储存在储存单元中，因此可以获得对应于压力的电平均匀分段而获得的具有多位的数字信号输出。
切换A/D转换单元的开关可以选择具有单一位或者多位的输出，并可以获得选择的输出。
分段范围设定单元可以包含插入至检测装置连接到的电源线内的电量装置。电平分段单元可以将由该检测装置输出的模拟信号输出电平范围分段为，在由电量装置(电位设定装置)检测的输出电平范围内的多个电平。例如，固定电阻与可变电阻的组合以及可变电阻等可以应用于该电量装置。
如上所述，这是可能的设定由电平分段单元分段的模拟信号输出电平范围以及更适当地分段对应于电压状态的电平，该电压通过使用插入至检测装置连接到的电源线内的电量装置应用于检测装置。
根据上述构建的控制装置，在监视由插入至检测装置连接到的电源线内的电量装置检测的输出电平以及改变输出电平的情况下，如果在改变之后，将采取由检测装置输出的模拟信号输出电平分段由该电量装置检测的输出电平范围内的多个电平的方法，如果电源线电压状态永久性地被改变时，可能适当地校正由电平分段单元分段的模拟信号输出电平范围。
此外，分段范围设定单元可以包含插入至检测装置连接到的电源线内的电量装置、用于储存由电平分段单元分段的模拟信号输出电平范围限制值的储存单元、以及用于将由电量装置检测的输出电平范围与储存在该储存单元的限制值加以比较的比较器。当比较器判断电量装置检测的输出电平范围是在储存在储存单元的限制值限定地范围内时，输出电平范围可以输出至电平分段单元。当比较器判断该电量装置检测的输出电平范围超出储存在储存单元的限制值范围时，该限制值可以输出至电平分段单元。
根据连接到具有程序执行功能的娱乐装置的控制装置，娱乐装置依据预定的调整程序输出控制指南，按照控制指南压按控制器。因此，娱乐装置也把由检测装置输出的模拟信号输出电平储存在储存单元中，储存单元构建于此或连接到其上。依据储存在储存单元的输出电平，电平分段单元也可以输出通过均匀电平分段、通过将该检测装置输出的模拟信号分段为多个电平的信号输出调整方法所得到的数字信号。
在这种情况下，足以将通过按照控制指南的控制器的按压操作，存储由检测装置输出的模拟信号的输出电平到存储卡，存储卡作为存储单元可拆卸地连接到娱乐装置。
控制器可以有各种不同地形状和结构。通过在控制器底板构成凸出物或者构成平板，从而提高灵敏度及耐用性。
在内板上直接提供检测装置，可以减少零件数量。
此外，控制器提供数字开关及数字信号产生单元，因此使具有单一位的数字信号以及具有多位的数字信号能够选择性地输出。该数字开关可以根据结构上的检测装置各种不同组合而构成。
附图简述
图1为一平面图，示出了按照本发明实施方案的使用控制装置的电子游戏机外形；图2，示出了图1中所示的控制装置的放大平面图；图3为一方框图，示出了按照本发明第一实施方案的控制装置的主要部分；图4示出了如图3所示的压力感应装置的特性图；图5为一方框图，示出了按照本发明第一实施方案的控制装置的整体的结构示例；图6为一方框图，示出了电平分段装置的定标的第一结构示例；图7为一方框图，示出了电平分段装置的定标的第二结构示例；图8为一流程图，示出了应用于如图7所示的第二结构示例的定标的设定程序的一个示例；图9为一流程图，示出了应用于如图7所示的第二结构示例的定标的设定程序的另一个示例；图10为一方框图，示出电平分段装置定标的第三结构示例；图11为解释如图10所示的第三结构示例的定标的定标操作图；图12为一方框图，示出电平分段装置定标的第四结构示例；图13示出了按照第一实施方案的第二控制单元中提供的控制按钮(控制器)的分解透视图；图14示出了按照第一实施方案的第二控制单元的第一结构示例的分解透视图；图15示出了按照第一实施方案的第二控制单元的第一结构示例的正视图；图16示出了按照第一实施方案的第二控制单元的第二结构示例的分解透视图；图17示出了按照第一实施方案的第二控制单元的第二结构示例的正视图18示出了按照第一实施方案的第二控制单元的第三结构示例的分解透视图；图19示出了按照第一实施方案的第二控制单元的第三结构示例的正视图；图20示出了按照第一实施方案的第一控制单元的结构例示例的分解透视图；图21示出了按照第一实施方案的第一控制单元的结构例示例的正视图；图22示出了按照第一实施方案的第三控制单元的结构例示例的分解透视图；图23示出了按照第一实施方案的第三控制单元的结构例示例的正视图；图24为示出按照本发明第二实施方案的第二控制单元的控制装置主要部分的方框图；图25为示出按照本发明第二实施方案的控制装置整体结构的一个示例的方框图；图26示出按照本发明第二实施方案的控制装置整体结构的另一个示例的方框图；图27示出了按照第二实施方案的第二控制单元的第一结构的示例的分解透视图；图28示出了按照第二实施方案的第二控制单元的第一结构的示例之正视图；图29示出了按照第二实施方案的第二控制单元的第二结构的示例的分解透视图；图30示出了按照第二实施方案的第二控制单元的第二结构的示例之正视图；图31A及图31B是用于解释按照第二实施方案第二控制单元的第三结构的示例的图，其中图31A为平面图，图31B为仰视图；图32为示出按照第二实施方案第二控制单元的第三结构的示例的正视图；图33为示出按照第二实施方案第二控制单元的第四结构的示例的正视图34A至34C为示出按照本发明第三实施方案第二控制单元之一结构示例的正视图；图35示出了如图34A至34C所示的电阻器电路配置；图36示出图35所示的电阻器输出端输出的模拟信号的特性；图37为一方框图，示出了关于按照第三实施方案第二控制单元的主要部分；图38用于解释按照第三实施方案第二控制单元的分段范围设定单元的功能；图39A及图39B为示出构成按照本发明第三实施方案的检测装置的一部份的导电构件的变形的示例之正视图；图40为示出按照本发明第三实施方案第二控制单元的另一结构示例之正视图；图41为示出按照本发明第三实施方案第一控制单元的结构示例之正视图；图42示出了如41所示的电阻器的电路建构；图43示出了如图42所示的电阻器输出端输出的模拟信号特性；图44为一方框图，示出了关于按照第三实施方案第一控制单元的主要部分；和图45用于解释按照第三实施方案第一控制单元的分段范围设定单元的功能。
优选实施方案的详细说明下面，将参考附图，详细地说明按照本发明的实施方案。
根据本发明的控制装置连接到作为娱乐装置的电子游戏机，并可以以数字/模拟方式控制显示在电视接收机显示器萤幕上的字符。图1为一平面图，示出了按照本发明实施方案的使用控制装置的电子游戏机外形。如图所示，电子游戏机包含连接到游戏机主体100，用作显示器的电视接收机(未示出)，以及连接至游戏机主体100的控制装置200。
游戏机主体100中提供了磁盘驱动单元101，以便记录在光碟上的读取游戏程序、以及影像处理装置，以便依据储存在光碟等上的游戏程序，在电视接收机显示器萤幕上显示字符及背景图像。游戏机主体100中也提供用于在执行期间重新设定游戏的复位开关102、电源开关103以及盖启动按钮105以便控制开启/关闭盖104的操作，盖开启/关闭磁盘驱动单元101碟片载入单元。
控制装置200经由连接线202连接至该游戏机主体100，连接线从装置主体201引出。在连接线202一端提供连接器203。连接器203连接至在该游戏机主体100一侧的插座106，从而将控制装置200与游戏机主体100连接起来。
图2示出了控制装置的平面图。在控制装置200的装置主体201上侧提供了第一控制单元210和第二控制单元220，以及在侧向侧提供了第三控制单元230和第四控制单元240。
第一控制单元210包括用于压按控制操作的十字形控制体211以及控制键211a，向四个方向延伸构成控制体211。第一控制单元210使得显示在电视接收机显示器萤幕上的字符移动以及具有根据压按控制体211的控制键211a而垂直和水平移动字符的功能。
第二控制单元220包括用于压按控制操作的四个圆柱形控制按钮(控制器)221。在控制按钮221上提供了识别标示如开放圆形″○″、开放三角形″△″、开放方形″□″以及十字形″X″，所以容易识别独立控制按钮221。第二控制单元220的功能由记录在光碟上的游戏程序决定。控制按钮221具有改变游戏字符状态的功能。例如，赋予了移动左右手臂和左右腿的功能。
第三和第四控制单元230及240具有几乎相同的结构，分别包括两个控制按钮(控制器)231和两个控制按钮(控制器)241。第三和第四控制单元230和240的功能由记录在光碟上的游戏程序决定，例如，赋予了执行游戏字符特殊移动的功能。
此外，在图2所示的装置主体201中提供了模拟操作的操纵杆251。操纵杆251且换第一和第二控制单元210和220，从而使该装置用途更多。交换操作在由装置主体201提供的模拟选择开关252完成。当选择了操纵杆251，在装置主体201上的显示单元253点亮，从而表明选择了操纵杆251。
另外，装置主体201也具有开始开关254，指示游戏开始，以及选择开关255，当开始该游戏时用户用于设定难度。下面将详细说明本发明的第一实施方案的结构。
图3为一方框图，示出了根据本发明第一实施方案的控制装置主要部分。
供控制装置200的压按控制操作的控制单元210、220、230和240具有包括控制体211的控制键211a及控制按钮221、231以及241和压力感应装置(检测装置)12的控制器11。
压力感应装置12可以由压力感应导电橡胶制成，以及电极12a和12b的位置在对称两端。电极12a连接至电源线13以及预定的电压由电源(Vcc)作用于此。电极12a和12b之间的电阻依据作用在压力感应装置12上的压力大小改变。
例如，由压力感应导电橡胶制成的压力感应装置12，当没有压力作用时呈现最小电阻，随着作用于其上的压力变大，电阻增加，如图4的点线所示。所以，当没有压力时最大模拟信号(电压)在另一电极12b输出，而随着压力增加(图4的实线)时输出的模拟信号(电压)减小。
压力感应装置12安装在控制器11推入的路径/线路中。当用户压按控制器11时，施加压力，同时压力感应装置12的电阻改变。相对应于压力的模拟信号在电极12b侧输出。
用于控制控制装置200的微处理器单元14(下文中缩写为MPU)装配在控制装置200的内板上。MPU 14用作电平分段单元(LS)15，用于将由压力感应装置12输出的模拟信号电平分段为多多个电平，A/D转换单元16用于将由压力感应装置12输出的模拟信号按照由电平分段单元15分段的输出电平，转换为数字信号。压力感应装置12的电极12b连接至电平分段单元15输入侧。
电平分段单元15具有将预定的模拟信号电平(电压)范围以均匀宽度分段的基本功能，如图4所示。段数可以任意设定，图4所示的示例图解说明了模拟信号电平范围被均匀地分段为8个电平。由此均匀分段的各个输出电平L1至L8传输到A/D转换单元16。另外，由电平分段单元15均匀分段的模拟信号电平范围可以任意改变。
A/D转换单元16将由电平分段单元15分段的模拟信号依据模拟信号输出电平转换为数字信号并输出该数字信号。也就是说，具有多位的数字信号由A/D转换单元16依据输出电平L1至L8输出。
在这里，将对电平分段单元15及A/D转换单元16的特定示例进行说明。如果假设控制装置200是由3.5V的电源供应电压驱动的，由压力感应装置12输出的模拟信号的变化范围为0-2.4V。如果又假设电平分段单元15将输出电平变化范围0-2.4V均匀地分为8段，每一段的电平宽度为0.3V。
所以，电平分段单元15将由该压力感应装置12输出的模拟信号的2.4-2.1V、2.1-1.8V、1.8-1.5V、1.5-1.2V、1.2-0.9V、0.9-0.6V、0.6-0.3V和0.3-0V的输出电平分别分为电平1(L1)、电平2(L2)、电平3(L3)、电平4(L4)、电平5(L5)、电平6(L6)、电平7(L7)以及电平8(L8)。
A/D转换单元16把具有多位的适当数字信号赋于如上所述的电平分段的输出电平并输出该数字信号。例如，把具有多位比如8位或者16位的数字信号赋于输出电平，以及″1f″、″3f″、…、″ff″(16进位表示法)的数字信号分别赋于电平1、电平2、…、电平8，并输出。
具有多位并由A/D转换单元16输出的数字信号通过控制装置200内板的提供的接口17传输到游戏机主体100，所以数字信号使得游戏字符移动等。
由压力感应装置12输出的模拟信号电平的变化对应于由控制器11实施的压力的变化，如上所述。因此，具有多位并由A/D转换单元16输出的数字信号对应于用户施加在控制器11上的压力。如果游戏字符的操作等，受到用户压按操作相关的具有多位的数字信号的响应的控制时，可能会意识到，与响应″1″或″0″的单一位数字信号的开/关控制操作比较起来，模拟方式实现较为平滑。
根据本实施方案，A/D转换单元16也可以作为依据压力感应装置12输出的模拟信号改变的以及响应开关18的切换操作而输出具有单一位(也即″1″或者″0″)的单一位数字信号的输出单元。具有多位的数字信号或者具有单一位的数字信号由A/D转换单元16输出。
按照本实施方案，开关18是受游戏机主体100根据从记录在光碟的游戏程序传送而来的控制信号的响应的控制。也就是说，如果执行记录在光碟上的游戏程序，游戏机主体100输出控制信号，用于指示A/D转换单元16作为具有多位的数字信号或者具有单一位的数字信号的输出单元或者输出控制信号，用于根据程序内容引导A/D转换单元16作为具有单一位的数字信号的输出单元。依据控制信号，开关18选择并切换A/D转换单元16的功能。
根据开关18选择的功能，A/D转换单元16将压力感应装置输出的模拟信号转换为具有多位的数字信号或者具有单一位的数字信号并输出转换后的数字信号。如果选择了作为具有多位的数字信号的输出单元的功能，如上所述的由电平分段单元15均匀分段的输出电平将转换为相应的数字信号并输出到游戏机主体100。换句话说，如果选择了作为具有单一位的数字信号的输出单元的功能，具有单一位″1″或者″0″的数字信号按照由压力感应装置12输出的模拟信号中的变化输出到游戏机主体100。
开关18可以由用户手动操作来切换。例如，切换开关18的功能位于控制装置200所提供的模拟选择开关252，以及开关18根据模拟选择开关252的手动操作而动作，从而切换A/D转换单元16的功能。
按照本实施方案，如图5所示，第一至第四控制单元210、220、230以及240具有该具有如图3所示的配置。因此，可能分别使用控制单元210、220、230和240的数字操作及模拟操作。另外，只有在第一至第四控制单元210、220、230和以及240中任选的控制单元才可以有如图3所示的配置。
如上文所解释，电平分段单元15将压力感应装置12输出的模拟信号输出电平在预定的范围内均匀地分段。然而，如果预定范围偏离了压力感应装置12实际输出的模拟信号(电压)的范围，就存在不可能输出与该控制器11状态匹配的数字信号的危险。
此外，压力感应装置12具有个体差异以及电源供电压也可能变化。这将导致控制单元210、220、230和240提供的压力感应装置12输出的模拟信号的输出范围的变化，基于个体的控制装置200。
根据本实施方案，控制装置200包括用于单独设定由电平分段单元15分段的模拟信号电平输出范围的定标功能(分段范围调整装置)。
图6为一方框图，示出了电平分段装置的定标的第一结构示例。如图所示的配置，MPU 14包含存储器20，由电平分段单元15分段的模拟信号输出电平储存在存储器20中。
例如，在控制装置200的生产线上，预定的负载作用于控制装置200，从而使压力感应装置12的电阻变成最大。这时，由压力感应装置12输出的模拟信号输出电平储存在存储器20中。
接下来，将基于上述的特定示例来说明。假设电平分段单元15的默认值设定为将在0-2.4V范围内变化的电压电平均匀地分段为8个电平，以及当预定的负载作用时，压力感应装置12输出2.0V的模拟信号，A/D转换单元16输出相当于电平2的数字信号″3f″，如上所述。数字信号″3f″储存在该存储器20中，而且电平分段单元15调整依据设定值分段电平的模拟信号输出范围。
另外，数字信号″3f″相当于2.1V-1.8V的模拟信号输出电平。在该范围内的电压值最好是预先指定。例如，预定所谓输出电平的最大电压值(在前例中为2.1V)为分段为电平的模拟信号的输出电平范围上限。
图7为一方框图，示出了电平分段装置的定标的第二结构示例。如图7所示的配置，控制装置200不提供存储器，以及取而代之的是，由电平分段单元15分段的模拟信号输出电平范围储存在控制装置200连接的游戏机主体100内置的存储器111中或者储存在可拆卸的存储卡112中。
当该电平分段单元15的定标通过使用这一配置执行时，用于执行定标操作的设定程序建立在储存于游戏机主体100内的ROM(只读存储器)110的控制程序中。
图8示出了设定程序的一个示例的流程图。
首先，游戏机主体100的电源被打开(步骤S1)。用户通过选项单选择控制单元的灵敏度设定(定标)(步骤S2)。之后，设定显示在电视接收机120上的屏幕(步骤S3)。例如，在设定萤幕上显示提示用户重压预先决定控制单元提供的控制器11的信息。当用户根据显示，重压控制器11时，由压力感应装置12输出的模拟信号输出电平被检测，在这时输出至游戏机主体100(步骤S4)。输出电平储存在内置的存储器111中(步骤S5)。上文提到的步骤为控制装置200的各电平分段单元15重复(步骤S6)，以及控制单元灵敏度设定结束。
控制装置200提供的电平分段单元15依据储存在该游戏机主体100之内置的存储器111的设定值调整分段的模拟信号输出电平范围。
也可能提供用于执行记录在光碟的游戏程序的定标操作的设定程序。
图9，示出了设定程序的另一示例的流程图。
开始，将光碟装入游戏机主体100(步骤S10)。此后，检查，看存储卡112是否已经装入游戏机主体100(步骤S11)。如果还没有装入存储卡112，用户通过选项单选择控制单元的灵敏度设定(定标)(步骤S12)，并设定显示在电视接收机120上的萤幕(步骤S13)。例如，提示用户重压预定的控制单元提供的控制器11的信息显示在设定的萤幕上。当用户按照显示，重压控制器11时，由该压力感应装置12输出的模拟信号输出电平被检测，在这时输出到该游戏机主体100(步骤S14)。该输出电平储存在内置存储器111中(步骤S15)。上文提到的步骤为该控制装置200的各电平分段单元15重复(步骤S16)，以及该控制单元灵敏度设定结束。
如果在步骤S11检测出已经装入了存储卡112，就检查，看关于定标的设定值是否已经储存到存储卡112中(步骤S17)。如果步骤S17的结果为YES时，该控制单元灵敏度设定就结束。在这种情况下，控制装置200提供的电平分段单元15按照储存在存储卡112的设定值调整将要被分段的模拟信号的输出电平范围。
如果没有关于储存在存储卡112的定标有关的设定值时，该处理步骤进行至步骤S12，就进行上述的定标操作。之后，在步骤S15检测的由压力感应装置12输出的模拟信号的输出电平储存在存储卡112中(步骤S16)。
控制装置200提供的电平分段单元15依据储存在游戏机主体100内置存储器111或者存储卡112的设定值调整将要被分段的模拟信号输出电平输出范围。
图10，示出了电平分段单元15的定标的第三结构的示例的方框图。按照如图所示的配置，二电量装置21及22(件为电位设定装置)为串连至控制装置200连接到的压力感应装置12电源线13。电量装置21及22使电源线13之间的电压可以调整。
电平分段单元15根据电量控制装置21和22调整的电源线13之间的电压V1和V2设定分段模拟信号输出电平范围，如图11所示。换句话说，电平分段单元15设定由电量装置21在接近电源Vcc侧检测的中间电压V1是分段模拟信号输出电平范围的最大值，设定由另一电量装置22检测的中间电压V2是分段模拟信号输出电平范围的最小值，并将压力感应装置12输出的模拟信号输出电平在中间电压V1至V2范围内均匀分段。电量装置21和22，比如可以在控制装置200装载时加以调整。
如果在电平分段单元15增加中间电压V1至V2的监视功能，永久性改变等，以及中间电压V1和V2波动时，分段模拟信号输出电平范围可以根据波动之后的中间电压V1及V2调整。如果添加了如此构成的自动定标功能，当中间电压V1和V2依据压力感应装置12及电量装置永久性改变以及电源电压的变化波动时，可能总是维持在适当设定，因为分段模拟信号输出电平范围，根据扰动之后的中间电压V1和V2进行了调整。
然而，如果电平分段单元15总是执行自动定标，输出到游戏机主体100的信号就可能存在延时。在这种情况下，只有当控制装置200的电源打开时，电平分段单元15可以根据检查该电源线13的中间电压V1和V2而调整将要被分段的模拟信号的输出电平范围。
图12，示出了电平分段单元定标的第四结构的示例的方框图。如图所示的配置，二电量装置21及22为串连插入至控制装置200连接的压力感应装置12电源线13，另外，MPU 14包含比较器23和存储器24。
由电平分段单元15分段的模拟信号的输出电平范围限制值被预先储存在存储器24中。例如，MPU 14将允许电压作为限制值储存在存储器24中。比较器23一直监视通过电量装置21和22检测的中间电压V1和V2，用于比较储存在存储器24中的限制值与中间电压V1及V2(尤其是V1)，提供了当中间电压超过所提供的限制值时，将该限制值强制传送至电平分段单元15的功能。如果限制值被比较器23传送时，根据限制值分段的模拟信号输出电平范围被调整。
按照上述结构，如果超过了MPU 14处理能力过大的输出电平的模拟信号，从压力感应装置12输出时，可以补偿MPU 14的正常操作。
接下来，将详细说明按照本发明第一实施方案的控制装置220提供的控制单元结构的示例。
图13至15，示出了第二控制单元的第一结构示例。
第二控制单元220包括构成控制器11的四个控制按钮221、弹性体222和片状构件223，在片状构件上提供了压力感应装置12，如图14所示。如图13所示，控制按钮221从后侧装配到构成装置主体201上方表面的装配孔201a。装配在装配孔201a的控制按钮221在轴向方向是可以移动的。
弹性体222由绝缘橡胶等制成，具有往上伸出的弹性部分222a，并支撑在弹性部分222a上表面的控制按钮221的下端。如果压按控制按钮222，弹性部分222a倾斜部分会弯曲，并且弹性部分222a上表面将与控制按钮221一起移动。如果作用在控制按钮221上的压力消除，弯曲的弹性部分222a的倾斜部分将弹性恢复，同时控制按钮221会弹起。也就是说，弹性体222的作用相当于激励装置，使由于压按操作压下的控制按钮221恢复到原始位置。
片状构件223由薄片材料如可弯曲的并绝缘的膜片制成。压力感应装置12为提供在该片状构件223适当部分。如图15所示，压力感应装置12安装为通过弹性体222面向控制按钮221。
根据本结构的示例，凸出物221a安装在作为控制器11的控制按钮221底部，用于支撑凸出物221a的凹形部分222b安装在弹性体222的弹性部分222a。如果压按控制按钮221，凸出物221a通过弹性部分222a的凹形部分222b，挤压压力感应装置12。
如上所述，压力感应装置12的电阻随着作用在控制按钮221上的压力的变化而变化。凸出物221a在控制按钮221底部，凸出物221a压按压力感应装置12，所以压力可以传输到高灵敏度的压力感应装置12。
然而，由于凸出物221a压按压力感应装置12，作用在压力感应装置12和弹性体222凹形部分222b上的压力过大，就可能降低压力感应装置12及弹性体222耐用性。
下面。，如图16和17的第二结构示例，作为控制器11的控制按钮221底部是平的，全部平坦的底部压按压力感应装置12。弹性体222弹性部分222a中没有凹形部分，其平坦的表面支撑控制按钮221的底部。如果使用这种结构，虽然传输到压力感应装置12的控制按钮221压力的灵敏度下降了，但压力感应装置12和弹性体222的耐用性改善了。
图18和图19示出了第二控制单元的第三结构示例。
如图所示的第三结构示例，在构成控制装置200的内板204的适当部分直接提供压力感应装置12。由于在内板204上提供了压力感应装置12，就可以省略片状构件，从而减少元件数。另外，当然，该压力感应装置12在压力可以从控制按钮221传输到的部分。
图20和图21示出了第一控制单元的结构示例。
如图20所示，第一控制单元210包括十字形控制体211、用于定位控制体211的衬套212和供弹性支撑控制体211的弹性体213，还有，如图21所示，具有结构，其中压力感应装置12通过弹性体213安装在面向控制体211的控制键211a(控制器11)位置。
第一控制单元210总体/一般结构从日本公开(未经审查)的、编号8-163672的专利等中是熟知的，因此省略详细说明。但是，装配好的控制体211使控制键211a(控制器)能够压按到压力感应装置12侧(图21)，而在212中心的半球形的凸形部分212a被设定为支点。
如果压按作为控制器11的控制键211a，压力就通过弹性体213作用在压力感应装置12上，压力感应装置12的电阻随着压力变化而改变。如图21的结构示例示出了直接在构成控制装置200的内板204的适当部分的压力感应装置12。然而，类似于如图14和15所示的第二控制单元220的结构示例，在片状构件233上可以提供压力感应装置12。
图22和图23示出了第三控制单元的结构示例。
第三控制单元230包括两个控制按钮231、用于定位在控制装置200内的控制按钮231的衬套232、支架233，支架233用于支撑控制按钮231、弹性体234和内板235，以及使压力感应装置12在内板235上具有适当位置。
第三控制单元230总体/一般结构也从日本公开(未经审查)的、编号为8-163672的专利等中所熟知，因此省略了其详细说明。然而，当被衬套232导引时可以压按控制按钮231。当压按控制按钮231，压力经由弹性体234作用在压力感应装置12上。压力感应装置12的电阻随着作用在其上的压力变化而改变。图22和图23的结构示例示出了直接在构成控制装置200的内板204的适当部分的压力感应装置12。然而，类似于如图14和15所示的第二控制单元220的结构示例，在片状构件233上可以提供压力感应装置12。
另外，第四控制单元240也类似于第三控制单元230的结构。
虽然上述说明解释了本发明应用于第一至第四控制单元210、220、230和240的实施例中的结构示例，但是本发明并不被限制用于所有控制单元。本发明所采用的控制单元可以任意选择，而且其他控制单元可以有传统的结构。接下来，将详细说明按照本发明第二实施方案的结构。另外，相同的引用数字与已经说明的第一实施方案那些部分相同的部分，因此省略了详细说明。
根据第一实施方案的控制装置200，依据由压力感应装置12输出的模拟信号产生具有多位的数字信号和具有单一位的数字信号。然而，按照将在下文说明的第二实施方案，具有多位的数字信号由压力感应装置12输出的模拟信号产生，具有单一位的数字信号通过检测数字开关的开/关状态而输出。
图24的方框图示出了按照第二实施方案的控制装置主要部分。
根据本实施方案，控制装置200的控制单元210、220、230和240具有包括控制按钮221、231及241和控制体211的控制键211a；压力感应装置12；和数字开关30的控制器11。在它们之间，控制器11及压力感应装置12具有类似于如上文提到的第一实施方案的控制装置200的那些结构。
数字开关30包括第一和第二固定端31和32，以及可移动的构件33，可移动构件33与第一和第二固定端31和32的连接/不连接使得固定端变为连接/不连接。可移动构件33依据控制器11的压按操作而移动，从而连接或者不连接第一及第二固定端31与32。如图24所示，数字开关30的第一固定端31连接至电源线13，因此电源(Vcc)由此将预定的电压施加上来。
在该控制装置200内板上的MPU 14包括用于检测该数字开关30开/关状态并输出具有单一位的数字信号的数字信号产生单元35、用于切换数字信号产生单元35输出与A/D转换单元16输出并将该信号输出到外部的切换开关18a、用于操作切换开关18a的开关18、电平分段单元(LS 15)以及A/D转换单元16。
根据本实施方案的A/D转换单元16只具有将由压力感应装置12输出的模拟信号转换为具有多位的数字信号并输出该转换后的数字信号的功能。
数字信号产生单元35的输入端连接到数字开关30的第二固定端32，因此监视第二固定端的电压变化。换句话说，如果开关30是打开的，第二固定端32具有与电源线13相同的电位。如果开关30是关闭的，第二固定端32被设定为0V。数字信号产生单元35依据在第二固定端32的电压变化输出具有单一位的数字信号(″0″或者″1″)。
按照本实施方案，开关18收到游戏机主体100依据记录在光碟的游戏程序传送的控制信号的响应的控制。也就是说，如果执行光碟中载入的游戏程序，游戏机主体100输出控制信号以连接切换开关18a至A/D转换单元16侧或者以连接改变开关18a至数字信号产生单元35。根据控制信号，开关18操作切换开关18a。
切换开关18a也可以由用户手动操作而切换。例如，用于切换开关18的功能也可以赋予在控制装置200的模拟选择开关252，切换开关18a可以通过模拟选择开关252的手动操作而操作。
根据具有上述结构的第二实施方案的控制装置200，数字开关30的可移动构件33依据控制器11的压按操作和由压力感应装置12依据由控制器11施加的压力输出的模拟信号连接第一和第二固定端31及32。数字信号产生单元35根据数字开关30的状态改变输出具有单一位的数字信号，而A/D转换单元16输出具有多位的数字信号，数字信号依据作用于压力感应装置12的压力具有输出电平。
所以，改变开关18a的选择使得控制装置200输出具有单一位的数字信号或者具有多位的数字信号到游戏机主体100。
根据本实施方案，如图25所示，第一至第四控制单元210、220、230及240具有如图24所示的结构。因此，控制单元可能分别使用数字操作或者模拟操作。另外，如图26所示，只有第一至第四控制单元210、220、230及240中任选的控制单元可能具有如图24所示的结构。
根据本实施方案的控制装置200也具有定标功能(分段范围调整单元)，用于单独设定由电平分段单元15分段的模拟信号输出电平范围，如图6、7、10和12所示。
接下来，将参考附图详细说明按照本发明第二实施方案的控制装置200提供的第二控制单元结构示例。
图27和图28示出了按照本实施方案的第一结构示例。
第二控制单元220包括作为控制器11的四个控制按钮221、弹性体222和具有压力感应装置12在其上的片状构件224，以及具有数字开关30的第一及第二固定端31及32在其上的片状构件225，如图27所示。控制按钮221从后侧装配至在装置主体201上表面的装配孔201a，类似于上述的第一实施方案的情况(参考图13)。装配在装配孔201a的控制按钮221在轴向方向可以移动。
弹性体222由绝缘橡胶等制成，具有往上伸出的弹性部分222a和支撑在弹性部分222a上表面的控制按钮221的下端。如果压按控制按钮221，弹性部分222a倾斜部分弯曲，且弹性部分222a的上表面与控制按钮221一起移动。如果作用在控制按钮221上的压力消除，弯曲的弹性部分222a的倾斜部分，弹性回复，控制按钮221被上推。也就是说，弹性体222作为压按操作压下的控制按钮221的激励装置，使控制按钮221回复到原来的位置。
数字开关30的可移动构件33在弹性部分222a上表面内侧(参考图28)。可移动构件33由导电材料制成，随着由于控制按钮221压按操作而致的弹性部分222a的变形而往下移动。
片状构件225由薄片材料如可弯曲的又绝缘的薄片制成。第一和第二固定端31和32在片状构件225的适当部分上。如图28所示，第一和第二固定端31和32被安装来面向可移动构件33。按照这种结构，由弹性部分222a上表面下方的可移动构件33依据用于控制器11的控制按钮221的压按操作而移动，并与第一和第二固定端31和32接触，从而电气连接第一和第二固定端31和32。
片状构件224也由绝缘薄片材料制成。压力感应装置12在片状构件224的适当部分上。如图28所示，压力感应装置12被安装来通过弹性体222和片状构件225面向控制按钮221。
如上文所解释，片状构件225可以弯曲而且薄，所以能够将通过弹性部分222a和可移动构件33传输的控制按钮221上的压力，基本不变地传输到压力感应装置12。
图29和图30示出了根据本实施方案的第二控制单元的第二结构的示例。
根据如图所示的第二结构示例，在构成控制装置200的内板204的适当部分上直接提供了的压力感应装置12。由于在内板204上直接提供压力感应装置12，所以可能省略片状构件224，减少元件数。当然，压力感应装置12是在能够将压力从控制按钮221传输到的位置上。
图31A、31B和32示出了按照本实施方案的第二控制单元的第三结构示例。
根据如图所示的第三结构示例，数字开关30的第一和第二固定端31和32在片状构件225表面上，而压力感应装置12在片状构件225后侧。第一和第二固定端31和32以及压力感应装置12被定位，相互面对把片状构件225夹在中间。安装片状构件225，所以由控制装置200内壁200a及绕线电路以平坦方式支撑压力感应装置12(参考图32)。
上述的结构可以省略一个片状构件。
图33示出了根据本实施方案的第二控制单元的第四结构示例。
根据如图所示的第四结构示例，数字开关30的可移动构件33置于其上有压力感应装置12的片状构件224的后侧。片状构件224和片状构件225的安装被改变，片状构件224安装在片状构件225与弹性体222之间的中间部分，在片状构件225上具有第一和第二固定端31和32。安装片状构件225，所以由控制装置200内壁200a及绕线电路以平坦方式支撑压力感应装置12(参考图33)。
根据本实施方案，虽然描述了第二控制单元220的多种不同的示例，但是其他控制单元210、230和240可以类似地构成。
还有，通过利用具有图4和图11所示的特性的压力感应装置12描述了第一和第二实施方案。换句话说，根据该特性，控制器11压力的增加使得压力感应装置12的电阻增加，从而使输出电压降低。然而，根据第一和第二实施方案，也可能使用具有与上文所述的特性相反的特性的压力感应装置12。也就是说，根据相反的特性，控制器11压力的增加使得压力感应装置12的电阻减小，从而使输出电压增加。使用具有相反特性的压力感应装置12，电平分段单元15的输入特性就需要反向。然而，压力感应装置12的特性是，除非压按控制器11，不会有高电压作用。下面，将详细说明按照本发明第三实施方案的结构。另外，相同引用数字代表与已经说明过的第一实施方案的那些部分相同的部分，因此省略了其详细说明。
虽然如第一实施方案的控制装置200将压力感应装置12用作检测装置，但是将说明的按照第三实施方案的检测装置包括电阻器40及导电构件50。
图34A至图34C示出了按照本实施方案的第二控制单元的一个结构示例。虽然只示出了单一控制按钮221及其相关的结构，在第二控制单元220中可以提供多个控制按钮221，如果选择了任何所需的控制按钮221，各个控制单元具有与图中显示的结构相同的结构。
换句话说，按照本实施方案的第二控制单元220包括作为控制器11的控制按钮221、弹性体222、导电构件50以及电阻器40。导电构件50由，例如具有弹性的导电橡胶制成，并作成尖峰形状，其中该尖峰顶部在其中心。导电构件50粘接在构成弹性体222的弹性部分222a的上表面内侧。
电阻器40，例如，在内板204上，以面向导电构件50，而且导电构件50根据控制按钮221的压按操作与电阻器40接触。导电构件50随着作用在控制按钮221上的压力(也就是说，电阻器40接触压力)而变形，从而改变与电阻器40的接触面积，如图34B和34C所示。换句话说，当作用在控制按钮221上的压力较小时，接近具有尖峰形状的导电构件50顶部部分与电阻器40接触，如图34B所示。此外，当控制按钮221上的压力变成较大时，导电构件50从顶部逐渐变形而且接触面积变得更大。
图35示出了电阻器40、导电构件50、以及装置周边电路的配置。可变电阻器42相当于图34A至34C的导电构件50和电阻器40的组合。固定电阻器41(图34A至34C中未示出)连接至电阻器40。电源电压Vcc作用到串连的可变电阻器42和固定电阻器41，也就是说，跨越电极40a及40b。
可变电阻器42相当于导电构件50和电阻器40的组合。可变电阻器42的电阻随着导电构件50与电阻器40之间的接触面积的变化而改变。也就是说，如果导电构件50与电阻器40接触时，导电构件50当作电阻器40旁路，流过电流。所以，接触部分等效为短路，使电阻器40的电阻降低。随着导电构件50的接触面积变大，电阻器40的电阻降低得更多。
跨越电极40a及40b的电源电压Vcc被电阻随控制按钮221上的压力而改变的可变电阻器42和固定电阻器41分压。因此，随着可变电阻器42的电阻变小，从可变电阻器42与固定电阻器41之间的输出端40c获得的输出电压就会变大，换句话说，如果可变电阻器42电阻变大，输出电压将变小。
图36示出了电阻器40的输出端40c输出的模拟信号(电压)的特性。
首先，由于当电源打开时，电压作用到该电阻器40，所以预定的模拟信号(电压)Vmin由输出端40c输出，直到压按控制按钮221为止(图中显示的位置″a″)。接着，由于电阻器40的电阻在压按控制按钮221，导电构件50与电阻器40接触之前不会改变，所以电阻器40的输出保持在Vmin不变。此外，压按控制按钮221，导电构件50与该电阻器40接触(图中的压按位置″b″)，此后导电构件50与该电阻器40的接触面积随着作用在控制按钮221上的压力增加而增加。因此，电阻器40内部电阻减小，从电阻器40的输出端40c输出的模拟信号(电压)增大。当导电构件50最大程度变形时，从电阻器40输出端40c输出的模拟信号(电压)等于最大值Vmax(图中的压按位置″c″)。
图37为亦方框图，示出了按照本发明第三实施方案的控制装置的主要部分。
根据本实施方案，在控制装置200内板上该MPU 14也包括电平分段单元15、A/D转换单元16以及开关18。根据本实施方案，从电阻器40输出端40c输出的模拟信号(电压)输入至该电平分段单元15，之后，模拟信号输出电平由电平分段单元15分段为多电平，此外，该A/D转换单元16把从电阻器40输出的模拟信号按照分段输出电平转换为数字信号。
电平分段单元15和A/D转换单元16的功能与先前提到的第一实施方案那些功能相同。电平分段单元15具有用于将由电阻器40输出的模拟信号(电压)电平范围以均匀宽度分段的基本功能，如图36所示。段数可以任意设定，在图36所示的示例中，模拟信号(电压)电平范围均匀分段为8个电平。如上文讨论的均匀分段的模拟信号(电压)电平范围的各输出电平L1至L8传输到A/D转换单元16。另外，由电平分段单元15均匀分段的模拟信号电平范围可以任意改变。
A/D转换单元16将由电平分段单元15分段的模拟信号电平依据模拟信号输出电平转换为数字信号并输出该数字信号。换句话说，A/D转换单元16依据电平L1至L8输出具有多位的数字信号。
A/D转换单元16把具有适当的多位的数字信号赋予分段电平的输出电平，并输出该数字信号。例如，具有多位如8位或者16位的数字信号被赋予输出电平，并被指定为数字信号″1f″、″3f″、…、″ff″，分别以电平1(L1)、电平2(L2)、…、电平8(L8)输出。
从A/D转换单元16输出的具有多位的数字信号以在控制装置200内板的接口17所提供的方式传输至游戏机主体100。数字信号使得游戏字符等的移动。
从电阻器40的输出端40c输出的模拟信号的电平改变相对应于作用在控制按钮221(控制器11)的压力的改变。所以，由该A/D转换单元16输出的具有多位的数字信号对应于用户作用在控制按钮221(控制器11)上的压力。如果游戏字符等的操作受到具有多位的、与上述的用户压按操作相关的数字信号控制时，与具有单一位(″1″或者″0″)的数字信号的控制操作相比较，可能以模拟方式操作更为平滑。
按照本实施方案，A/D转换单元16也作为根据电阻器40输出端40c输出的模拟信号改变的具有单一位(″1″或者″0″)的数字信号的输出单元，并能够响应开关18的切换操作，输出具有多位的数字信号或者具有单一位的数字信号。
按照本实施方案，开关18也受到作为游戏机主体100按照记录在光碟的游戏程序传送的控制信号的响应的控制。也就是说，如果执行记录在光碟的游戏程序，游戏机主体100输出控制信号用于导引A/D转换单元16作用为具有多位的数字信号或者具有单一位的数字信号的输出单元或者输出控制信号用于依据程序内容指引A/D转换单元16作为具有单一位的数字信号的输出单元。依据控制信号，开关18选择并切换A/D转换单元16的功能。
按照开关18选择的功能，A/D转换单元16将从压力感应装置输出的模拟信号转换为具有多位的数字信号或者具有单一位的数字信号并输出该转换后的数字信号。如果选择了作为具有多位的数字信号的输出单元的功能，如上所述的电平分段单元15均匀分段的输出电平转换为相应的数字信号并输出至游戏主体100。
换句话说，如果选择了作为具有单一位的数字信号的输出单元的功能，具有单一位(″1″或者″0″)的数字信号依据从电阻器40的输出端40c输出的模拟信号的改变输出至游戏主体100。也就是说，如果识别到从电阻器40输出端40c输出的模拟信号值为Vmin时，A/D转换单元16判断出没有压按控制按钮，并输出数字信号″0″。相反地，如果依据A/D转换单元16的输出识别到由电阻器40输出端40c输出的模拟信号值不为Vmin时，A/D转换单元16就判断出压按了控制按钮，并输出数字信号″1″。
然后，开关18可以根据用户手动操作切换。例如，用于切换开关18的功能被分配至控制装置200提供的模拟选择开关252，以及手动操作，因此切换A/D转换单元16的功能。
如上所述，电平分段单元15将由电阻器40输出的模拟信号输出电平在预定范围内均匀分段。然而，如果预定范围与由该电阻器40实际输出的模拟信号(电压)范围偏离，就会导致不可能输出与控制器11状态匹配的数字信号。
然而，电阻器40和导电构件50具有个体差异，而且电源电压也会变化。所以，单独的控制装置200将导致从电阻器40输出的模拟信号输出范围的不同。
之后，按照本实施方案的控制装置200包括分段范围设定单元25，用于单独设定由电平分段单元15(参考图37)分段的模拟信号的输出电平范围，因此将由电平分段单元15分段的模拟信号(电压)电平范围定标。
图38是用来解释分段范围设定单元功能的。
如图38所示，由电阻器40输出的模拟信号(电压)最小值Vmin和最大值Vmax是在分段范围设定单元25内预先初始设定的。最大值Vmax的任意允许值α是预先设定的。当电阻输出(模拟信号)依据A/D转换单元16的信息识别时，设定该允许值α以补偿变化。此外，在最小值Vmin附近的判别值γ被预先设定，以判断控制按钮是否被压按。
对设定而言，分段范围设定单元25按如下步骤进行定标操作。
当控制装置200的电源打开了时，分段范围设定单元25识别由该电阻器40依据A/D转换单元16的信息实际输出的模拟信号(电压)的电平Vmin(真实)，调整由该电阻器40输出的模拟信号(电压)的最小值Vmin。
在这种情况下，考虑用户压按控制按钮221等的因素，判断Vmin(真实)是否在许可误差值γ范围内，其中Vmin设定为中央值。如果Vmin(真实)在(Vmin+γ)＞Vmin(真实)＞(Vmin-γ)范围之外，就通知用户，定标正在进行。
为了通知用户，可能采取把控制装置200上的显示单元253打开/关闭的方法，以及如果控制装置200建立了振动机制，就操作该机制等。
接下来，在Vmin(真实)在(Vmin+γ)＞Vmin(真实)＞(Vmin-γ)范围内的条件下，值Vmin(真实)与Vmin比较。比较时，如果Vmin(真实)＞Vmin，初始设定值Vmin设定为由电阻器40输出的模拟信号(电压)的最小值。如果Vmin(真实)＜Vmin时，改变实际输出值Vmin(真实)，并设定为由电阻器40输出的模拟信号(电压)的最小值。
接着，控制按钮221由用户通过手动操作重压等，从而识别电阻器40根据信息实际输出的模拟信号(电压)的电平Vmax(真实)，随后由A/D转换单元16输出。
如果值Vmax(真实)大于考虑了允许值α而得到的(Vmax-α)，将认为用户把控制按钮221压按到了极限，并比较Vmax(真实)与Vmax。比较时，如果Vmax(真实)＜Vmax，将初始设定值Vmax设定为由电阻器40输出的模拟信号(电压)的最大值。反之，如果Vmax(真实)＞Vmax，改变实际输出值Vmax(真实)，并设定为由电阻器40输出的模拟信号(电压)的最大值。
分段范围设定单元25控制电平分段单元15，从而将由电阻器40输出的模拟信号(电压)，从如上文所述的，最小值Vmin到最大值Vmax的范围内均匀分段。
图39A和图39B示出了导电构件变形的示例。
导电构件50，其形状，电阻器40的接触面积可以根据作用在电阻器上的接触压力而改变，并局限于图34A至34C所示的尖峰样的形状。例如，导电构件50可以是如图39A所示的球状形状或者是如图39B所示的具有多个高度不同的凸出物的形状。
如图40所示，电阻器40可以粘接至弹性体222中构成的弹性部分222a的上表面内侧，可以安装来面向导电构件50。
图41示出了按照本实施方案的第一控制单元的结构示例。
如图所示的结构示例，导电构件50粘接至弹性体213的上表面内侧，相对应于十字形控制体211的控制键211a(控制器11)。具有单一结构的电阻器40安装来面向导电构件50。
图42示出了电阻器的电路结构。如图所示，电阻器40串联地接入电源线13，电压跨接在电极40a和40b。电阻器40的内部电阻大致地分为第一和第二可变电阻器43及44，如示出。例如，与用于往上移动字符的控制按钮211a(上方向键)一起移动的导电构件50，与一部份第一可变电阻器43接触而且与用于往左移动字符的控制按钮211a(左方向键)一起移动的导电构件50由此接触，因此随着与导电构件50的接触面积的变化而改变电阻。例如，与用于往下移动字符的控制按钮211a(下方向键)一起移动的导电构件50与第二可变电阻器44接触而且与用于往右移动字符的控制按钮211a(右方向键)一起移动的导电构件50由此接触，因此随着与该导电构件50的接触面积的变化而改变电阻。
在可变电阻器43与44之间的中间部分提供了输出端40c，而且模拟信号由输出端40c依据控制按钮211a(控制器11)上的压力输出。
输出端40c的输出可以根据使用第一及第二可变电阻器43及44的电阻划分比率计算。如果第一可变电阻器43的电阻为R1，第二可变电阻器44的电阻为R2，电源电压为Vcc，在输出端40c产生的输出电压V可以由下式表示。
V＝Vcc×R2/(R1+R2)所以，当第一可变电阻器43的电阻减小时，输出电压增加。换句话说，当第二可变电阻器44的电阻减小时，输出电压减小。
图43示出了由电阻器输出端40c输出的模拟信号(电压)特性。
首先，当电源打开时电压作用至电阻器40，以致于预定的模拟信号(电压)V0由输出端40c输出，除非压按了控制器221的控制键211a。
接下来，如果压按任一控制键211a，电阻器40的输出保持在V0并且不变，因为在导电构件50与电阻器40接触之前，电阻器40的电阻不会改变。
甚至于，压按上方向键或者左方向键，且导电构件50与该电阻器40的第一可变电阻器43接触(图中的压按位置p)，以及此后第一可变电阻器43的导电构件50接触面积相对应于控制键211a(控制器)上的压力增加。因此，相对应于该位置的电阻减小，由电阻器40的输出端40c输出的模拟信号(电压)增大。当导电构件50最大程度变形时，由电阻器40的输出端40c输出的模拟信号(电压)设定为最大值Vmax(图中的压按位置q)。
相反地，压按下方向键或者右方向键，导电构件50与该电阻器40的第二可变电阻器44接触(图中的压按位置r)，以及此后第二可变电阻器44的导电构件50接触面积相对应于控制键211a(控制器)上的压力增加。因此，相对应于该位置的电阻减小，从而由电阻器40的输出端40c输出的模拟信号(电压)减小。当导电构件50变形至最大程度时，由电阻器40的输出端40c输出的模拟信号(电压)设定为最小值Vmin(图中的压按位置s)。
由电阻器40的输出端40c输出的模拟信号(电压)输入到电平分段单元15，如图44所示。电平分段单元15将模拟信号输出电平分段为多电平，此外，A/D转换单元16将由该电阻器40输出的模拟信号依据分段输出电平转换为数字信号。另外，图44所示的电平分段单元15、A/D转换单元16以及开关18的功能已经在上文中参考图37说明过了，所以省略其详细说明。
在非压按状态期间的值V0和由该电阻器40输出的模拟信号(电压)的Vmin最小值和最大值Vmax，预先在分段范围设定单元25中初始设定，用于初始设定由电平分段单元15分段的模拟信号输出电平范围，如图45所示。预设定最大值Vmax的任意许可值α和最小值Vmin的任意许可值β。当电阻输出(模拟信号)变化，依据A/D转换单元16的信息许可值α及β补偿。此外，预先设定在非压按状态下的输出的模拟信号(电压)的值V0附近的判别值γ，以判断控制按钮是否被压按。
对设定而言，分段范围设定单元25按照如下步骤进行定标操作。
当控制装置200的电源打开时，分段范围设定单元25首先依据该A/D转换单元16的信息识别，以调整由非压按状态的电阻器40的实际输出的模拟信号(电压)的电平V0，模拟信号(电压)的电平V0(真实)由电阻器40实际输出。
在这种情况下，考虑用户压按控制按钮221等的因素，判断V0(真实)是否在许可误差值γ范围内，其中V0设定为中央值。如果V0(真实)在(V0+γ)＞V0(真实)＞(V0-γ)范围之外时，就通知用户，定标正在进行。
对用户而言，可能采取将控制装置200的显示单元253打开/关闭的方法，以及如果在控制装置200建立了振动机制，就操作该机制等。
接下来，在V0(真实)在(V0+γ)＞V0(真实)＞(V0-γ)范围内的条件下，值V0(真实)与V0比较。比较时，如果V0(真实)＞V0，把初始设定值V0设定为由非压按状态的电阻器40输出的模拟信号(电压)的值。换句话说，如果V0(真实)＜V0，就改变实际输出值V0(真实)，并设定为由该非压按状态电阻器40输出的模拟信号(电压)的值。
然后，上方向键由用户手动操作，重压等，因此识别由电阻器40依据信息实际输出的模拟信号(电压)的电平Vmax(真实)，该电压后来由A/D转换单元16输出。
如果值Vmax(真实)大于考虑了允许值α而得到的(Vmax-α)，将认为用户把上方向键压按到了极限，并比较Vmax(真实)与Vmax。比较时，如果Vmax(真实)＜Vmax，将初始设定值Vmax设定为由电阻器40输出的模拟信号(电压)的最大值。反之，如果Vmax(真实)＞Vmax，改变实际输出值Vmax(真实)，并设定为由电阻器40输出的模拟信号(电压)的最大值。
对左方向键进行类似地操作。设定由电阻器40依据压按左方向键操作而输出的模拟信号(电压)的最大值Vmax。
接下来，由用户手动操作重压下方向键等，因此识别由电阻器40依据信息实际输出的模拟信号(电压)的电平Vmin(真实)，电压后来由A/D转换单元16输出。
如果值Vmin(真实)小于考虑了允许值β而得到的(Vmin+β)，将认为用户把下方向键压按到了极限，并比较Vmin(真实)与Vmin。比较时，如果Vmin(真实)＞Vmin，把初始设定值Vmin设定为由电阻器40输出的模拟信号(电压)的最小值。换句话说，如果Vmin(真实)＜Vmin，改变实际输出值Vmin(真实)，并设定为由电阻器40输出的模拟信号(电压)的最小值。
对右方向键案进行类似的操作。设定由电阻器40依据压按右方向键操作而输出的模拟信号(电压)的最小值Vmin。
分段范围设定单元25控制电平分段单元15，以便将由电阻器40输出的模拟信号(电压)，在非压按状态输出V0至最大值Vmax的范围内均匀分段，如上所述的那样设定该值，响应上方向键与左方向键的压按操作。分段范围设定单元25控制电平分段单元15，以便将由电阻器40输出的模拟信号(电压)，在非压按状态输出V0至最小值Vmin的范围内均匀分段，如上所述的那样设定该值，响应下方向键与右向键的压按操作。
另外，在上述说明中，上方向键与左方向键被指定为电阻器40的第一可变电阻器部分，下方向键与右向键被指定为电阻器40的第二可变电阻器部分。但是，本发明并局限于上述说明，很显然，可以任意设定键与可变电阻器部分之间的匹配。
关于第一控制单元210，电阻器40也可以单独配置于对应于控制体211控制键221a位置的导电构件50，从而具有如图35所示的电路结构。在此案例中，由电阻器40输出端40c输出的模拟信号(电压)的特性，如图36所示。
此外，本发明不局限于上述的实施方案。
按照本发明的控制装置不局限于将应用于图2所示的电子游戏机控制装置200。例如可能将按照本发明的控制装置，应用于各种怒涛的控制装置，其中能够通过数字操作和模拟操作改进其功能。
如上所述，按照本发明，对应于控制器压按操作的模拟信号被转换为数字信号，并输出转换后的数字信号。所以，通过用于压按操作的控制器实现数字操作，并通过没有检测装置的个体差异和作用于检测装置的电压变化的均匀分段输出数字信号，是可能的。
权利要求
1.一种控制装置，包括可以压按及操作的控制器；用于输出对应于控制器压按操作的模拟信号的检测装置；用于将由检测装置依据控制器的压按操作输出的模拟信号分段为多个电平的分段单元；用于依据由电平分段单元分段的输出电平将模拟信号转换为数字信号的A/D转换单元；和用于设定由电平分段单元分段的模拟信号输出电平范围的分段范围设定单元；其中由电平分段单元分段的由检测装置输出的模拟信号多个电平是在由分段范围设定单元所设定的范围内。
2.如权利要求1的装置，还包括用于将输出信号切换为具有多位的数字信号或者具有单一位的数字信号的开关，该开关连接到A/D转换单元。
3.如权利要求1的装置，其中所述分段范围设定单元包括储存单元；和多个输出电平，在模拟信号输出电平的范围内，由检测输出的模拟信号被电平分段单元分段，储存在储存单元中。
4.如权利要求3的装置，其中，取代所述控制装置的所述储存单元，使用了连接到控制装置的用作主体的娱乐装置的储存单元。
5.如权利要求1的装置，其中所述分段范围设定单元是插入至检测装置连接的电源线内的电量装置；和由检测装置输出的模拟信号被电平分段单元分段并在输出电平范围内的多个电平，由电量装置检测。
6.如权利要求1的装置，其中所述分段范围设定单元包括插入至检测装置连接的电源线内的电量装置；用于储存由电平分段单元分段的模拟信号输出电平范围的极限值的储存单元；和用于比较由该电量装置检测的输出电平范围与储存在该储存单元的极限值的比较器；其中，当输出电平范围在储存在储存单元的极限值范围内时，比较器输出由电量装置检测的输出电平范围到电平分段单元；当该电量装置检测的输出电平超过极限所限定的范围时，将极限值输出到电平分段单元。
7.如权利要求1的装置，还包括在所述控制器底部的凸出物、以及与该凸出物啮合及支撑凸出物的凹形部分的弹性体，其中所述检测装置由于弹性体变形而被压按。
8.如权利要求1的装置，还包括构成控制器底部的平坦表面、以及与该平坦表面啮合并支撑该平坦表面的平坦表面的弹性体，其中检测装置由于弹性体变形而被压按。
9.如权利要求7或8的装置，其中所述检测装置包括内板。
10.如权利要求1的装置，还包括开关；所述控制器提供的作为开/闭切换的数字开关；和用于输出具有单一位的数字信号的数字信号产生单元，数字信号产生单元与数字开关相连接；其中所述的数字开关切换数字信号产生单元的输出与A/D转换单元的输出。
11.如权利要求10的装置，还包括与所述控制器底部啮合并支撑控制器底部的弹性体；第一片状构件及第二片状构件和数字开关内的第一和第二固定端，数字开关由于弹性体变形而被压按，第一和第二固定端在第一片状构件的一侧上提供；其中检测装置在第二片状构件上一侧相对应于第一和第二固定端的部分。
12.如权利要求11的装置，其中的第二片状构件为内板。
13.如权利要求10的装置，还包括与控制器底部啮合并支撑该控制器底部的弹性体；和所述数字开关内的第一和第二固定端，数字开关由于弹性体变形而被压按，第一和第二固定端在第一片状构件的一侧上提供；其中所述检测装置在第二片状构件上一侧相对应于第一和第二固定端的部分。
14.如权利要求3的控制装置的信号输出调整方法，其中控制器根据受到预定压力的压按和控制，在控制器的压按操作期间，由检测装置输出的模拟信号输出电平储存在储存单元中。
15.如权利要求5的控制装置的信号输出调整方法，其中，如果由插入至检测装置连接的电源线内的电量装置检测的输出电平被改变，并且该输出电平被监视，由检测装置输出的模拟信号电平，在电量装置变化之后检测的输出电平范围内，分段为多个电平。
16.一种控制装置的信号输出调整方法，该控制装置包括可以压按和操作的控制器、用于输出对应于控制器压按操作的模拟信号的检测装置、用于将由检测装置按照控制器压按操作输出的模拟信号分段为多个电平分段单元，和用于将模拟信号按照由电平分段单元分段的输出电平转换数字信号的A/D转换单元，所述的控制装置连接到具有程序功能的娱乐装置，该方法包括下列步骤通过娱乐装置，按照预定调整的程序输出控制信号；把由检测装置输出的模拟信号的输出电平储存在构建于或者连接到娱乐装置的储存单元中；和通过电平分段单元，把由检测装置输出的模拟信号按照储存在储存单元的输出电平，分段为多个电平。
17.如权利要求16的方法，还包括步骤通过按照所述控制信号压按和操作控制器，把由检测装置输出的模拟信号输出电平，存储在作为储存单元的存储卡，储存单元可拆卸地与娱乐装置连接。
全文摘要
通过通常用于传统数字操作的控制器的压按操作实现模拟操作是可能的。提供了用来输出对应于控制器压按操作的模拟信号的检测装置(例如,压力感应装置),由检测装置输出的模拟信号被电平分段单元分段,并通过于A/D转换单元,将分段的模拟信号转换为对应于输出电平的、具有多位的数字信号。还提供了用于设定由电平分段单元分段的模拟信号的输出电平范围的分段范围设定单元(例如存储器)。电平分段单元将由检测装置输出的模拟信号的输出电平,在由分段范围设定单元所设定的范围内分段。
文档编号G06Q50/00GK1336840SQ00802701
公开日2002年2月20日 申请日期2000年9月8日 优先权日1999年9月11日
发明者尾形裕树, 田川和乡, 中泽宏之, 坂仓洋太郎, 味田广二 申请人:索尼电脑娱乐公司