专利名称：游戏机控制组件及游戏机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过操作若干按钮进行游戏的游戏机控制组件以及一种游戏机，更具体地说，涉及一种具有根据来自游戏机主机的特殊信号营建环境气氛的功能的游戏机控制组件和这类游戏机，上述游戏机主机具有重现视频记录载体的功能。
现有的游戏机控制组件CM由玻璃制成，如
图1所示，该组件有一个包括沿垂直方向可以隔开的上室2和下室3的壳体。壳体纵向两端设有第一控制器支座4和第二控制器支座5，壳体设计成矩形，它由手掌握住进行支撑。启动/选择部分6处于壳体中心的狭窄段，该部分包括若干启动和选择游戏的开关。此外，在壳体左右对称的两端加工有圆形突出部分，这些突出部分包括第一控制部分7、第二控制部分8，以及第三控制部分9和第四控制部分10，上述第一和第二控制部分由若干设置在基本上为各突出部分的中心的开关组成，上述第三和第四控制部分具有若干设置在壳体前侧壁面左右对称位置的开关，因此，可以用食指和中指进行人工操作。
启动/选择部分6包括设置在第一和第二控制部分7和8之间的居中位置的通常所说的启动开关11和选择开关12。选择开关12例如可以在游戏开始后选择游戏的难度，启动开关11是一个实际开始该游戏的启动开关。
第一控制部分7包括一道凹槽13和一个窗口15，上述凹槽处于壳体一端的圆形突出部分的中心，大体下凹成十字形，上述窗口处于凹槽13中，通过此凹槽可使四个键顶14a、14b、14c和14d从内侧向外侧凸起。窗口15安排成使四个键顶14a、14b、14c和14d的上端成十字形，以便与基本成十字形的凹槽13配合。
如图1所示，第二控制部分8设有一道凹槽16和四个圆柱体17，上述凹槽处于壳体另一端的圆形突出部分的中心，大体下凹成十字形，上述四个圆柱体17的开口尺寸可使处于十字形凹槽16的各角部位置的圆柱形键顶16a、16b、16c和16d从内朝外凸出。
为了显示各功能，在四个键顶16a、16b、16c和16d的顶部表面标出直观辨认的标记，例如标出“○”、“△”、“□”、“×”，这样可以方便地辨别出各开关的作用。此外，在上述键顶16a、16b、16c和16d的下端和圆柱体17的下部设有一些独特的突起或槽口，因此对它们进行组装时不致于与其它圆柱体17咬死。
如图1所示，将第三和第四控制部分9和10加工成从第一和第二控制部分7和8的前壁鼓出，第三和第四部分包括一个开口18和一个运动指示控制开关，上述开口由沿垂直方向平行于上述鼓出的壁的两排细长孔构成，上述运动指示控制开关由基本上与开口18相配的细长形突出的键顶19a、19b、19c和19d构成。
为了重现CD-ROM(未示出)、视频记录载体，可通过预定的连接件将这种结构的游戏机控制组件CM与录像机相连，录像机再与如TV接收机之类的监视器相连。然后用双手的手掌握住该控制组件，进行游戏时为了指示动作目标如人物在监视器屏幕上的运动可用双手的手指操作第一至第四控制部分7、8、9和10上的控制按钮。
但是上面所提到的这种主要用于家庭游戏机的控制组件CM被安排成通过用手指操作第一至第四控制部分上的按钮指示动作目标在监视屏上的运动来进行游戏，使用者通过观看或通过视觉感知和通过听出人物发出的声音或听觉感知只能觉察出监视屏上的人物。由于通过双手和两臂运动变化操作控制组件，控制组件本身不能通过反馈本身感知，基本上只利用了通过手指操作指示一个方向的功能。
本发明的目的是提供一种游戏机控制组件和一种游戏机，其中，借助于一种机构增加环境气氛能够改善游戏性能，从而通过控制组件本身可本身感知来自游戏机主机的反馈。
完成本发明的上述任务和其它任务的技术方案是提供一种具有若干操作按钮的游戏机控制组件，其通过电缆与游戏机主机相连。这种游戏机控制组件包括一个控制件，用于将通过若干操作按钮获取的操作数据经电缆传递至游戏机主机以及用于经电缆接收来自游戏机主机的包含预定动态传递数据的数据，和一个设置在该游戏机控制组件上的预定位置、由上述控制件根据预定动态传递数据控制的响应件。
此外，按照本发明，上述具有若干操作按钮经电缆与游戏机主机相连的游戏机控制组件包括一个控制件和一个响应件，上述控制件用于将由若干操作按钮获取的操作数据经电缆传递至游戏机主机和用于经电缆接收来自游戏机主机的包含预定动态传递数据的数据，其中该数据还包括一些控制数据；上述响应件设置在该游戏机控制组件上的预定位置上、并由上述控制件根据预定动态传递数据进行控制，上述响应件由上述控制件根据一些控制数据进行控制，因此可选择地产生不同动作。
下面结合附图进行详细描述，附图中相同的部件用相同的标号或符号代表，通过这些描述，本发明的特点、原理和效果将更加明显。
附图中图1为现有的控制组件结构的整体透视图；图2为本发明的整个游戏机控制组件透视图，图中示出的是将下室拆卸的状况；图3为电机和偏心安装的旋转件的透视图，其构成组装在控制组件中的响应件；图4为一右侧视图，它示出了控制组件振动状态；图5为一平面示意图，它示出了将要被组装在控制组件中的响应件被组装的位置；图6为一示意图，它示出了将控制组件与游戏机主机相连和将游戏机主机与监视器相连而进行游戏的情况；图7为一方框图，它示出了用于在控制组件和游戏机主机之间实现双向串行通信的主要区域；图8示出了处理来自游戏机控制组件的数据的过程；图9示出了处理来自游戏机主机的数据的过程；图10A和10B分别为供给电动机的电流值的数据示意图和电流波形图；图11为另一实施例的控制支座的右侧视图；图12为上述另一实施例的控制支座内部结构的平面图；图13为沿图12中A-A线剖开的剖面图；图14为上述另一实施例的控制支座的局部平面图；图15为图14的控制支座的内部结构的局部剖面图；图16为本发明的游戏机控制组件的第二实施例结构的透视图；图17为上述第二实施例中响应件结构的透视图18为上述第二实施例中响应件结构的剖面图；图19A和19B为用于图示出上述第二实施例中响应件的运行情况的剖面图；图20A和20B表示的是振动器驱动电流波形的信号波形图；图21为上述第二实施例中控制组件振动状态的右侧视图；图22为一平面图，它示出了上述第二实施例中振动器的结构；图23为表示上述第二实施例中游戏机工作情况的示意图；图24为将游戏机主机和游戏机控制组件相连的方框图；图25为表示游戏机控制组件完成程序的流程图；图26为表示游戏机主机完成程序的流程图；图27A和27B分别为供给线圈的电流值数据示意图和电流波形图；图28为上述响应件的另一实施例的剖面图；图29为上述响应件另一实施例的透视图；图30为响应件又一实施例的剖面图；图31为上述响应件又一实施例的透视图；图32A和32B为响应件再一实施例的透视图；图33为另一实施例的游戏机控制组件的振动状态的右侧视图；图34为上述另一实施例的游戏机控制组件内部结构的平面图；图35为沿图34中A-A线剖切的剖面图；图36为上述另一实施例的游戏机控制组件的平面图；图37为上述另一实施例的振动器结构的局部剖视图；图38为第三实施例的游戏机控制组件结构的透视图；图39为第三实施例的响应件结构的透视图；图40为第三实施例的振动器结构的透视图；图41为表示由振动件振动引起控制组件振动的侧视图；图42为上述响应件结构的平面图；图43为上述响应件另一种结构的平面图；图44为游戏机工作状态平面图；图45为第三实施例中游戏机主机和控制组件的连接框图；图46为一种角速度传感器结构的透视图；图47为一种Z轴角速度传感器结构的方框图48为一示意图，它示出了第三实施例中串行通信数据；图49为一示意图，它示出了第三实施例中串行通信数据；图50为在第三实施例中的游戏机控制组件上完成处理过程的流程图；图51为在第三实施例中的游戏机主机上完成处理过程的流程图；图52为一种独立的响应件结构的平面图；图53为音圈和电机组合的一个实例的平面图；图54为音圈和电机组合的一个实例的平面图；图55为一平面图，它示出了采用一些电机的若干响应件的结构；图56为一示意图，它示出了用于采用一台电机的响应件的串行通信数据；图57为在控制组件上微型主机进行处理的流程图；图58为在另一实施例中的控制组件上微型主机进行处理的流程图；图59为供给响应件的电源的另一实施例的平面图；图60为另一实施例中带声音发生器的游戏机控制组件的平面图；图61为另一实施例中带发光器件的游戏机控制组件的平面图。
下面结合附图描述本发明的一些优选实施例参照附图对本发明的用于游戏机的游戏机控制组件的不同实施例进行描述。为便于理解，用于游戏机中的本发明的游戏机控制组件的、与现有技术的描述中形状相同的部件用相同的标号代表，在此不再赘述。
(1)第一实施例如图2所示，本发明第一实施例中的游戏机的控制组件1有一个由玻璃制成的壳体，该壳体包括第一控制支座4和第二控制支座5，上述由双手的手掌托住的支座在纵向端呈矩形突出状态。该壳体具有一个启动/选择部分6、第一和第二控制部分7和8、及第三和第四控制部分9和10，上述启动/选择部分位于壳体中心的狭窄部分上，在该启动/选择部分上形成有用于启动和选择游戏的、从内侧向外突出的按钮；上述第一和第二控制部分具有一些位于壳体纵向两端上部、从内侧向外突出的按钮；上述第三和第四控制部分包括一些位于壳体纵向两端前壁上、从内侧向外突出的按钮。此外，还设有装在壳体内的一些开关(未示出)和一个控制与装有CD-ROM(未示出)、视频记录载体并能再现它们的游戏机通信的控制板(board)。再者，还设有一个用于与游戏机电连接的带一根电缆的连接器20(见图5)。上述壳体有一个位于预定位置的响应件21。其中与图1中所描述的现有技术的不同之处仅在于装有合适的响应件21，而所有其它部件的结构和安排均与现有的组件相似。
也就是说，壳体由上室2和下室3组成，并在下室3的矩形突出部分的第一控制支座4处备有一个用于安装响应件21的响应件定位部分22。
如图2所示，在下室3上的第一和第二控制部分7和8，还设有用于安装控制板和开关的圆柱形安装部分23及从第一和第二控制部分7和8的前表面鼓出的矩形的第三和第四控制部分9和10。
于是在下室3中形成用于使响应件21定位的有用空间，如图2和5所示，这些空间处于由手掌托住的第一和第二控制支座4和5的部位，或处于狭窄的启动/选择部分6的前方。在本实施例的结构中，响应件21处于由左手手掌托住的第一控制支座4中。
此处如图3所示，响应件21包括一台电动机24和一个其旋转轴25偏离电动机中心即偏心地装在上述电动机上的柱形旋转件26。借助于这种结构，当电动机24旋转时，旋转件26引起偏心转动，从而产生摆动。这种摆动是一种动态传递。在图2和4中，这种摆动不仅传给第一控制支座4，还传给下室3和上室2的外壳，因此整个机械都产生振动。偏心产生摆动的幅值可通过响应件21的电动机24的转速和扭矩的大小随意改变，借此可改变响应件的摆动大小。
如图2所示，设在下室3中的响应件定位部分22装在第一控制支座4的靠近手掌的部位，故而能固定响应件21的电动机24。
由于响应件21的电动机24通过橡胶件(未示出)被安装在室3的第一控制支座4上或由手掌抓紧和支承在该部位上，将游戏机控制组件1和游戏机27与TV接收机或类似设备的监视器33相连进行游戏时，如图6所示，根据游戏的类型例如在打斗游戏中对方被打败、射击游戏中目标被击中，或活动目标是一架飞机，在屏幕上被击毁，游戏机27发出一个特定信号，据此信号驱动响应件21的电动机24，整个游戏机控制组件1振动一段预定时间。于是，通过使用者操作控制按钮，游戏机控制组件本身产生振动，以便使使用者具体感受到这种反馈，从而可进一步改善环境氛围。通过一个橡胶件(未示出)安装电机24可降低机械噪音。
如图6所示，此处的游戏机27装有一个具备能再现作为视频记录载体的CD-ROM的功能的CD-ROM驱动器和一个容纳和封闭上述CD-ROM的盖帽件28，该盖帽件在游戏机的顶部。该游戏机还包括一个用于开启和关闭上述盖帽件28的闭合开关29、一个用于供电的电源开关30、一个将游戏机27的运行恢复到原始状态的复位开关31和一个能连接两组控制组件的连接部分32。将游戏机控制组件1的连接器20与连接部分32相连时，可与游戏机27形成双向通信。虽然本实施例只对连接一组游戏机控制组件1的结构进行了描述，但连接两组游戏机控制组件时，其它控制组件的操作和结构均与之相同，此处不再赘述。
为了如上所述地通过驱动响应件21的电动机24使整个游戏机控制组件1振动，必须具备在游戏机控制组件1和游戏机27之间能双向通信的功能。
如图7所示，将双向通信的连接器20和游戏机控制组件1与游戏机27相连，可使其具有双向通信功能。
一种在游戏机控制组件1上实现双向通信功能的结构包括一个与游戏机27实现串行通信的串行输入/输出接口SIO、一个输入来自若干控制按钮的控制数据的并行输入/输出接口PIO，一由一个CPU，一个RAM和一个ROM组成的单片机(下面称为微型主机)和一个驱动和使响应件21的电动机24旋转的电动机驱动器34。电动机24通过电动机驱动器34供给的电压和电流而旋转和驱动。
游戏机27设有与游戏机控制组件1实现串行通信的串行输入/输出接口SIO。当连接游戏机控制组件1的连接器20时，上述串行输入/输出接口SIO通过连接器20与游戏机控制组件1上的串行输入/输出接口SIO相连，借此可形成双向通信或双向串行通信。在此省略对游戏机27的其它具体结构进行描述。
用于建立双向串行通信的信号线和控制线包括一根用于将数据从游戏机27传递到游戏机控制组件1的数据传送信号线TXD(发送数据X’)、一根用于将数据从游戏机控制组件1传递到游戏机27的数据传送信号线RXD(接收数据X’)、一根用于从传送信号线TXD和RXD的相应数据中提取数据的串行同步时钟信号线SCK(串行时钟)、一根用于建立和切断作为一个终端的游戏机控制组件1的通信的控制线DTR(数据终端就绪)和一根用于传送大量数据的流量控制的控制线DSR(数据集就绪)。
此外，如图7所示，用于实现双向通信的由信号线和控制线组成的电缆包括除信号线和控制线之外的一根直接从游戏机27的电源引出的电源供给电缆35。该电源供给电缆35与游戏机控制组件1上的电动机驱动器34相连，以便为电动机24的旋转提供电源。
在采用这种结构的双向串行通信程序中，如图5所示的游戏机27例如首先在控制线DTR上输出选择的数据以便使游戏机27与游戏机控制组件1进行通信并捕获第一至第四控制部分7、8、9和10的控制按钮的控制数据(按钮信息)。接着，游戏机控制组件1确认控制线DTR的选择并等待接收由信号线TXD随后发出的信号。然后，游戏机27向数据传递信号线TXD发出识别上述游戏机控制组件1的识别码。于是，游戏机控制组件1通过信号线TXD接收上述识别码。
当识别码识别游戏机控制组件1时，从此刻起开始与游戏机27进行通信。即，游戏机27通过数据传递信号线TXD向游戏机控制组件1发出控制数据或类似数据，同时，游戏机控制组件1根据控制按钮或类似部件的控制通过数据传递信号线RXD将控制数据送至游戏机27。在这种方式中游戏机27和游戏机控制组件1之间可实现双向串行通信。当游戏机27通过控制线DTR输出选择不连续数据时，这种通信终止。
如上所述，如果具备双向串行通信功能，游戏机控制组件1可以将主要来自控制按钮的控制数据送至游戏机27，同时游戏机27可将动态传递数据传送给游戏机控制组件1，以使响应件21的电动机24旋转。用于使电动机24旋转的动态传递数据由装在游戏机27上的游戏CD-ROM预置，并根据游戏者的动作目标，通过从游戏机27到游戏机控制组件1本身的预定时间周期内的动态传递实现反馈。下面参考图2和7并结合图8和9的程序进行详细描述。
使用者在游戏机27中装载一个具体的游戏CD-ROM，用图2所示的游戏机控制组件1的启动开关11设定游戏开始，并通过操作选择开关12设定各种功能，通过操作第一至第四控制部分7、8、9和10，完成进行游戏的准备工作。
然后，开始游戏时，由图7所示的CPU、RAM、ROM组成的游戏机控制组件1的微型主机通过串行接口SIO连续进行监控，于是通过串行输入/输出接口SIO输出由游戏机27发出的相应于击中的动态传递数据。上述动态传递数据包含用于驱动图7所示的电动机24和使电动机24持续驱动的电压和电流控制信号。接着，游戏继续进行，如果从游戏机27发出的数据中存在上述动态传递数据，则驱动电动机驱动器34，并在一预定时间周期内由游戏机27向电动机24供给电压。也就是说，图8中的步骤ST21确定步骤ST21中游戏机控制组件1接收的数据信号中的动态传递数据，步骤ST2用微型主机对上述动态数据进行处理，步骤ST3对图7所示的电机驱动器34进行驱动，步骤ST4产生振动。
此外，如果步骤ST1确定从游戏机发出的数据不是动态传递数据，在步骤ST5中操作控制按钮时，通过图7中示出的并行输入/输出接口PIO步骤ST6将上述已操作的控制数据输入到微型主机。
在步骤ST2中，输入微型主机的控制数据由该微型主机进行处理，并在步骤ST7中转换成串行数据，再通过图7所示的串行输入/输出接口SIO送入游戏机27。随后，在步骤ST25中，游戏机控制组件1等待来自游戏机27的数据。
在图9所示的步骤ST26中若游戏机27接收到转换成串行数据的控制数据，接下来的步骤ST8是将动作目标的数据和接收到的串行数据进行比较，以确定击中状态。
在步骤ST9中，如果动作数据的数据与串行数据匹配，即如果在步骤ST10中检测到目标被击中，则在监视器屏幕上显示出击中动作目标，在步骤ST11中输出动态传递数据，在步骤ST12中将上述数据转换成串行数据，并作为特定应答信号通过图7中所示的串行输入/输出接口SIO送入游戏机控制组件1。然后，在步骤ST27中游戏机27等待来自游戏机控制组件1的数据。若游戏机控制组件1的微型主机检测到从游戏机27返回到游戏机控制组件1的动态传递，如步骤ST1、ST2和ST3中所描述的那样，由图7所示的电动机驱动器34向电动机24提供使之旋转的电源。这种旋转使整个游戏机控制组件1振动。
如果没有击中，在步骤ST13中在监视器的屏幕上显示出与控制按钮有关的动作目标，通过步骤ST5(图8)，根据从游戏机控制组件1的控制按钮的动作结果完成下一个动作。
此外，虽然游戏机控制组件1接收如上所述的游戏机27在击中时刻产生的动态传递数据作为特定的应答信号，这种结构也可以将来自游戏机27的动态传递数据经单向通信传送到游戏机控制组件1。
图10A具体示出了从游戏机27传送到游戏机控制组件1的动态传递数据中用于旋转和驱动电动机24的数据包数据PA。在该实施例中，由四个电流值数据组成一个数据包。游戏机27和游戏机控制组件1各自的微型主机每1/60秒处理一次数据(一帧)。因此，每1/60秒从游戏机27将数据包数据PA送至游戏机主机组件1。
因此，借助于将一个数据包中的四个电流值数据按每1/4帧间隔分配给一帧间隔可以用一帧间隔中的电流值数据的数目改变施加在电机24上的驱动电流值。
换言之，在一帧间隔中由游戏机27传送给游戏机控制组件1的动态传递数据是由游戏机控制组件1的微型主机处理过的数据，因此，可读出该数据包数据PA。在图10A和10B的情况中，四个电流值数据“2”，“3”，“5”和“3”作为数据包数据PA被读出，并转换成模拟信号，再传送给电动机驱动器34，这些将在后面结合图23进行描述。
借助于从游戏机27提供的电源将转换成模拟信号的值模拟放大，电动机驱动器34可获得如图10A和10B所示的驱动电流信号SD。上述驱动电流信号SD与数据包数据PA的电流值数据“2”、“3”、“5”和“3”相对应。在第一帧间隔FL1(时间t11-t15)内上述驱动电流信号在开始的1/4帧间隔(时间t11-t12)段为与第一电流值数据“2”相应的电流值，在紧接开始的1/4帧之后的1/4帧(时间t12-t13)为与第二电流值数据“3”相应的电流值，在随后的1/4帧(时间t13-t14)为与第三电流值数据“5”相应的电流值，在最后的1/4帧(时间t14-t15)为与第四电流值数据“3”相应的电流值，此信号由线圈式驱动器64供给绕组58和59。
尽管从游戏机27将动态传递数据传送到游戏机控制组件1的传送时间为每1/60秒传送一次，对于动态传递数据也可以包含和传送以数据包形式的若干电流值数据(本实施例为四)，因此，在一帧间隔内游戏机控制组件1可以分配若干电流值数据，并获得驱动电流信号SD。
因此电动机24可由时间间隔的改变短于动态传递数据传送的时间间隔(一帧间隔)的驱动电流信号SD驱动。在这种情况中，可以用随意改变具有较短时间间隔和各种电流值数据的驱动电流信号SD的波形来调整振动器53的频率，同时可用上述电流值调整电动机24旋转的加速度。
顺便说一句，在进行游戏的过程中还可根据作用在动作目标上的动能的大小调整数据包数据PA的电流值数据的变化值。在这种情况下，变化的数目除4之外还可指定为一个数据包的电流值数据的数目。所以可根据游戏过程调整变化的驱动电流波形，借此，例如在作用在动作目标上的功能很大的情景中，短周期内在电动机24上施加高电流值，因此在游戏机控制组件1上产生如碰撞之类的高速旋转的振动。反之，在低的和连续的振动(如汽车空转)作用在动作目标上的情景中，取而代之的是在长时间内施加在电机24上的是低电流值，因此在游戏机控制组件1上产生的是仿佛如汽车空转一样的旋转振动。
这样，当采用包括电动机24的响应件21时，根据屏幕上所进行的游戏，在游戏机控制组件1上产生的振动与实际动作目标产生的振动类似，因此操作游戏机控制组件1的使用者可以体验到具有环境氛围的游戏。
虽然上面所描述的是在输出到响应件21的电动机24的旋转驱动电流的每一时限(timing)，电流值以数据包数据的形式从游戏机27向游戏机控制组件1传递的情况，但本发明并不限于此，还可以从游戏机27向游戏机控制组件1传送代表驱动电流波形的数据并且在游戏机控制组件1上产生相应波形数据的电流波形。
尽管在如上所述的本发明的此实施例中，如图5所示，将响应件21的电动机24安装在由左手手掌托住的第一控制支座4中，还可将电动机安装在位于第一和第二控制支座4和5以及启动/选择部分6的前方或所有这类空间的至少两个空间中。
此外，若将电动机安装在位于第一和第二控制支座4和5以及启动/选择部分6的前方或所有这类空间的至少两个空间中，则可以安装相同尺寸的电动机或响应件21，或安装不同尺寸的电动机(即产生不同振动振幅的电动机)。若安装的电动机尺寸不同，则可使这些电动机同时振动或有选择地振动，因此具有进一步提高游戏的演示性能的其它优点。
下面参照图11至13描述本发明的采用带电动24的响应件的控制组件的另一实施例。
如图11至13所示，该实施例的游戏机控制组件1的结构中响应件21在手掌托住的部位胀开或变形。即该游戏机控制组件1的结构如下对第一控制支座4而言，切掉了由左手手掌托住的部分的某些部分，为了封闭上述切去部分装有弹性件37A和37B，通过按比例地或局部地推出上述弹性件使它们变形或胀开，从而动态传递作用在手掌上，或者可以说响应的具体感受被反馈。
此处弹性件37A和37B可以例如由橡胶件、树脂件或纤维件制成。
除响应件21的结构和安装之外，它基本上与结合图2所描述的第一实施例相同，因此采用相同的标号进行描述。该例中也用相似的技术完成双向串行通信。
通过切去由挨着手掌的上、下室2和3构成的第一控制支座4部分的一部分，并安装用以封闭上述切掉部分的弹性件37A和37B后即构成本例中的响应件21。如图12所示，该响应件包括一台被驱动旋转的电动机38和一个柱形旋转件41，该旋转件被安装在电动机38的旋转轴39上，在旋转件的适当部位有若干突起40。如图13所示，所安装的弹性件37A和37B在第一控制支座4的靠近手掌的部位纵向较长而横向较短。因此，当柱形旋转件41转动时，它的突起40也转动以压迫上室2的弹性件37A的上部和下室3的弹性件37B的下部，从而将上述弹性件朝外推。于是通过使靠近手掌的第一控制支座4部分的上部和下部变形成朝外胀和使突起40敲打弹性件37A和37B可以产生振动，因此借助于将动态传递传给手掌的感觉和反馈功能可增强使用者感受到的环境气氛(如图11和13所示)。
此外，参照附图14和15对采用带电动机24的响应件的控制组件的另一实施例进行描述。
如图14和15所示，将游戏机控制组件1安排成使装在游戏机控制组件1上的响应件21变形或胀开。也就是说，使该游戏机控制组件1的结构如下在靠近手掌的部位用一个弹性件42构成由左手手掌托住的第一控制支座4，该支座中装有一台电动机43和一个装在电动机43的旋转轴44上的凸轮形旋转件45。
当电动机43被驱动旋转时，凸轮形旋转件45从内侧撞击或压迫上述弹性件42，使弹性件朝外鼓或变形，从而也能产生振动。手掌作为具体感受部分接收弹性件的动态传递，从而增强对环境氛围的感受。
虽然如图5所示，上述本发明的两个可供选择的实施例的响应件都安装和固定在由左手手掌托住的第一控制支座4中，也可将本发明的响应件21安装和固定在由右手手掌托住的第二控制支座5中(如图5所示)。
再者，虽然在上面所描述的本发明的两个可供选择的实施例中都将响应件21的电动机43安装和定位在由左手手掌托住的第一控制支座4中，也可以将它们安装和定位在如图5所示的第一和第二两个控制支座4和5中。
此外，若将电动机安装在第一和第二两个控制支座4和5中，可以安装相同尺寸的电动机或响应件21，或者安装不同尺寸的电动机(即产生不同振动幅值的电动机)。而且，若安装不同尺寸的电动机，这些电动机可同时振动或有选择地振动，因此具有可进一步提高游戏的演示性能的其它优点。
(2)第二实施例在图16中用相同的标号代表与图2中相应的部件，该图示出了本发明的游戏机控制组件的第二个实施例中，图中将响应件51安装在形成于下室3的第一控制支座4中的响应件定位部分52上。该响应件51有一个线性往复式振动器53。
也就是说，如图17所示，通过基本在圆柱形绕组线轴57的中心上固定一个重物63使该第二实施例的响应件51构成上述振动器53，该响应件形成一个带两个磁性件55和56的定子54，使振动器53沿绕组线轴57的轴向来回摆动和振荡。
为了形成第一绕组58和第二绕组59，在绕组线轴的两端按相反方向缠绕导线。将两端装有绕组58和59的绕组线轴57的两端松松地插入在磁性件55和56上钻出的松配合的孔55E和56E中(见图17)，并将该绕组线轴支撑成使其借助于由支撑件61和片簧62组成的支架60能来回摆动。
图18为该响应件51的剖面图，图中构成定子54的两个磁性件55和56具有外观基本为柱状的形状，沿它们的轴线由柱形磁极(S极)55A和56A形成外突状。上述磁性件55和56由在上述两磁极55A和56A之间插入和固定一个芯件64而构成。此处与磁性件55和56相连的部件并不限于上述芯件64，也可以是非磁性的树脂件。
此外，在磁极55A和56A的外周表面上以一定间隔在相对位置上分别形成环状突出的磁极(N极)55B和56B。因此，在磁极55A和55B之间的间隙(松配合的孔55E)中磁性件55具有磁通密度B，同时在磁极56A和56B之间的间隙(松配合的孔56E)中磁性件56具有磁通密度B。磁性件55中的松配合的孔55E与构成振动器53的绕组线轴57的一端松配，绕组58缠绕在横切磁通的那一端。此外，与此类似，磁性件56安排成使绕组架57的另一端松松地与松配合的孔56E配合，绕组59缠绕在横切磁通的那一端。
此处，如图19A所示，假定初始状态是使振动器53的绕组58所形成的那一端朝左移动以靠近磁性件55。当向绕组58供给如图20A所示的激磁电流I58并向绕组59供给如图20B所示的激磁电流I59时，在初始状态(时间t＝0)激磁电流I58流过绕组58，而激磁电流I59不流过绕组59。
于是，作用在绕组58上的力F＝I58×B，借此振动器53朝右移动(即朝磁性件56的方向)，如图19B所示，由绕组59形成的振动器53的该端停在靠近磁性件56的部位。
然后在t＝T的时刻，如图20B所示的激磁电流I59流过绕组59，如图20A所示的激磁电流I58不流过绕组58。因此，如果绕组58和59的缠绕方向相反，作用在绕组59上的力为-F。接着，振动器53朝左(即朝向磁性件55的方向)移动，返回到图19A所示的初始状态。
于是，借助于以类似方式交替地向绕组58和59提供激磁电流I58和I59，振动器53在磁性件55和56之间摆动或振荡。
顺便说一句，若改变激磁电流I58和I59的周期，可改变振动器53的振荡频率，而改变I58和I59的电流值，可改变作用在振动器53上的力F(或加速度)。此外，若将磁性件55和56的尺寸加工得较大则磁通密度B增加，因而作用在振动器53上的力F也能增加。在这种情况中，若用磁性件55和56作为定子54，则与将它们安装在振子上的情况不同，即使磁性件55和56的尺寸较大，仅定子的质量增加，振动器的质量保持不变，因此在实际使用中可以产生足够的振动。
借助于供给绕组58和59上的激磁电流I58和I59(下面总称为驱动电流I)使振动器53振动时，通过将定子54固定在下室2的响应件定位部分52(图16)(图21)将上述振动传给第一控制支座4。不仅只将传给第一控制支座4的振动传给第一控制支座4，而且还传给下、上室3和2的外壳，因此使整个组件振动。借助于供给响应件51的绕组58和59的激磁电流I可以任意改变由振动器53产生的振动的大小，所以可以改变响应件51上的振动大小。
顺便说一句，安装响应件51的空间可以是位于由手掌托住的第一和第二支座4和5中的空间，或者可以是位于如图16和22所示的限定在两控制支座7和8之间的启动/选择部分6前方的空间。在本实施例中，安装响应件的空间位于由左手手掌托住的第一控制支座4中。
因此，若将响应件51安装在下室3的第一控制支座4中，或安装在由左手手掌托住的部分中，在将游戏机控制组件50和游戏机27与TV接收机或类似装置的监视器33相连而进行游戏时，如图23所示，根据游戏的种类例如打斗游戏中对手被击败、在枪击游戏中目标被击中、或者动作目标是一架飞机在屏幕上被击毁，游戏机27发出特定信号，根据此特定信号使响应件51的振动器53发生振动，因而使整个游戏机控制组件50在预定的时间周期振动。于是，通过使用者操作控制按钮，游戏机控制组件50本身产生振动，以便使使用者具体感受到这种反馈，从而进一步改善了环境氛围。
此处如图23所示，游戏机27包括一个具有能重现作为视频记录载体的CD-ROM功能的CD-ROM驱动器，该游戏机的上部还有一个接收和封闭上述CD-ROM的盖帽件28。此游戏机还包括一个用于开启和闭合盖帽件28的闭合开关29、一个用于供电的电源开关30、一个使游戏机27的运行返回到初始状态的复位开关31以及将两组控制组件相连的连接部分32。当游戏机控制组件50的连接器20与连接部分32相连时，与游戏机27可实现双向通信。所描述的本实施例适用于连接一组游戏机控制组件50。若连接两组游戏机控制组件，其他控制组件的运行和结构亦相同，此处不再赘述。
如上所述，为了通过响应件51的振动器53的振动使整个游戏机控制组件50振动，在游戏机控制组件50和游戏机27之间需具备双向通信功能。如图24所示，通过用于双向通信的连接器20连接游戏机控制组件50与游戏机27，从而提供双向通信功能。
在游戏机控制组件50上具有双向通信功能的结构包括一个与游戏机27实现串行通信的串行输入/输出接口SIO，一个用于从若干控制按钮输入控制数据的并行输入/输出接口PIO，一个由CPU RAM和ROM组成的单片机和一个用于使响应件51的振动器53振动的电动机驱动器34。通过从线绕式驱动器64提供电压和电流使振动器53的绕组58和59振动。
游戏机27具有用于实现与游戏机控制组件50串行通信的串行输入/输出接口SIO。当连接游戏机控制组件50的连接器20时，通过连接器20将串行输入/输出接口SIO与游戏机控制组件50上的串行输入/输出接口SIO相连，借此可建立双向通信或双向串行通信。此处省略对游戏机27的其它详细结构的描述。
用于建立双向串行通信的信号线和控制线包括一根用于将数据从游戏机27传递到游戏机控制组件50的数据传送信号线TXD(传送数据X′)，一根用于将数据从游戏机控制组件50传递到游戏机27的数据传送信号线RXD(接收数据X′)、一根用于从传送信号线TXD和RXD的相应数据中提取数据的串行同步时钟信号线SCK(串行时钟)、一根用于建立和切断作为终端的游戏机控制组件50的通信的控制线DTR(数据终端就绪)和一根用于传送大量数据的流量控制的控制线DSR(数据集就绪)。
此外，如图23所示，用于实现双向通信的由信号线和控制线组成的电缆包括除信号线和控制线之外的一根直接从游戏机27的电源引出的电源供给电缆35。该电源供给电缆35与游戏机控制组件50上的线绕式驱动器64相连，以便提供旋转电动机的电源。
在采用这种结构的双向串行通信程序中，如图24所示的游戏机27例如首先确认控制线DTR上的选择数据，以便使游戏机27与游戏机控制组件50进行通信并捕获第一至第四控制部分7、8、9和10的控制按钮的控制数据(按钮信息)。接着，游戏机控制组件50等待接收由信号线TXD随后发出的信号。然后，游戏机27向数据传递信号线TXD发出识别上述游戏机控制组件50的识别码。于是，游戏机控制组件50通过信号线TXD接收上述识别码。
当识别码对游戏机控制组件50进行识别时，从此刻起开始与游戏机27的通信。即，游戏机27通过数据传递信号线TXD向游戏机控制组件50发出控制信号或类似信号，同时，游戏机控制组件50根据控制按钮或类似部件的控制、通过数据传递信号线RXD发送控制数据至游戏机27。在这种方式中，游戏机27和游戏机控制组件50之间可实现双向串行通信。当游戏机27通过控制线DTR输出选择的中止数据时，这种通信终止。
如上所述，如果具备双向串行通信功能，则游戏机控制组件50可以将主要来自控制按钮的控制数据传送至游戏机27，同时，游戏机27可将动态传递数据传送至游戏机控制组件50，以使响应件51的振动器53振动。用于使振动器53振动的动态传递数据由装载在游戏机27上的游戏CD-ROM预置，并通过与游戏者的动作目标有关的从游戏机27到游戏机控制组件50本身的预定时间周期内的动态传递实现反馈。参照图16和图24，结合图25和图26的流程图详细描述了上述过程，其中图25和26中指定的与图7和图8中相对应的部件使用相同的标号。
使用者在游戏机27中装载一个特定的游戏CD-ROM，用图16所示的游戏机控制组件50的启动开关11设定游戏开始，并通过操作选择开关12设定各种功能，从而通过操作第一至第四控制部分7、8、9和10，进行游戏的准备工作。
然后，开始游戏时，在图25中示出的步骤ST21，由图24所示的CPU、RAM、ROM组成的游戏机控制组件50的微型主机通过串行接口SIO连续地监控通过串行输入/输出接口SIO由游戏机27发出的用于击中的动态传递数据。上述动态传递数据包含用于使图24所示的振动器53振动和使振动器53持续振动的电压和电流的控制信号。接着进行游戏，如果从游戏机27发出的数据中存在上述动态传递数据，则驱动线绕式驱动器64并在一预定时间周期内由游戏机27向振动器53的绕组58和59供应电压。
即，在步骤ST1检测到由游戏机控制组件50接收的数据信号中的动态传递数据后，在步骤ST2中微型主机对上述动态传递数据进行处理。在步骤ST22中，将所得到的动态传递数据转换成模拟信号，在接下来的步骤ST23中，上述信号驱动线绕式驱动器64(图24)。在步骤ST24中，为使驱动器53振动，线绕式驱动器64向振动器53的绕组58和59供应驱动电流I。
此外，如果从游戏机27输给游戏机控制组件50的数据信号不是动态传递数据，游戏机控制组件50的微型主机执行从图25的步骤ST1到步骤ST5，并等待操作控制按钮。如果确认得到了应答，这就意味着游戏机控制组件50的控制按钮被操作。在这种情况中，微型主机执行步骤ST6，并通过并行输入/输出接口PIO获取控制数据。
在图25的步骤ST2中，输入微型主机的控制数据由该微型主机进行处理，并在步骤ST7中转换成串行数据，再通过串行输入/输出接口SIO送入游戏机27(图24)。随后，在步骤ST25中，游戏机控制组件50等待来自游戏机27的数据。
在图26所示的步骤ST26中若游戏机27接收到来自游戏机控制组件50的数据，接下来在步骤ST8中将动作目标的数据和接收到的串行数据进行比较，并在步骤ST9中确定击中状态。
此处若动作数据的数据与串行数据匹配，即若检测到击中，程序从步骤ST9进入到步骤ST10，在监视器的屏幕上显示出击中动作目标，在步骤ST11中输出动态传递数据，在步骤ST12中将它们转换成串行数据，再通过串行输入/输出接口SIO(图24)将上述串行数据作为特定的应答信号传送给游戏机控制组件50。如结合图25中步骤ST1、ST2和ST3所描述的，游戏机控制组件50的微型主机检测到动态传递数据，通过使振动器53振动的线绕式驱动器64(图24)向振动器53的绕组58和59供应电源。这种振动可使整个游戏机控制组件50振动。
反之，若在步骤ST9(图26)中获得的是否定回答信号，这意味着动作目标的数据与来自游戏机控制组件50的串行数据不匹配，即没有检测到击中。在这种情况下游戏机27的中心处理装置(CPU)执行步骤ST13，根据控制按钮的操作监视器的屏幕上显示出作用目标，然后，进入步骤27，等待来自游戏机控制组件50的数据。
虽然游戏机控制组件50接收如上所述的游戏机27在击中时刻产生的动态传递数据作为特定的应答信号，这种结构也可以将来自游戏机27的动态传递数据经单向通信传送到游戏机控制组件50。
图27A具体示出了从游戏机27传送到游戏机控制组件50的动态传递数据中用于驱动振动器53的绕组58和59的数据包数据PA。在该实施例中，由四个电流值数据组成一个数据包。游戏机27和游戏机控制组件1各自的微型主机每1/60秒处理一次数据(一帧)。因此，也是每1/60秒从游戏机27将数据包数据PA送至游戏机控制组件50。
因此，借助于将一个数据包中的四个电流值数据按每1/4帧间隔分配给一帧间隔，可以用一帧间隔中的电流值数据的数目改变供给振动器53的绕组58和59的激磁电流值。
换言之，在一帧间隔中由游戏机27传送给游戏机控制组件50的动态传递数据是由游戏机控制组件50的微型主机处理过的数据，因此，可读出该数据包数据PA。在图27A的情况中，四个电流值数据“2”，“3”，“5”和“3”作为数据包数据PA被读出，并转换成模拟信号，再传送给结合图23已描述过的线绕式驱动器64。
借助于从游戏机27提供的电源将转换成模拟信号的值模拟放大，线绕式驱动器64可获得如图27B所示的驱动电流信号SD。上述驱动电流信号SD与数据包数据PA的电流值数据“2”、“3”、“5”和“3”对应。在第一帧间隔FL1(时间t11-t15)内上述驱动电流信号在开始的1/4帧间隔(时间t11-t12)段为与第一电流值数据“2”相应的电流值，在紧接开始的1/4帧之后的1/4帧(时间t12-t13)为与第二电流值数据“3”相应的电流值，在随后的1/4帧(时间t13-t14)为与第三电流值数据“5”相应的电流值，在最后的1/4帧(时间t14-t15)为与第四电流值数据“3”相应的电流值，此信号由线圈式驱动器64供给绕组58和59。
尽管从游戏机27将动态传递数据传送到游戏机控制组件50的传送时间为每1/60秒传送一次，但对于动态传递数据也可以包含和传送以数据包形式的若干电流值数据(本实施例为四)，因此，在一帧间隔内游戏机控制组件50可以分配若干电流值数据，并获得驱动电流信号SD。
因此振动器53可由时间间隔的改变短于动态传递数据传送的时间间隔(一帧间隔)的驱动电流信号SD驱动。在这种情况中，可以用随意改变具有较短时间间隔和各种电流值数据的驱动电流信号SD的波形来设置振动器53的频率，同时可用上述电流值设置电动机24旋转的加速度。
顺便说一句，在游戏机27上进行游戏的过程中还可根据作用在动作目标上的动能的大小设置数据包数据PA设定的电流值数据的变化值。在这种情况下，变化的数目除4之外还可指定为一组电流值的数目。所以可根据游戏过程设置变化的驱动电流波形，借此，例如在作用在动作目标上的动能很大的情景中，短周期内可以有选择地向线组58和59提供高电流值，因此在游戏机控制组件50上产生如碰撞之类的大振动。反之，在低的和连续的振动(如汽车空转)作用在动作目标上的情景中，取而代之的是在长时间内供给绕组58和59的是低电流值，因此在游戏机控制组件50上产生的是仿佛如汽车空转一样的振动。
这样，当采用包括振动器53的响应件51时，根据屏幕上所进行的游戏，在游戏机控制组件50上产生的振动与实际动作目标产生的振动类似，因此操作游戏机控制组件50的使用者可以体验到具有环境氛围的游戏。
虽然上述第二实施例描述了振动器53在两个磁性件55和56之间往复运动的情况，但本发明并不限于这种结构，为使图28中所示的振动器74振动，也可安排一个磁性件71，图28中与图18中相同的相应部件用相同标号代表。
在这种情况中，振动器74由仅在圆柱形绕组线轴72的一端上形成的绕组73构成，并将绕组73松松地装在磁性件71的磁极71A和71B之间的松配合的孔71E中。在这种情况中，安装在绕组线轴72上的绕组73可在绕组线轴72的两个区域内移动，即移动到最右边的位置(朝向磁性件71的方向)和移动到最左边的位置(远离磁性件71的方向)，绕组73横过松配合的孔71E中的磁通。
如上所述，用一个磁性件71使振动器74振动使响应件70紧密结合为一体。
此外，虽然上述第二实施例描述的是使由绕组58和59(图17和18)构成的绕组线轴57作为振动器53振动的情况，但本发明不限于此，例如还可以用绕组58和59作为定子，磁性件81和82作为振动器振动，如图29和30所示，上述附图中与图17和18相应的部件用相同标号表示。
也就是说，在图29中，响应件75使绕组线轴77A和77B固定在支承件76A和76B上，上述支承件被固定在游戏机控制组件的上室和/或下室2和/或3上。绕组线轴77A和77B由用导线彼此以相反方向绕制而成的绕组58和59构成。
图30为该响应件的剖面图，磁性件81和82具有从中心伸出的柱形磁极81A和82A，环形磁极81B和82B位于离磁极81A和82A圆周表面一定间隔的相对位置上。
通过将绕组58松松地配合在磁极81A和81B之间所形成的松配合孔81E中可将磁性件81固定，而磁性件82由将绕组59松配于磁极82A和82B之间所形成的松配合孔82E中固定。此外，通过磁性件81和82由它们的后表面固定在一起，并由可横向移动的支架60固定。
与上面结合图20A和20B的描述情况类似，通过有选择地向绕组58和59供给激磁电流可使成一体的磁性件81和82振动，从而通过支承件76A和76B将磁性件81和82的振动传递给整个游戏机控制组件。
此外，虽然在第二实施例中描述的是使用绕组58和59(图17和18)构成的绕组线轴57作为振动器53振动。但本发明不限于此，也可如图31所示，用绕组88作为定子，使磁性件90作为振动器振动。
即，在图31中，响应件85由安装在游戏机控制组件的上室和下室2和3上的固定在支承件86A和86B之间的绕组线轴87和绕组88构成，绕组88由围绕绕组线轴87缠绕的导线构成。
盘形磁性件90以预定间隔松配在绕组88上并由弹簧89固定成能沿箭头a所示方向和相反方向摆动。当没有激磁电流作用在绕组88上时，磁性件90通过弹簧89基本上维持在绕组88的中心。
在这种状态中，当激磁电流I以预定方向供给绕组88时，如图32A所示，绕组88形成磁场，因而力F作用在磁性件90上，使其朝图32A中右边方向运动(朝向支承件86B的方向)。所以，磁性件90朝支承件86B移动。
反之，当供给绕组88的电流方向反向，与图32A中所示方向相反的力-F作用在磁性件90上(如图32B所示)。因此，磁性件90朝支承件86A移动。于是，通过改变供给绕组88的电流的方向，磁性件90可以横向振动。
因而，通过支承件86A和86B可将磁性件90的振动传递给整个游戏机控制组件。
虽然上述的本发明的第二实施例的结构如图22所示将响应件51安装在用左手手掌托住的第一控制支座4中，如图22中所示，还可将上述响应件安装在位于第一和第二支座4和5以及启动/选择部分6的前方或所有这类空间的至少两个空间中。
此外，若将电动机安装在位于第一和第二控制支座4和5以及启动/选择部分6的前方或所有这类空间的至少两个空间中，则可以安装相同尺寸的电动机或响应件51，或安装不同尺寸的电动机(即产生振动幅值不同的电机)。若安装的电动机尺寸不同，则可使这些电动机同时或有选择地振动，因此具有进一步提高游戏的演示性能的其它优点。
再者，虽在已描述的第二实施例中由硬树脂制成的上室2和下室3构成游戏机控制组件50，但本发明不限于此，而可使上室2和下室3的一些部分由弹性件构成，这些弹性件也由响应件51、70、75或85引起振动。
即，图33中与图11中的相同的部件用相同标号代表，图中示出了安装在由响应件75引起振动的上室2和下室3的部分上的弹性件37A和37B。在由左手手掌支承的第一控制支座4中切去了邻近手掌部位的部分，安装弹性件37A和37B以封闭切去的部分，并通过按比例地或部分地朝外推出上述弹性件使它们变形或膨胀，从而动态传递传送到手掌，或者被称作响应的具体感受就是反馈。
此处弹性件37A和37B可以例如由橡胶件，树脂件或纤维件制成。
该响应件75的结构为切去紧挨手掌的上室2和下室3上的第一控制支座4的某些部分，为了封闭切去的部分装有弹性件37A和37B。然后用支架60固定响应件75(如图34和35所示)，使其能垂直地带动一个振动器(磁性件81和82)。
在这种情况中，响应件75的绕组58与其绕组线轴77A(见图30)一起被固定在下室3的弹性件37B上。绕组59与其绕组线轴77B(图30)一起被固定在上室2的弹性件77B上。此外，磁性件81的柱形磁极81A(图35)通过由绕组58构成的柱形绕组线轴77A(图30)的内侧邻近下室3的弹性件37B。磁性件82的柱形磁极82A(图34和35)通过由绕组59构成的柱形绕组线轴77B(图30)的内侧邻近上室2的弹性件37A。
所以，在这种情况中，将激磁电流交替地供给绕组58和59时，振动器(磁性件81和82)垂直振动，故而弹性件37B和37A通过各自的磁极81A和82A胀开或缩拢。故而，弹性件37A和37B向外变形或第一控制支座4的靠近掌形部分的部分的上方或下方胀开，借此，通过手掌感受到的动态传递和反馈功能可增强使用者感受到的环境气氛。
虽然第二实施例中描述的是游戏机控制组件50由用硬树脂制成的上室2和下室3构成，但本发明不限于此，还可以用弹性件构成由使用者用他(或她)的左手的手掌托住的第一控制支座4的部分，上述弹性件由响应件51，70，75或85引起振动。
即，参见图36和37，在此两幅图中与图14和15中相同的部件用同一标号代表。图36和37示出了通过响应件75使设在控制支座4的部分上的弹性件42振动的结构。响应件75由支架60固定。
在图37中，将支承件76A固定在上室2或下室3上。支架60和由绕组59构成的绕组线轴77B(图30)被固定在支承件76A上。此外，将由绕组58构成的绕组线轴77A(图30)固定在弹性件42的内侧。磁性件81的磁极81A通过绕组线轴77A的内侧邻近弹性件42。
所以，将激磁电流交替地供给绕组58和59时，磁性件81和82沿箭头a的方向和相反方向振动，故而磁性件81的磁极81A使弹性件42朝外变形或胀开。于是，通过挨着弹性件42的手掌将这种动态传递作为具体感受传到使用者，从而增强了使用者所感受到的环境气氛。
虽然在图33和37所示的第二实施例中本发明的响应件82位于由手掌托住的第一控制支座4中，但也可如图5所示，将上述响应件安装在由右手手掌托住的第二控制支座5中。
此外，虽然在图33和37所示的第二实施例中将响应件21的电动机24装于由左手手掌托住的第一控制支座4中，但亦可如图5所示，将上述电动机安装在第一和第二控制支座4和5两者之中。
再者，若将电动机安装在第一和第二控制支座4和5两者之中，就可以安装相同尺寸的电动机或响应件，或不同尺寸的电动机(即产生不同振动振幅的电动机)。所以倘若安装的电动机具有不同尺寸，它们可以同时或有选择地振动，因此具有可进一步提高游戏的演示性能的其它优点。
虽然第二实施例描述了振动器为线性振动的情况，但本发明不限于此，亦可采用使振动器沿预定曲线往复振动的方式。
此外，虽然在第二实施例中描述了将振动器用片簧62吊挂起来的情况，但本发明并不限于此，亦可采其用其它如螺旋弹簧之类的悬吊装置。在这种情况中，悬吊装置的数目并不限于一个，而可采用若干悬吊装置将振动器吊挂在很多地方。
另外，虽然在第二实施例中描述的是将供给响应件51(或70、75或85)的各绕组的激磁电流在各时限的电流值作为数据包数据传送给游戏机27的游戏机控制组件50的情况，但本发明并不限于此，亦可将表示激磁电流波形的数据从游戏机27传送给游戏机控制组件50，该组件再根据波形数据依次产生电流波形。
(3)第三实施例图38中与图2中相同的部件用同一标号代表，图38示出了本发明的游戏机控制组件的第三实施例，图中响应件130基本水平地安装在成形于下室3的第一控制支座4中的响应件定位部分133上，用于游戏机控制组件120的角速度传感器(回转传感器)155基本上设置在下室3的中心区。
如图39所示，响应件130具有一个振动器组件140，用若干螺旋弹簧151A-151H将上述振动器组件可摆动地悬吊在有六条边的基本上为正六面体的箱体131中。
如图40所示(图中与图39中相同的部件用同一标号代表)，上述振动器组件140具有沿X轴方向振动的X轴振动器141A和141B、沿Y轴方向振动的Y轴振动器141C和141D、沿Z轴方向振动的Z轴振动器141E和141F。振动器141A-141F作为一个整体固定在振动器组件140的中心。
X轴振动器141A和141B分别由导线以相同方向绕轴芯缠绕的绕组143A和143B构成。因此，向绕组143A和143B提供激磁电流I时，在与激磁电流I相应的方向上产生磁场Ha和Hb。
此时，X轴振动器141A受到来自箱体131(图39)上正对X轴振动器141A端部的磁铁132A的吸引，沿靠近磁铁132A的方向移动。另一方面，X轴振动器141B受到来自箱体131(图39)上正对X轴振动器141B端部的磁铁132B的排斥，朝远离磁铁132B的方向移动。于是，由X轴振动器141A和141B组成一体的振动器组件140作为一个整体沿与这些振动器的相同方向移动(X轴的正向)。
反之，若向X轴振动器141A和141B的绕组143A和143B供给与激磁电流I反向的激磁电流(-I)时，则产生与激磁电流-I方向相应的磁场-Ha和-Hb。
此时，X轴振动器141A受到来自磁体132A的排斥，沿远离磁体132A的方向移动。而另一方面，X轴振动器141B受到磁体132B的吸引，沿靠近磁体132B的方向移动。于是，由X轴振动器141A和141B组成一体的振动器组件140作为一个整体沿与X轴振动器141A和141B相同的方向移动(X轴的负向)。
因此，振动器组件140作为一个整体通过在短时间周期内改变供给X轴振动器141A和141B的激磁电流I的方向可沿X轴方向在磁体132A和132B之间摆动。
类似地在Y轴振动器141C和141D上分别向缠绕在Y轴振动器141C和141D上的绕组143C和143D供给激磁电流，并改变激磁电流的方向，Y轴振动器141C和141D沿Y轴方向在与这些振动器端部相对的箱体131(图39)的磁体132C和132D之间摆动。因而，由Y轴振动器141C和141D一体构成的振动器组件140作为一个整体沿与Y轴振动器141C和141D相同的方向(Y轴方向)振动。
此外，与上类似，在Z轴振动器141E和141F上，分别向缠绕在Z轴振动器141E和141F上的绕组143E-143F供给激磁电流并改变激磁电流的方向，Z轴振动器141E和141F沿Z轴方向在与这些振动器端部相对的箱体131(图39)的磁体132E和132F之间摆动。因而，由Z轴振动器141E和141F一体构成的振动器组件140作为一个整体沿与Z轴振动器141E和141F相同的方向(Z轴方向)振动。
附带说一句，若改变激磁电流I的周期，可改变振动器组件140的摆动频率，而若改变I的电流值，则可改变作用在振动器组件140上的力F(或加速度)。
于是，当通过向对应于各轴上的绕组143A-143F供给激励电流I使振动器组件140振动时，上述振动由响应件定位部分133(图38)传给第一控制支座4(如图41所示)。传递给第一控制支座4的振动不仅传给第一控制支座4，也传给上室2和下室3的壳体，因此使整个组件振动。在这种方式中，可以任意改变由振动器组件140产生的振动状态，如改变供给安装在响应件130的振动器组件140上的各绕组143A-143F的激励电流I的方向大小和增长速度。
顺便说一句，如图42所示，可以将安装响应件130的空间设于由手掌托住的第一或第二控制支座4或5中。此外，也可以利用基本为中心的区域或第一和第二控制支座4和5之间的游戏机控制组件120的区域，可以将这些区域设计成具有大的空间，如图43所示。
在这种情况中，如图44所示，例如将响应件130安装在由手掌托住的下室3的第一控制支座4的部分中时，通过将游戏机控制组件120和游戏机27与TV接收机等等的监视器33相连而进行游戏时，根据游戏的类型如打斗游戏中对手被击中、在枪战游戏中目标被击中、或者动作目标是一架飞机在屏幕上被击毁游戏机27发出特定信号，通过响应此信号使响应件130的振动器组件140转动，在预定时间周期内整个游戏机控制组件120可以振动。
通过使用者操作控制按钮游戏机控制组件120本身产生振动，使使用者具体感受到反馈，因而进一步改善了环境氛围。
此处如图44所示，游戏机27包括一个用于作为视频记录载体的CD-ROM的驱动器和一个用于接收和封闭上述CD-ROM的装在游戏机上部的盖帽件28。此游戏机还包括一个用于开启和闭合盖帽件28的闭合开关29、一个用于供电的电源开关30、一个使游戏机27的运行返回到初始状态的复位开关31以及能将两组控制组件相连的连接部分32。当游戏机控制组件120的连接器20与连接部分32相连时，与游戏机27可实现双向通信。虽然所描述的此实施例连接的是一组游戏机控制组件120，若连接两组游戏机控制组件，其它控制组件的运行和结构亦相同，此处不再赘述。
如上所述，为了通过驱动响应件130的振动器组件使整个游戏机控制组件120振动，在游戏机控制组件120和游戏机27之间需具备双向通信功能。如图45所示，借助于用于双向串行通信的连接器20将游戏机控制组件120与游戏机27相连，可获得双向通信功能。
在游戏机控制组件120上具有双向通信功能的结构包括一个与游戏机27实现串行通信的串行输入/输出接口SIO、一个用于从若干控制按钮输入控制数据的并行输入/输出接口PIO、一个由CPU、RAM和ROM组成的单片机(后面称之为微型主机)和一个用于使响应件130的振动器组件140振动的线绕式驱动器164。
借助于来自线绕式驱动器164的X轴方向的激磁电流SDX使振动器组件140的X轴振动器141A和141B的绕组143A和143B振动；借助于Y轴方向的激励电流SDY使振动器组件140的Y轴振动器141C和141D的绕组143C和143D振动；借助于Z轴方向的激励电流SDZ使振动器组件140的Z轴振动器141E和141F的绕组143E和143F振动。
游戏机27具有用于与游戏机控制组件120实现串行通信的串行接口SIO。当连接游戏机控制组件120的连接器20时，通过连接器20将串行输入 /输出接口SIO与游戏机控制组件120上的串行输入/输出接口SIO相连，借此可实现双向通信或双向串行通信。此处省略对游戏机27的其它详细结构的描述。
用于建立双向通信的信号线和控制线包括一根用于将数据从游戏机27传到游戏机控制组件120的数据传送信号线TXD(传送数据X′)、一根用于将数据从游戏机控制组件120传递到游戏机27的数据传送信号线RXD(接收数据X′)、一根用于从各数据传递信号线TXD和RXD提取数据的串行同步时钟信号线SCK(串行时钟)、一根用于建立和切断作为终端的游戏机控制组件120的通信的控制线DTR(数据终端就绪)和一根用于传送大量数据的流量控制的控制线DSR(数据集就绪)。
此外，如图45所示，用于实现双向通信的由信号线和控制线组成的电缆包括除信号线和控制线之外的一根直接从游戏机27的电源引出的电源供给电缆35。该电源供给电缆35与游戏机控制组件120上的线绕式驱动器164相连，以便提供使振动器组件140转动的电源。
此处如结合图38所描述的那样，游戏机控制组件120装有用于检测绕游戏机控制组件120的各轴(X轴、Y轴和Z轴)转动的转动角速度的角速度传感器155。该角速度传感器155包括一个检测绕X轴转动的角速度的X轴角速度传感器155A、一个检测绕Y轴转动的角速度的Y轴角速度传感器155B、和一个检测绕Z轴转动的角速度的Z轴角速度传感器155C。这些传感器根据游戏控制组件120的角度变化检测绕各轴(X轴、Y轴和Z轴)转动的角速度分量。
图46示出了构成Z轴角速度传感器155C的压电振动器型回转传感器(gyroscope sensor)156的结构。该传感器装有一个由恒定的弹性金属材料埃林瓦尔铁镍铬合金(Elinvar)制成的正三棱柱形件156D，其中心线对准Z轴方向。在Elinvar件156的表面粘附有压电陶瓷元件156A、156B和156C。通过检测Elinvar件156D的复合向心力并将它的振动转换成与音叉频率等效的振动转矩可以确定在游戏机控制组件120上的回转传感器156绕Z轴的运动分量，从而可确定作为电压变量的绕Z轴的转动角速度分量。
顺便说一句，X轴和Y轴角速度传感器155A和155B也装有与图46所示的回转传感器156形状相同、分别与X轴和Y轴对准的回转传感器。
图47示出了包括回转传感器156的Z轴角速度传感器155C的结构，其中振荡电路155E通过向压电陶瓷元件156A发出一个振荡信号S156A激励其振荡。没有转动时，激励压电陶瓷元件156A的振荡同时送到其它两个压电元件156B和156C上。然后，这两个压电元件156B和156C向差分放大电路156F送出幅值相同、相位与由相位校正电路156G发出的信号相位一致的振荡检测信号S156B和S156C。
此时，差分放大电路156F输出一个信号电平基本为零的差分放大输出信号S156F，据此，直流放大电路156I输出一个电压值基本为0伏的角速度检测信号S155Z。
反之，游戏机控制组件120移动时，根据围绕Z轴转动的转动分量Z轴角速度传感器155C的回转传感器(Elinvar件156D)产生变形。于是，两个压电陶瓷元件156B和156C输出不同值的振荡检测信号S156B和S156C。
这就导致差分放大电路156F向检测电路156H输出一个信号电平与放大的差值相应的差分放大信号S156F。检测电路156H检测正信号电平上的差分放大信号S156F的分量，并将检测值送至直流放大电路156I。
直流放大电路156I对从检测电路156H送出的检测输出波形中的直流分量进行放大，并输出与绕回转传感器156的Z轴转动的角速度分量相应的电压电平的角速度检测信号S155Z。将如此获得的绕Z轴的角速度检测信号S155Z送至图45中的模拟/数字转换电路157中，转换成数字信号后再送入微型主机。
顺便说一句，X轴和Y轴角速度传感器155A和155B也有与上面结合图47所述的Z轴角速度传感器155C相似的结构，它们分别通过模/数转换电路157向微型主机输出与绕X轴转动的角速度分量相应的角速度检测信号S155A和与绕Y轴转动的角速度分量相应的角速度检测信号S155B。
游戏机控制组件120的微型主机根据由这类角速度传感器155所获得的绕各轴(X轴、Y轴和Z轴)转动的角速度分量确定游戏机控制组件120的状态。通过校正X轴方向的驱动电流SDX、Y轴方向的驱动电流SDY和Z轴方向的驱动电流SDZ可避免由于用壳体131(图39)悬挂的振动器组件140的自重引起的振动变化，总可产生与由游戏机27给定的动态传递数据相同的振动。
在游戏机控制组件120和游戏机27之间实现双向串行通信的过程中，如图45所示的游戏机27例如首先确认控制线DTR上使游戏机27与游戏机控制组件120通信的选择数据及收集第一至第四控制部分7、8、9和10的控制按钮的控制数据(按钮信息)。然后游戏机控制组件120等待接收来自信号线TXD的后续信号。接着，游戏机27将识别游戏机控制组件120的识别码送至数据传递信号线TXD。于是，该游戏机控制组件120通过信号线TXD接收上述识别码。
当上述识别码识别出游戏机控制组件120，从此刻起控制组件与游戏机27开始进行通信。即游戏机27通过数据传递信号线TXD将控制数据或类似数据传送给游戏机控制组件120，而游戏机控制组件120通过数据传递信号线RXD将控制器由控制按钮或类似部件发出的控制数据送至游戏机27。在这种情况中，在游戏机27和游戏机控制组件120之间实现双向串行通信。当游戏机27通过控制线DTR输出选择中止数据时，上述通信终止。
如果具备这种双向串行通信功能，则游戏机控制组件120可以将主要来自控制按钮的控制数据送至游戏机27，而游戏机27可将使响应件130的振动器组件140振动的动态传递数据传送给游戏机控制组件120。通过装在游戏机27上的游戏CD-ROM可以预置上述使振动器组件140振动的动态传递数据，并根据玩游戏的人的动作目标通过在预定时间周期内从游戏机27向游戏机控制组件120本身的动态传递实现反馈。
这样，如图48所示，在游戏机27和游戏机控制组件120之间传递和接收的数据在打包成由5字节数据组成的数据包后以字节进行发送。
在图48中，通过信号线TXD由游戏机27传送给游戏机控制组件120的数据具有包含由待传递的十六进制数表示的作为约定的识别数据0×01和0×42的第一和第二字节、赋予未确定数据的第三字节以及第四和第五字节，上述第四和第五字节是作为用于游戏机控制组件120的响应件130(振动器组件140)的振动控制数据的待传递的动态传递数据TXD1和TXD2。
也就是说，如图49所示，第四数据的两位最高有效位是“01”(二进制)，表示振动器组件的控制命令，其后的三位振动方向控制数据DCOM，表示振动器组件140的振动方向。
上述振动方向控制数据DCOM是表示相应于上面结合图39所描述的振动器组件140的每一方向设有的X轴振动器141A、141B，Y轴振动器141C、141D和Z轴振动器141E、141F中的任何一个的数据，或表示它们的组合的数据，根据三位数据可规定七个振动方向。顺便提一下，这七个振动方向是X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、X轴和Y轴方向的组合、X轴和Z轴方向的组合、Y轴和Z轴方向的组合以及所有轴方向的组合。
此外，除规定振动方向的振动方向控制数据DCOM外，图49中所示的数据还附加有第四字节中最有效三位中的振动数据DX、第五字节中最有效三位中的振动数据DY和紧接用于Y轴方向的振动数据DY的三位用于Z轴的振动数据DZ。根据由第四字节中振动方向控制数据DCOM规定的任一振动方向或振动方向的组合使用各轴方向的振动数据DX、DY或DZ。
这些振动数据DX、DY和DZ均用三位数据代表各轴的振动器振动的电流值。游戏机控制组件120的微型主机将上述振动数据DX、DY和DZ转换成模拟值。该模拟信号驱动线性式驱动器164(图45)，借此，将由振动数据DX、DY或DZ代表的具有某一电流值的驱动电流供给与在此时刻由接收到的数据规定的轴相应的振动器的绕组。
下面结合图50和51的程序参照图38和45进行详细描述，上述图中与图25和26中相同的部件用同一标号代表。
使用者在游戏机27中装载一特定游戏CD-ROM，用图38中所示的游戏机控制组件120的启动开关11设定游戏的开始，并通过操作选择开关12设定各种功能，借此通过操作第一至第四控制部分7、8、9和10作好进行游戏的准备工作。
然后，当游戏开始时，在图50中示出的步骤ST21中，如图45所示的由CPU、RAM和ROM构成的游戏机控制组件120的微型主机通过串行接口SIO连续监视由游戏机27通过串行输入/输出接口SIO送出的击中的动态传递数据。上述动态传递数据包含图45所示的振动器组件140的振动方向和电流数据。然后，进行游戏时，由游戏机27送出的数据中若存在动态传递数据，则驱动线绕式驱动器164，在预定的时间周期内游戏机27向振动器组件140的绕组143A-143F供给作为X轴方向的激磁电流SDX、Y轴方向的激磁电流SDY和Z轴方向的激磁电流SDZ的电流。
即，在步骤ST1检测游戏机控制组件120接收的数据信号中的动态传递数据TXD1、TXD2后(图49)，在步骤ST2中，微型主机对上述动态传递数据进行处理。此处，在步骤ST31中微型主机预先捕获由上面结合图46和47描述的角速度传感器所获得的角速度检测信号S155X、S155Y和S155Z，根据上述角速度检测信号S155X、S155Y和S155Z确定游戏机控制组件120的状态，并根据上述状态信息修正上述动态传递数据TXD1和TXD2。
上述修正安排成按下述方式对供给振动器组件140的绕组143A-143F的激磁电流进行调整，使得上述激磁电流具有在振动器组件140受重力吸引的方向产生较小的磁力的值而在相反方向产生较大的磁力的值。
所以，无论游戏机控制组件120相对于垂直方向(状态)为任意角度，振动器组件140都能产生由游戏机27上的CPU设定的游戏程序的适应振动，同时避免由于重力使振动器组件140上的振动变化。
步骤ST22A、ST22B和ST22C将经这样修正的动态传递数据中根据代表在通过振动方向控制数据DCOM(图49)规定的方向(X轴方向、Y轴方向或Z轴方向，或它们的组合)上的各轴方向中的振动分量的振动数据DX、DY和DZ修正的数据分别转换成模拟信号。然后，在下面的步骤ST23A、ST23B和ST23C中，由各模拟信号驱动线绕式驱动器164(图45)。于是，线绕式驱动器164向振动器组件140的绕组141A-141F供给激磁电流I，借此，在步骤ST24A、ST24B和ST24C中，振动器组件140在该时刻规定的方向上振动。
反之，若由游戏机27传送给游戏机控制组件120的数据不包含动态传递数据TXD1和TXD2，游戏机控制组件120的微型主机执行从图50中的步骤ST1至步骤ST5的程序，并等待操作控制按钮。此时若确认已得到应答，这就意味着已对游戏机控制组件120的控制按钮进行了操作。然后，微型主机执行步骤ST6，通过并行输入/输出接口PIO收集控制数据，并执行下面的步骤ST31，并由角速度传感器155发出的角速度检测信号S155X、S155Y和S155Z捕获游戏机控制组件120的状态。
根据上面结合步骤ST22A-ST24A，ST22B-ST24B和ST22C-ST24C描述的游戏机控制组件120的状态采用输入微型主机的角速度检测信号S155X、S155Y和S155Z作为修正数据。
此外，在步骤ST7将图50的步骤ST2中输入微型主机的控制数据转换成串行数据，并通过串行输入/输出接口SIO(图45)传送到游戏机27。之后，在步骤ST25中，游戏机控制组件120等待从游戏机27送出的数据。
如图48所示，从游戏机控制组件120传递到游戏机27的数据规定用于游戏机控制组件120的识别符在第二字节的上面四位中，数据长/2的数据在第二字节的下面四位中。此外，还规定代表应答数据的识别符(ACK)在第三字节中，在游戏机控制组件120上操作的按钮的数据在随后的第四和第五字节中。
将这种数据从游戏机控制组件120传递到游戏机27时，在图51所示的步骤ST26中游戏机27接收来自游戏机控制组件120的数据，在随后的步骤ST8中将动作目标的数据与接收的串行数据进行比较，并在步骤ST9中确定击中状态。
此时，如果动作数据的数据与串行数据一致，即若检测到击中，程序从步骤ST9进行到步骤ST10，在监视器的屏幕上显示出击中动作目标，在步骤ST11中输出动态传递数据，在步骤ST12中转换成串行数据，在通过串行输入/输出接口SIO(图45)将串行数据作为特定的应答信号传送给游戏机控制组件120。如上面结合图50中步骤ST1、ST2和ST3所描述的由游戏机控制组件120的微型主机检测到动态传递数据，通过线绕式驱动器164(图45)将电源供给振动器组件140的绕组143A-143F，以使振动器振动。这种振动可使整个游戏机控制组件120振动。
反之，若在步骤ST9(图51)中得到的是否定回答信号，这意味着动作目标的数据与来自游戏机控制组件120的串行数据不一致，即没有检测到击中。在这种情况中，CPU执行步骤ST13，根据控制按钮的动作在监视器的屏幕上显示动作目标，然后进行步骤ST27，等待来自游戏机控制组件120的数据。
游戏机27的CPU每1/60秒(一帧)处理一次数据，因此，每1/60从游戏机27向游戏机控制组件120传送动态传递数据TXD1和TXD2。所以，根据上述动态数据每1/60秒改变一次供给游戏机控制组件120的绕组143A-143F的激励电流和电流的方向。
于是，当从游戏机27向游戏机控制组件120传送动态传递数据时，根据上述数据振动器组件140在预定方向振动，操作游戏机控制组件120的使用者具体感应到的反馈对应于监视器屏幕上的游戏，这种感受表现为游戏机控制组件120的振动，故而他或她在进行游戏时可进一步增强对环境氛围的感受。
虽然上述本发明的第三实施例的结构如图42所示，将本发明的响应件82安装在由左手手掌托住的第一控制支座4中，也可如图42所示将该响应件安装在用右手手掌支托的第二控制支座5中。
此外，虽然上述的本发明的第三实施例安排成将本发明的响应件130装于由左手手掌支托的第一控制支座4中，还可如图42所示，将其安装在第一和第二控制支座4和5两者之中。
再者，若将响应件130安装在第一和第二控制支座4和5两者之中，则可以安装相同尺寸的响应件，或安装不同尺寸的响应件(即产生振动幅值不同的响应件)。若安装的响应件尺寸不同，则可使这些响应件同时振动或有选择地振动，因此具有进一步提高游戏的演示性能的其它优点。
虽然在上述第三实施例描述的情况中供给振动器组件140的绕组143A-143F的激磁电流值由每1/60秒从游戏机27传给游戏机控制组件120的动态传递数据TXD1和TXD2规定，因而如上面结合图49所述，可在每1/60秒的最短时间内改变供给绕组143A-143F的电流值和电流方向，但本发明并不限于此，例如，还可以通过增加图49中所示出的数据的字节数据将1/60秒的间隔划分成若干间隔，以便以几倍的形式传递各轴的振动数据DX，DY和DZ，并规定出各划分的间隔的激磁电流值和电流方向。
采用这种结构，因为通过振动数据DX、DY和DZ的数目可在一帧间隔内改变供给振动器组件140的绕组143A-143F的激磁电流值和电流的方向，即使传递时限是每一帧(1/60秒)将动态传递数据从游戏机27传到游戏机控制组件120，也可以在时间短于一帧的间隔周期内变化供给绕组143A-143F的激磁电流(如模拟信号)。
另外，虽然在第三实施例中描述的是将各时限供给响应件140的绕组143A-143F的激磁电流的电流值和电流方向作为组合的动态传递数据TXD1和TXD2从游戏机27传送到游戏机控制组件120，但本发限并不限于此，亦可将用激磁电流波形表示的数据，从游戏机27传送到游戏机控制组件120，以便使游戏机控制组件120产生与上述波形数据相应的电流波形。
此外，虽在第三实施例中描述了壳体131通过螺旋弹簧151A-151F将振动器组件140吊挂起来的情况，但本发明并不限于此，还可采用片簧，或使振动器组件140浮在壳体中。
另外，虽在上述第三实施例中采用了具有作为各轴方向(X、Y和Z轴)的绕组部分的凸出部分的振动器组件140，但本发明并不限于此，也可将磁体沿球形件的各轴方向(X、Y和Z轴)嵌入，在与磁体相应的壳体的部位上设置X轴、Y轴、Z轴方向的绕组部分。
再者，虽然上述第三实施例中采用了由沿各轴方向(X、Y、和Z轴)振动的振动器(X轴振动器141A，141B，Y轴振动器141C、141D和Z轴振动器141E、141F)组装成一体的振动器组件140，但本发明不限于此，还可安装一些沿各轴方向分开振动的独立的振动器。
在这种情况下，例如，如图52所示，可将如上面结合图29和30所描述的音圈结构的响应件75分开安排，以便分别沿X轴、Y轴和Z轴的各个方向振动。采用这种结构，当将上面结合图49所描述的在各轴方向上的振动数据DX、DY和DZ作为使各响应件75振动的激磁电流值时，在游戏机160中，合成多个响应件75的振动，并且就象在上面结合图39所描述的在组装成一体的振动件140(图39)一样，可在各个方向产生振动。
即使在这种情况中，也可监控带角速度传感器155的游戏机控制组件160的状态，无论这种状态如何，通过校正供给各响应件75的激励电流值总可以在游戏机控制组件160上产生由游戏机27指定的振动。
另外，虽然图52中对游戏机控制组件160的描述是响应件75的结构可在各轴方向(X轴、Y轴和Z轴方向)使各振动器线性往复地产生线性振动的情况，但本发明不限于此，除如图53所示将三个动作件75安装在各轴方向外，还可如上面结合图3所描述的那样使响应件21带有电动机24。
在这种情况下，值得注意的是，具有音圈结构的响应件75消耗较大的电流，但能产生强振动，而带有电动机24的响应件21消耗较小的电流但产生的振动弱，故可根据游戏的进程，随着整个环境在各个不同方向上产生振动和产生不同大小的振动，当在较短周期内希望产生强振动时，根据所需的振动方向将响应件75组合在装于各轴方向上的音圈构件中并使之振动，当在较长的时间周期内希望产生弱振动时，可使带电动机24的响应件21振动。另外，可以只在需要时驱动具有较大电流消耗的响应件75，因此可以节约用于整个游戏机控制组件170的振动所需的电流消耗。
此外，虽然已经描述了图52中的游戏机控制组件160对于在每个响应件75中振动器作线性往复运动以便产生振动的诸响应件75被安排在各轴方向(X轴、Y轴和Z轴方向)上的情况上，但本发明不限于此，例如还可用上面结合图2所描述的带电动机24的响应件21代替一个或两个装在各轴方向上的响应件。
即，图54所示出的游戏机控制组件180表示出一种结构，在该结构中装有如上面图3中所描绘的带电动机24的响应件21，该响应件用于在X-Z平面内产生两维方向的振动，该结构中具有用于在Y轴方向(一维方向)产生振动的上述响应件21和一个装在音圈构件中的响应件75。
如果按这种方式安排响应件75和21，操作游戏机控制组件180的使用者可随响应件75在前后方向具体感受到大的冲击(振动)，而在长的时间周期内在水平和垂直方向感受到较小的振动。
虽然上面描述的图52中的游戏机控制组件160适用于在各轴方向(X轴、Y轴和Z轴方向)将响应件75装于音圈构件中的情况，但本发明不限于此，也可以例如如图55所示，用两个分别带有电动机24的响应件21A和21B代替音圈构件中的响应件75，使它们的振动方向处在X-Z平面和Y-Z平面内(或X-Y平面内)。
根据游戏的进展通过两个平面内产生振动游戏机控制组件190可以向使用者反馈各种振动。顺便说一句，在如图56所示的用两个响应件21A和21B从游戏机27向游戏机控制组件190传送的振动数据中，将代表驱动器控制码的数据“01”(二进制)指定为第四字节的最高有效两位，将代表供给第一响应件21A的驱动电流值的模拟控制数据MA1指定为第四字节的最低有效三位。此外，将代表供给第二响应件21B的驱动电流值的模拟控制数据MA2指定为第五字节的最高有效三位。于是，当游戏机控制组件190的微型主机接收到两个模拟控制数据MA1和MA2时，微型主机将上述模拟控制数据MA1和MA2转换成模拟值，并用这些模拟信号控制线绕式驱动器，借此可将由模拟数据MA1和MA2确定的驱动电流分别供给响应件21A和21B。
再者，在图56中，将表示是否具有一预定值的驱动电流供给第一响应件21A的数字控制数据CONTD1指定为第五字节的最低有效位。通过指定“1”或“0”作为上述控制数据CONTD1可断定是否向第一响应件21A提供了驱动电流。
与上所述类似，将表示是否具有一预定值的驱动电流供给第一响应件21B的数字控制数据CONTD2指定为第五字节的第二最低有效位。通过指定“1”或“0”作为上述控制数据CONTD2可断定是否向第一响应21B提供了驱动电流。
下面根据图57的程序进行详细描述。当游戏机控制组件190(图55)的微型主机接收例如图56中所示来自游戏机27的数据时，根据接收到的数据从图57的步骤ST2开始进行步骤处理，在步骤ST41中完成数据读出，然后在紧接着的步骤ST42中检测第四字节的最高有效两位，借此判断这些数据是否是用于带有一个振动器的游戏机控制组件的控制数据。
如果此时获得否定回答信号，这意味着接收到的数据不是用于带振动器的游戏机控制组件的控制数据，或者不是此刻与游戏机27相连的游戏机控制组件190的控制数据。在这种情况下，游戏机控制组件190的微型主机回到如上所述的步骤ST41，并等待接收新数据。
反之，若在步骤ST42中获得肯定应答信号，这意味着接收到的数据是用于带振动器的游戏机控制组件190的控制数据。在这种情况中，游戏机控制组件190的微型主机在下面的步骤ST43中判断在接收到的数据的第四字节中是否存在用于第一响应件21A的模拟控制数据MA1。
此时如果得到的是肯定应答信号，这表示在接收到的数据的第四字节的是低有效三位中存在模拟控制数据MA1。在这种情况下，游戏机控制组件190的微型主机执行步骤ST44，在该步骤中，微型主机将具有由模拟控制数据MA1规定的值的驱动电流供给第一响应件24A的电动机24。
反之，若在步骤ST43中得到的是否定应答信号，这表示在接收到的数据的第四字节的最低有效三位中不存在模拟控制数据MA1(例如，上述模拟控制数据MA1是“0”)。在这种情况下，游戏机控制组件190的微型主机执行步骤ST45，在该步骤中读出在接收到的用于第一响应件21A的数据(图5b)的第五字节的最低有效位中指定的数字控制数据CONTD1，并根据上述数字控制数据CONTD1控制接通或断开第一响应件21A的电动机24的电源。
随后，游戏机控制组件190的微型主机执行步骤ST46，在该步骤中，上述微型主机判断在接收到的数据的第五字节中是否存在用于第二响应件21B的模拟控制数据MA2。
如果此时得到的是肯定应答信号，则表示在接收到的数据的第五字节的最高有效三位中存在模拟控制数据MA2。在这种情况下，游戏机控制组件190的微型主机执行步骤ST47，在该步骤中，微型主机将具有由模拟控制数据MA2规定的值的驱动电流供给第二响应件21B的电动机24。
反之，若在步骤ST46中得到的是否定回答信号，则表示在接收到的数据的第五字节的最高有效三位中不存在模拟控制数据MA2(例如，模拟控制数据MA2是“0”)。在这种情况中，游戏机控制组件190的微型主机执行步骤ST48，在该步骤中，该微型主机读出接收到的用于第二响应件21B的数据(图56)的第五字节的最低有效位的第二位指定的数字控制数据CONTD2，并根据上述数字控制数据CONTD2控制接通或切断第二响应件21B的电动机24。
这样，通过每次接收来自游戏机27的数据时重复图57所示的程序，游戏机控制组件190的微型主机根据包含在上述接收数据中的模拟控制数据MA1和MA2或数字控制数据CONTD1和CONTD2，可对响应件21A和21B进行模拟控制或数字控制。
在此过程中，若模拟控制数据MA1和MA2存在于已接收的数据中，借助于优先采用模拟控制数据MA1和MA2可以将按上述模拟控制数据MA1和MA2精确规定的驱动电流供给第一和第二响应件21A和21B的各电动机24。
图57描述了微型主机处理程序，若不存在用于第二响应件21B的模拟控制数据MA2，则可检测用于第二响应件21B的数字控制数据CONTD2，但本发明不限于此，例如，可如图58所示的情况一样(该图中与图57相同的部件用相同标号代表)，在这种方式中，如果在步骤ST46中判断结果表明在接收到的数据中不存在用于第二响应件21B的模拟控制数据MA2，微型主机回到步骤ST41，等待接收新数据，不检测用于第二响应件21B的数字控制数据CONTD2。
采用这种结构，在没有规定用于第二响应件21B的数字控制数据CONTD2的系统中也可判断对第二响应件21B是否进行模拟控制。
此外，虽将图56中示出的数据描述成分别用于规定为第一和第二响应件21A和21B的模拟控制数据MA1和MA2(三比特)的情况，但本发明不限于此，也可将其它一些空区分别规定为第一和第二响应件21A和21B的数字控制数据。
采用这种结构，即使在每一帧(1/60秒)的时限上传送数据，也可以用某一响应件的模拟控制数据数划分一帧间隔，在被划分的每一间隔中改变供给该响应件的驱动电流值。这可以用接近于模拟信号的电流值的变化控制该响应件。
虽然在第三实施例中描述的是根据来自装于游戏机控制组件120上的角速度传感器155的角速度检测信号S155A、S155B和S155C游戏机控制组件120(图38)上的微型主机判断游戏机控制组件120的状态并根据上述状态校正振动器组件140的振动情况，但本发明并不限于此，也可以在角速度传感器155将角速度检测信号S155A、S155B和S155C传到游戏机27之后，由游戏机27上的微型主机(CPU)判断游戏机控制组件120的状态，借此可在游戏机27发出控制数据之前预先修正传递到游戏机控制组件120的控制数据(图56)中的振动数据DX、DY和DZ。
此外，虽然第三实施例中描述的是根据装在游戏机控制组件120上的角速度传感器155发出的角速度检测信号S155A、S155B和S155C校正供给振动器组件140的绕组143A-143F的激磁电流值的情况，但本发明不限于此，也可根据由装在游戏机控制组件120上的角速度传感器155发出的角速度检测信号S155A、S155B和S155C判断游戏机控制组件120的状态，并将状态的变化传送到游戏机27代替控制按钮的输入。
采用这种结构，使用者例如可以通过改变游戏机控制组件120的状态而不必操作游戏机控制组件120上的控制按钮就可输入一个命令使监视器屏幕上的动作目标朝任何所希望的方向移动。
(4)其它实施例
(4-1)虽然在第一、第二和第三实施例中已描述了从游戏机27供给驱动响应件21(51，70，75，85，130)的电源的情况，但本发明不限于此，也可如图59所示向装于游戏机控制组件1(50，120，160，170，180，190)上的响应件21(51，70，75，85，130)提供电源。
在这种情况下，如图59所示，只要将电源95安装在不影响操作游戏机控制组件1(50，120，160，170，180，190)的位置就行，例如将其装在紧靠与游戏机27相连的连接器20之处和在该处安装可更换的电池(如干电池96)之处。采用这种结构，不需由游戏机27供给电源，因此，游戏机27的结构可与现有的游戏机类似，只要更换电缆就足矣。
(4-2)虽在第一、第二和第三实施例中已描述了借助于使游戏机控制组件1(50，120，160，170，180，190)振动为使用者营造环境氛围的情况，但本发明不限于此，特别是还可如图60所示，通过在游戏机控制组件100的狭窄的启动/选择部分6的前部的空间内、在由左手手掌支托的第一控制支座4的空间内或在由右手手掌支托的第二控制支座5的空间内安装一个发声器101发出非常低的声音。
采用这种结构，来自游戏机27的反馈可使手感受到声音，并可象产生很低的声音一样产生振动，因此可用声音和振动增强环境气氛。
(4-3)虽在第一、第二和第三实施例中已描述了使游戏机控制组件1(50，120，160，170，180，190)振动而为使用者营造环境氛围的情况，但本发明不限于此，也可如图61所示，例如在游戏机控制组件105的狭窄的启动/选择部分6的前部上方装一个发光器件(如发光二极管)106作为响应件。在这种情况中，虽图61只示出了安装一个发光二极管的情况，但发光二极管的数量并不限于一个，也可将若干发光二极管装成一排。此外，上述发光二极管也可是闪烁发光的。
若如上所述，将发光器件106作为响应件，当动作目标击中时，在手中的游戏机控制组件105发出光，则也可获得击中的环境氛围。
(4-4)本发明不限于上述的这些实施例。显然本发明基本上适用于将使用者手中使用的控制组件和动作目标击中时发出一些响应的元件组合的各种结构。此外，显然可通过将声音和/或光的适当组合提供上述实施例的动态传递。再者，虽然上述实施例描述的是根据监视器屏幕上游戏的进展游戏机控制组件发出某种响应的情况，但本发明不限于这类结构，还适应于使用者体验到的是模仿的感受如只用声音模仿的那类游戏机。
如上所述，本发明提供了一种装于控制组件本身上的响应件，除看到的和/或体验到的动作目标变化之外，这种响应件与游戏中动作目标变化同步地将该变化反馈给游戏者，因此例如可使控制组件本身产生的振动具有亲身感受到击中的效果，这样，游戏者对有更热烈气氛的游戏将更感兴趣。
虽然上面结合本发明的一些优选实施例进行了描述，很显然，本领域的普通技术人员对此还可作出各种改变和变型，所以，包括在附加的权利要求书中的各种改变和变型均落在本发明的构思和保护范围内。
权利要求
1.一种具有若干操作按钮的游戏机控制组件，其通过电缆与游戏机主机相连，所述游戏机控制组件包括一个控制件，该控制件用于通过所述电缆将由若干所述操作按钮所获得的操作数据传送到所述游戏机主机以及通过所述电缆接收来自游戏机主机的含有预定动态传递数据的数据；和一个装于所述游戏机控制组件上的预定位置上的响应件，该响应件由所述控制件根据所述预定动态传递数据进行控制。
2.如权利要求1所述的游戏机控制组件，其中所述响应件是一个振动件。
3.如权利要求2所述的游戏机控制组件，其中所述游戏机控制组件包括一个壳体和一对沿从壳体向使用者的方向彼此分开的手柄；所述分开的手柄相连并由使用者的手掌支托；所述振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体的中心部位的至少一处。
4.如权利要求3所述的游戏机控制组件，其中所述多个振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心部位的至少两处，安装在两处的所述振动件中的各振动件是彼此尺寸不同的振动件。
5.如权利要求2所述的游戏机控制组件，其中所述振动件包括一台电动机；一根一侧与所述电动机相连的旋转轴；一个偏心地装在旋转轴另一侧的部件。
6.如权利要求2所述的游戏机控制组件，其中所述动态传递数据是多个数据包数据，每个数据包的数据具有表示若干驱动电流值的数据；以及所述控制件根据表示所述驱动电流值的数据产生一种供给所述振动件的驱动电流波形。
7.如权利要求2所述的游戏机控制组件，其中用于驱动所述振动件的电源由游戏机主机本身提供。
8.如权利要求2所述的游戏机控制组件，其中所述游戏机控制组件具有用于驱动所述振动件的电源部件。
9.如权利要求8所述的游戏机控制组件，其中所述电源部件是一种可更换的电池。
10.如权利要求3所述的游戏机控制组件，其中所述控制件根据所述动态传递数据控制所述振动件的振动幅度。
11.如权利要求1所述的游戏机控制组件，其中所述响应件是一种发声器件。
12.如权利要求1所述的游戏机控制组件，其中所述响应件是一种发光器件。
13.如权利要求3所述的游戏机控制组件，其中所述振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心部位的至少两处，并且所述动态传递数据包括控制各所述振动件的振动动作的控制数据。
14.如权利要求2所述的游戏机控制组件，其中所述振动件包括一个绕组和一个与所述绕组对应的磁体，通过在所述绕组上产生的磁通绕组或磁体产生振动。
15.如权利要求14所述的游戏机控制组件，其中所述游戏机控制组件包括一个壳体和一对沿从壳体向使用者的方向彼此分开的手柄；所述分开的手柄相连并由使用者的手掌支托；以及所述振动件装于所述一对手柄的空间位置或基本为壳体中心的至少一处。
16.如权利要求15所述的游戏机控制组件，其中所述多个振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心部位的至少两处，并且装于所述两处的各个所述振动件是彼此尺寸不同的振动件。
17.如权利要求14所述的游戏机控制组件，其中所述动态传递数据是若干数据包数据，每个数据包的数据具有表示若干驱动电流值的数据；以及所述控制件根据表示所述驱动电流值的数据产生一种供给所述振动件的驱动电流波形。
18.如权利要求14所述的游戏机控制组件，其中用于驱动所述振动件的电源由游戏机主机本身提供。
19.如权利要求14所述的游戏机控制组件，其中所述游戏机控制组件具有用于驱动所述振动件的电源部件。
20.如权利要求19所述的游戏机控制组件，其中所述电源部件是一种可更换的电池。
21.如权利要求15所述的游戏机控制组件，其中所述控制件根据所述动态传递数据控制所述振动件振动的幅度。
22.如权利要求14所述的游戏机控制组件，其中所述振动件包括在多方向上产生磁通的多个绕组和与所述多个绕组对应的磁体。
23.如权利要求22所述的游戏机控制组件，其中所述多个绕组彼此是相同的。
24.如权利要求14所述的游戏机控制组件，其中所述组件还包括一个检测所述组件位置的检测元件；所述控制件根据所述检测元件的检测结果校正向所述振动件提供的驱动数据。
25.如权利要求15所述的游戏机控制组件，其中所述多个振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心部位的至少两处，所述动态传递数据包含用于控制各所述振动件的振动动作的控制数据。
26.一种具有若干操作按钮的游戏机控制组件，其通过电缆与游戏机主机相连，所述游戏机控制组件包括一个控制件，它用于通过所述电缆将由若干操作按钮所获得的操作数据传送到所述游戏机主机并通过电缆接收由游戏机主机发出的含有预定动态传递数据的数据，其中所述数据还包含若干控制数据；和一个装于所述游戏机控制组件的预定位置上由所述控制件根据所述预定动态传递数据进行控制的响应件，该响应件由所述控制件根据若干控制数据进行控制，因此可有选择地产生不同动作。
27.如权利要求26所述的游戏机控制组件，其中所述响应件是一种振动件，所述振动件由所述控制件控制，因此可根据若干控制数据有选择地产生不同的振动。
28.如权利要求27所述的游戏机控制组件，其中所述若干控制数据至少是用于使所述振动件模拟振动的第一控制数据和用于使所述振动件数字振动的第二控制数据。
29.如权利要求27所述的游戏机控制组件，其中所述游戏机控制组件包括一个壳体和一对沿从壳体向使用者的方向彼此分开的手柄；所述分开的手柄连接并由使用者手掌支托；以及所述振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心部位的至少一处。
30.如权利要求29所述的游戏机控制组件，其中所述多个振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心部位的至少两处，装于两处的各振动件是彼此尺寸不同的振动件；对于所述各振动件而言，所述若干控制数据包含在所述动态传递数据中。
31.如权利要求29所述的游戏机控制组件，其中所述多个振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心部位的至少两处；对于各振动件而言，所述若干控制数据包含在所述动态传递数据中。
32.如权利要求29所述的游戏机控制组件，其中所述振动件包括一台电动机；一根一侧与所述电动机相连的旋转轴；和一个偏心地装在所述旋转轴另一侧的部件。
33.如权利要求32所述的游戏机控制组件，其中所述振动件包括一个绕组；一个与所述绕组对应的磁体，通过产生在所述绕组上的磁通可使所述绕组或磁体振动。
34.如权利要求33所述的游戏机控制组件，其中所述游戏机控制组件包括一个壳体和一对沿从壳体朝向使用者的方向彼此分开的手柄；所述分开的手柄相连并由使用者的手掌支托；所述振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心部位的至少一处。
35.如权利要求34所述的游戏机控制组件，其中所述多个振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心的至少两处，装于两处的各振动件的尺寸彼此不同；相对各振动件而言，所述若干控制数据包含在动态传递数据之中。
36.如权利要求34所述的游戏机控制组件，其中所述多个振动件装于所述一对手柄的空间位置或靠近壳体中心的至少两处，以及相对各振动件而言，所述若干控制数据包含在动态数据之中。
全文摘要
一种具有若干操作按钮的游戏机控制组件,其通过电缆与游戏机主机相连,包括一个控制件和一个响应件,该控制件用于通过该电缆将由若干操作按钮所获得的操作数据传送到该游戏机主机以及通过该电缆接收来自游戏机主机的数据,该响应件装于游戏机控制组件的预定位置,它由该控制件根据包含在从游戏机主体传送出的数据中的预定动态传递数据进行控制。因此,与现有的游戏机相比,增加了游戏的趣味性,使游戏者有身临其境之感。
文档编号G06F3/02GK1178996SQ9712282
公开日1998年4月15日 申请日期1997年10月1日 优先权日1996年10月1日
发明者尾形裕树, 赤泽享, 小野明久, 篠原聪 申请人:索尼计算机娱乐公司