CN1182898C - 操作装置 - Google Patents

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Abstract

本发明之目的在于通过连续使用地按压操作，以容许一数字操作及一模拟操作。一种操作装置具有检测元件，用于依据操作件(11)的按压操作而输出模拟信号，且制成使检测元件输出的模拟信号由一电平划分单元(15)进行电平划分，并由一A/D转换单元(16)转换成对应于其输出电平的多位数字信号，其亦制成以依据检测元件输出的模拟信号变化而输出单一位数字信号。一切换单元(18)输出多位数字信号及单一位数字信号的其中一个或另一个。

Description

操作装置
技术领域
本发明涉及一种使用于娱乐装置周边设备的操作装置(亦称为控制器)，该娱乐装置是如电视游戏机之类的装置。
背景技术
通常娱乐装置如电视游戏机之类的装置等皆使用一操作装置以执行多项操作，因此，多个操作按钮即提供于操作装置上，且使用者以不同方式操作各按钮以移动一电视机组上显现的字符，而控制娱乐装置。
以往许多此型操作装置皆具有一个十字形或圆形的方向指示操作按钮，设置在其前方的左侧上，及多个多功能钮设于其前方的右侧上。
这些指示操作按钮及功能按钮是由橡胶开关的触觉开关构成，字符呈数字移动，或字符状态利用执行诸开关的接通/切断操作而做数字变化。
如上所述，藉由现有的娱乐装置，指示操作按钮及多功能按钮仅有数字改变一电视机组上显示的字符功能，因此，字符的移动及状态变化即呈不连续式，以致观看时会有颤动问题。
为了解决此问题，平7-88252号日本未审查专利申请案增用模拟式输入装置，是由一轨迹球、摇杆等构成，使得电视机组显示幕上显示的字符可用模拟式控制。另一使用此模拟式输入装置的现有技术范例为平11-90042号日本未审查专利申请案。
然而，由一轨迹球、摇杆等构成的模拟式输入装置的操作性大为不同于上述的方向指示操作按钮及多功能钮，因此，使用者需花时间以熟悉使用方向指示操作按钮及多功能按钮，及彻底学会如何操作此模拟式输入装置，因而减少了娱乐装置的乐趣。
发明内容
本发明是根据此内容做成，因此，其目的在于利用现有的数字操作中所用的压力操作式操作件，以达成数字操作及模拟式操作。
为了达成上述目的，本发明的操作装置包含：一种操作装置，包含：一操作件，可通过按压进行操作；一检测元件，用于输出对应于该操作件按压操作的模拟信号；第一数字信号输出装置，用于将对应于该操作件按压操作的该检测元件输出的模拟式信号转换成数字信号，该数字信号依据其输出电平而包含多位；第二数字信号输出装置，用于输出数字信号，该数字信号包含依据该检测元件输出的模拟信号的变化的单一位；及切换装置，用于在该第一数字信号输出装置输出的数字信号及该第二数字信号输出装置输出的数字信号之间切换输出。
依据本发明的结构，利用一单一操作件的按压操作，一含有多位致能模拟式控制的数字信号是由第一数字信号输出装置输出，另一方面，一含有单一位致能模拟式控制的数字信号则由第二数字信号输出装置输出，据此，这些数字信号可利用一单一操作件进行数字操作及模拟式操作，而由切换装置选定及输出。
现在，检测元件可为一压敏性元件，其设于一位置以将作用于该操作件上的按压力转移。此压敏性元件的例子包括由压敏性导电橡胶制成的电阻器压敏性元件，依据操作件按压行程而输出模拟式信号的霍尔装置或静电装置亦可采用。
又，检测元件包含一导电构件，是配合该操作件而移动且具有弹性；及一电阻器，是设于该导电构件接触及脱开的位置；及其中该电阻器依据该导电构件的接触面积而输出模拟式信号。附带地，导电年及电阻器的位置关系可以互换。
导电构件之一结构型式较佳为依据电阻器施加于上的接触压力而在面向电阻器的其表面处变形，使得其与电阻器的接触面积改变，且其可具有以下形状：
(1)一山形的纵向截面形状。
(2)一梯形的纵向截面形状。
(3)一形状，其截面积在趋近于面向该电阻器的顶端处呈阶级状变小。
(4)面向电阻器的表面具有一球形。
另方面，电阻器是构成以具有一形状，即其截面积在趋近于面向该导电构件的顶端处呈阶级状变小。又，电阻器利用间隙以划分该导电构件的接触面积，且是建构以配合其变形而呈阶级状以增大该导电构件的接触面积。
另方面，依本发明之一第二方面所示，一操作装置包含：一操作件，可通过按压进行操作；一检测元件，用于输出对应于该操作件按压操作的模拟式信号；第一数字信号输出装置，用于将对应于该操作件按压操作的该检测元件输出的模拟式信号转换成数字信号，该数字信号依据其输出电平而包含多数位；一数字开关，用于依据该操作件的按压操作以接通及切断；第二数字信号输出装置，用于检测该数字开关的接通/切断状态，且输出含有单一位的数字信号；及切换装置，用于在该第一数字信号输出装置输出的数字信号及该第二数字信号输出装置输出的数字信号的间切换输出。
依据本发明的结构，利用一单一操作件的按压操作，一含有多位致能模拟式控制的数字信号是由第一数字信号输出装置输出，另方面，一含有单一位致能模拟式控制的数字信号则由第二数字信号输出装置输出，据此，这些数字信号可利用一单一操作件进行数字操作及模拟式操作，而由切换装置选定及输出。
现在，虽然依本发明之一方面所示，多位数字信号及单一位数字信号二者是由检测元件输出的模拟式信号产生，而依本发明的另一方面所示，多位数字信号则由检测元件输出的模拟式信号产生，且单位数字信号是通过检测一数字开关的接通/切断状态而输出。
又，由本发明的操作装置可知，数字开关可建构以包含第一及第二固定端子；及一导电性可动构件，是配合于该操作件的移动以接触及脱离该第一及第二固定端子。
上述内容中，第一数字信号输出装置包含：电平划分装置，用于配合该操作件的按压操作，以将该检测元件输出的模拟式信号的输出电平划分成多个电平，及A/D转换装置，用于依据由该电平划分装置划分的各输出电平，以将该模拟式信号转换成数字信号。因此，多位数字信号可根据检测元件输出的模拟式信号的输出电平而轻易地输出。
现在，电平划分装置较佳为配合该操作件的按压操作，以将该检测元件输出的该模拟式信号的输出电平均匀划分成多个。将检测元件输出的该模拟式信号的输出电平均匀划分可提供自然及流畅的操作性，即相当于操作件施加的按压力。
附图说明
图1是一平面图，说明具有本发明实施例操作装置的电视游乐器装置概观图；
图2是图1所示操作装置的放大平面图；
图3是一方框图，说明本发明第一实施例的操作装置主要组件；
图4是一示意图，说明图3所示压敏性元件的性质；
图5是一方框图，说明本发明第一实施例的操作装置整体结构范例；
图6是一方框图，说明用于校正电平划分单元的一第一结构范例；
图7是一方框图，说明用于校正电平划分单元的一第二结构范例；
图8是一流程图，说明一用于图7所示第二结构范例的校正设定程序范例；
图9是一流程图，说明另一用于图7所示第二结构范例的校正设定程序范例；
图10是一方框图，说明用于校正位电平划分单元的一第三结构范例；
图11是一示意图，说明图10所示第三结构范例的校正动作；
图12是一方框图，说明用于校正电平划分单元的一第四结构范例；
图13是第一实施例第二操作单元中的操作按钮(操作件)立体分解图；
图14是第一实施例第二操作单元的第一结构范例立体解图；
图15是第一实施例第二操作单元的第一结构范例前视截面图；
图16是第一实施例第二操作单元的第二结构范例立体分解图；
图17是第一实施例第二操作单元的第二结构范例前视截面图；
图18是第一实施例第二操作单元的第三结构范例立体分解图；
图19是第一实施例第二操作单元的第三结构范例前视截面图；
图20是第一实施例第一操作单元的一结构范例立体分解图；
图21是第一实施例第一操作单元的一结构范例前视截面图；
图22是第一实施例第一操作单元的一结构范例立体分解图；
图23是第一实施例第三操作单元的一结构范例前视截面图；
图24是一方框图，说明本发明第二实施例的操作装置主要组件；
图25是一方框图，说明本发明第二实施例的操作装置整体结构范例；
图26是一方框图，说明本发明第二实施例的操作装置另一整体结构范例；
图27是第二实施例第二操作单元的第一结构范例立体分解图；
图28是第二实篱例第二操作单元的第一结构范例前视截面图；
图29是第二实施例第二操作单元的第二结构范例立体分解图；
图30是第二实施例第二操作单元的第二结构范例前视截面图；
图31A是第二实施例第二操作单元的第三结构范例平面图；
图321B是第二实施例第二操作单元的第三结构范例底面图；
图32是第二实施例第二操作单元的第三结构范例前视截面图；
图33是第二实施例第二操作单元的第四结构范例前视截面图；
图34A-34C是本发明第三实施例第二操作单元的结构范例前视截面图；
图35是一示意图，说明图34所示电阻器的电路结构；
图36是一示意图，说明图35所示电阻器输出端子所输出的模拟式信号性质；
图37是一方框图，说明相关于第三实施例第二操作单元的主要部分；
图38是一示意图，说明第三实施例第二操作单元的划分范围设定单元功能；
图39是本发明第三实施例第一操作单元的结构范例前视截面图；
图40是一示意图，说明图39所示电阻器的电路结构；
图41是一示意图，说明图40所示电阻器输出端子所输出的模拟式信号性质；
图42是一方框图，说明相关于第三实施例第一操作单元的主要部分；
图43是一示意图，说明第三实施例第一操作单元的划分范围设定单元功能；
图44A-44D是示意图，说明检测元件的一变型范例，其中
图44A是包括检测元件的操作单元前视截面图；
图44B是导电构件的前视图；
图44C是导电构件的仰视图；及
图44D是电阻器输出端子所输出的模拟式信号特性图；
图45A-45D是示意图，说明检测元件的另一变换范例，其中
图45A是包括检测元件的操作单元前视截面图；
图45B是导电构件的前视图；
图45C是导电构件的仰视图；及
图45D是电阻器输出端子所输出的模拟式信号特性图；
图46A-46D是示意图，说明检测元件的另一变换范例，其中
图46A是包括检测元件的操作单元前视截面图；
图46B是导电构件的前视图；
图46C是导电构件的仰视图；及
图46D是电阻器输出端子所输出的模拟式信号特性图；
图47A-47D是示意图，说明检测元件的另一变换范例，其中
图47A是包括检测元件的操作单元前视截面图；
图47B是导电构件的前视图；
图47C是导电构件的仰视图；及
图47D是电阻器输出端子所输出的模拟式信号特性图；
图48A-48D是示意图，说明检测元件的另一变换范例，其中
图48A是包括检测元件的操作单元前视截面图；
图48B是导电构件的前视图；
图48C是导电构件的仰视图；及
图48D是电阻器输出端子所输出的模拟式信号特性图；
图49A-49D是示意图，说明检测元件的另一变换范例，其中
图49A是包括检测元件的操作单元前视截面图；
图49B是导电构件的前视图；
图49C是导电构件的仰视图；及
图49D是电阻器输出端子所输出的模拟式信号特性图；
图50A-50D是示意图，说明检测元件的另一变换范例，其中
图50A是包括检测元件的操作单元前视截面图；
图50B是导电构件的前视图；
图50C是导电构件的仰视图；及
图50D是电阻器输出端子所输出的模拟式信号特性图；
图51A-51D是示意图，说明检测元件的另一变换范例，其中
图51A是包括检测元件的操作单元前视截面图；
图51B是导电构件的前视图；
图51C是导电构件的仰视图；及
图51D是电阻器输出端子所输出的模拟式信号特性图；
图52A-52D是示意图，说明检测元件的另一变换范例，其中
图52A是包括检测元件的操作单元前视截面图；
图52B是电阻器的平面图；
图52C是电阻器的另一型式范例平面图；及
图52D是电阻器的又一型式范例平面图；及
图53是检测元件的另一变换范例前视截面图。
具体实施方式
本发明的实施例将参考附图说明如下。
根据本发明实施例的操作装置是连接于一做为娱乐装置的电视游戏机装置，且可依数字或模拟式控制字符显示于一电视机组的显示幕上。
(装置概观)
图1是一平面图，说明使用本发明实施例操作装置的一电视游戏机装置概观，如图1所示，电视游戏机装置具有一主游戏单元100，连接至一做为一显示器的电视机组，及一操作装置200，是连接至主游戏单元100。
内建于主游戏单元100的是一磁碟机驱动单元101，用于复制光碟供游戏程序记录于其上，一影像处理装置，用于依据光碟上所记录的游戏程序而随着电视机组荧幕上的背景荧幕显示字符，等等。主游戏单元100内亦备有一用于复置一播放游戏的复置开关102、一电源开关103、及一用于开启盖件104的盖件开启操作按钮105，盖件可开启及关闭磁碟机驱动单元101的磁碟机安装单元。
操作装置200至主游戏单元100的连接是透过一延伸自主装置单元201的一连接线202，一连接器203提供于连接线202的末端，且操作装置200即通过连接此连接器203至主游戏单元100一侧中的插孔106，以连接至主游戏单元100。
图2是一平面图，说明操作装置的外部，提供于操作装置200的主装置单元201中者为设于其顶平面上的第一及第二操作单元210、220，及设于其侧面上的第三及第四操作单元230、240。
第一操作单元210具有一十字形操作构件211，供借助按压操作键211a而操作，操作键即形成自此操作构件211延伸于四个方向中的操作件。此第一操作单元210是用于提供运动至电视机组荧幕上所显示的字符，且具有借助按压操作构件211的操作键211a以在垂直方向及水平方向中移动字符的功能。
第二操作单元220具有四枚筒形操作按钮221(即操作件)，以供按压操作，各操作按钮221具有刻划于其顶部上的标记，例如“○”、“△”、“□”、“×”，使得各操作按钮221可轻易辨识。第二操作单元220的功能是利用记录在光碟中的游戏程序设定，例如用于改变游戏字符状态的功能即适用于各操作按钮221，例如用于移动字符左臂、右臂、左腿、右腿的功能是适用于操作按钮221。
第三及第四操作单元230、240具有大体上相同的结构，且各具有二垂直方向列的操作按钮231、241(即操作件)，以供按压操作。第三及第四操作单元230、240的功能亦借助记录在光碟中的游戏程序设定，例如功能是适用于游戏字符的特殊动作。
再者，用于执行模拟式操作的一摇杆251是提供给主装置单元201中，如图2所示，使用者在摇杆251及第一、第二操作单元210、220之间切换以利使用其中一者或另一者，此切换是由提供于主装置单元201中的一模拟式选择开关252执行。当选定摇杆251时，主装置单元201上的显示单元253即发亮，指出摇杆251已经选定的状态。
主装置单元201中亦提供一启动开关254，用于指示游戏开始，及一选择开关255用于在启动游戏时选择游戏的困难度等。
第一实施例
其次，本发明第一实施例的结构将详述如下。
图3是一方框图，说明本发明第一实施例的操作装置主要组件。
上述操作装置200上的操作单元210、220、230、240是备有操作构件211的操作键211a、由操作钮221、231、241组成的操作件11、及压敏性元件12(检测元件)。
压敏性元件12可由压敏性导电橡胶制成，且其结构中的电极12a、12b是设于两个边缘部分的对称位置，其中一电极12a连接于供电线13，且一预定电压自电源(Vcc)施加至此，电极12a、12b之间的电阻值是依据施加于压敏性元件12上的压力强度而改变。
大体上，由压敏性导电橡胶制成的压敏性元件12可在无压力施加于上时呈现最小电阻值，如图4中的虚线所示，且电阻值是随着施加的压力增大而增高。据此，如图4中的实线所示，另一电极12b输出模拟式信号(即电压)，其在无压力施加于其上时呈最大，模拟式信号(即电压)的输出是随着压力增大而减小。
压敏性元件12是定位于操作件11的按压路径上，及当使用者以操作件11执行一按压操作时，电阻值即在压力下改变，且对应于压力的模拟式信号即输出至电极12b侧。
再者，一用于管理操作装置200的微处理器单元(文后简称为“MPU”)14是提供于电路板内，此MPU 14所包含的功能为一位划分单元(LS)15，用于将压敏性元件12的模拟式信号输出的输出电平划分为多数电平，一A/D转换单元16，用于将压敏性元件12的模拟式信号输出转换成由电平划分单元15划分的输出电平，及一说明于后的切换装置18，而压敏性元件12的电极12b则连接于电平划分单元15的输入侧。
如图4所示，电平划分单元15具有将已存在的模拟式信号(即电压)电平范围划分成均匀宽度的基本功能，划分成的数量可为任意数，而在图4的范例中模拟式信号(即电压)的电平范围是均匀划分成8个，由此均匀划分的输出电平L1至L8则各转移至A/D转换单元16。附带地，由电平划分单元15均匀划分的模拟式信号的电平范围可任意改变。
A/D转换单元16将模拟式信号转换成数字信号，及依据接受由电平划分单元15划分的电平的模拟式信号输出电平输出，亦即多位数字信号是依上述的输出电平L1至L8而自A/D转换单元16输出。以下将利用一特定范例说明电平划分单元15及A/D转换单元16的功能，例如，我们可说操作装置200是由3.5伏的电源电压驱动，而自压敏性元件12输出的模拟式信号可在0至2.4伏范围内改变。若电平划分单元1·5将0至2.4伏输出电平范围均匀划分成8级，则每级的电平度为0.3伏。
据此，电平划分单元15执行电平划分，使得自压敏性元件12输出的2.4至2.1伏模拟式信号的输出电平为电平1(L1)，2.1至1.8伏的输出电平为电平2(L2)，1.8至1.5伏的输出电平为电平3(L3)，依此直到0.3至0伏的输出电平为电平8(L8)。
A/D转换单元16令适合的多位数字信号专用于依上述划分电平的输出电平，并将其输出，多位如16位的数字信号即适用于上述输出电平，使得电平1在十六进制记数法中为“1f”，电平2为“3f”，直到电平8为“ff”。
来自A/D转换单元16的多位数字信号是经由提供于操作装置200内部电路板中的一介面17而传送至主游戏单元100，游戏字符的动作及类此者即依据这些数字信号执行。
如上所述，来自压敏性元件12的模拟式信号电平变化是对应于操作件11所接收压力中的变化，据此，自A/D转换单元16输出的多位数字信号即对应于由使用者施加于操作件11的压力。藉由相关于使用者按压操作的此多位数字信号以控制游戏字符的动作及类此者，其相较于以“1”或“0”单位数字控制，而能以模拟式达成较流畅的移动。
再者，对于本实施例，A/D转换单元16是建构成单位数字信号输出装置，以利依据来自压敏性元件12的模拟式信号输出而输出单一位(即1位)数字信号(即“1”或“0”)，并且利用切换装置18的切换操作以输出来自A/D转换单元16的多位数字信号及单一位数字信号其中一者或另一者。
对于实施例，切换装置18是依据记录于光碟中的游戏程序，而由传送自主游戏单元100的控制信号控制之，亦即用于指示命令A/D转换单元16做为一输出多位数字信号装置或做为一输出单位数字信号装置的控制信号是依据主游戏单元100内安装的一光碟所执行的一游戏程序内容而输出，根据这些控制信号，切换装置18可选择及切换A/D转换单元16的功能。
A/D转换单元16依循于切换装置18所选定的功能，并将来自压敏性元件12的模拟式信号输出转换成多位数字信号及单位数字信号其中一者或另一者，及将之输出。如果选择做为输出多位数字信号的装置，则如上所述由电平划分单元15均匀划分的输出电平即转换成对应的数字信号，且输出至主游戏单元100。另方面，如果选择做为输出单位数字信号的装置，则“1”或“0”的单位数字信号即依据压敏性元件12所输出的模拟式信号中的变化以输出至主游戏单元100。
附带地，切换装置18可建构为由使用者的手动操作切换，例如可达成一配置，和于切换该切换装置18的功能是适合于操作装置200中的模拟式选择开关252，以利用开关252的手动操作而作用切换装置18，藉此切换A/D转换单元16的功能。
如图5所示，在本实施例中，第一至第四操作单元210、220、230、240具有图3所示的结构，据此，这些操作单元210、220、230、240的结构可用于数字操作及模拟式操作。附带地，另一结构型式中第一至第四操作单元210、220、230、240的一或多任意选出的操作单元可具有图3所示的结构。
如上所述，电平划分单元15将预设范围内的压敏性元件12所输出的模拟式信号的输出电平均匀地划分，但是如果实际自压敏性元件12输出的模拟式信号的输出电平(电压)与此设定范围之间有偏差时，则会造成一状况，即匹配于操作件11操作状态的数字信号无法输出。
然而，在压敏性元件12中亦有个别的差异，及在电源电压中亦有不规律性，因此提供于各操作装置200的操作单元210、220、230、240中自压敏性元件12输出的模拟式信号的输出范围亦不同。
据此，本实施例的操作装置200备有一校正功能(即划分范围设定装置)，用于各别设定由电平划分单元15划分的模拟式信号输出电平范围。
图6是一方框图，说明用于执行电平划分单元的校正的第一结构范例，如图所示的结构，MPU 14备有存储器20，且存储器20的结构可使得由电平划分单元15划分的模拟式信号输出电平范围存储于此存储器20中。
例如在操作装置200的制造线上，一固定负载如压敏性元件12的最大电阻值是施加于操作装置200，且此时自压敏性元件12输出的模拟式信号输出电平则存储于存储器20中。
依上述特定范例所示，假设电压电平范围0至2.4伏已设定为均匀划分成8级，以用于电平划分单元15的默认值，及此时一2.0伏模拟式信号是由已施加上述固定负载的压敏性元件12输出，则如上所述一相对应于电平2的一数字信号“3f”即自A/D转换单元16输出，此数字信号“3f”是存储于存储器20内，欲做电平划分的模拟式信号的输出电平是由电平划分单元15依据设定值调整。
附带地，数字信号“3f”等于2.1至1.8伏模拟式信号输出电平，且其较佳为预先规定此范围内所设定的电压值，例如，可预先规定各输出电平的最大电压值(在上例中为2.1伏)做为欲由电平划分单元15划分的模拟式信号的输出电平范围的上限。
图7是一方框图，说明用于执行电平划分单元的校正的第二结构范例，如图所示的结构，存储器并未提供于操作装置200中，替代的结构型式为电平划分单元15划分的模拟式信号的输出电平范围是储存于连接至操作装置200的主游戏单元100的内建存储器111中，或储存于一可拆卸的存储卡112内。
为了执行使用此结构型式的电平划分单元15的校正，一用于执行校正的设定程序较佳为组装入主游戏单元100的ROM 110所储存的控制程序内。
图8是一流程图，说明此一设定程序的范例。
首先，主游戏单元100的电力接通(S1)，且操作单元的灵敏度设定是由使用者以清单选择而选定(S2)，藉此使一设定屏幕显示于电视机组120上(S3)，设定屏幕显示一信息，以提示使用者稳定地按压一特定操作单元中所提供的操作件11。当使用者依此显示而稳定地按压操作件11时，此时检测压敏性元件12的模拟式信号输出电平即输出至主游戏单元100(S4)，及存储于内建存储器111中(S5)。上述程序是针对操作装置200的各电平划分单元15而重复(S6)，并因而完成操作单元的灵敏度设定。
提供于操作装置200内的各电平划分单元15依据主游戏单元100内建存储器111中所储存的设定值，以调整欲划分的模拟式信号的输出电平。
又，用于执行校正操作的一设定程序可组合于光碟内的游戏程序。
图9是此一设定程序范例的流程图。
首先，光碟安装于主游戏单元100上之后(S10)，随即确认存储卡112是否安装于主游戏单元100上(S11)，且若一存储卡112未安装时，则在使用者利用清单选择以选定操作单元的灵敏度设定情况下(S12)，设定屏幕即显示于电视机组120上(S13)，设定屏幕显示一信息，以提示使用者稳定地按压一特定操作单元中所提供的操作件11。当使用者依此显示而稳定地按压操作件11时，此时检测到的压敏性元件12的模拟式信号输出电平即输出至主游戏单元100(S14)，及储存于内建存储器111中(S15)。上述程序是针对操作装置200的各电平划分单元15而重覆(S16)，并因而完成操作单元的灵敏度设定。
若经发现一存储卡112未在步骤S11安装时，其即决定是否有一相关于校正的设定值已储存于存储卡112中(S17)，若为如此，则提供于操作装置200中的电平划分单元15即依存储卡112中存储的设定值，以调整模拟式信号的输出电平范围。
另一方面，若一相关于校正的设定值未存储于存储卡112中，则流程即进行至步骤S12，及执行上述校正操作。附带地，在步骤S15中检测到来自压敏性元件12的模拟式信号输出电平是储存于存储卡112中(S16)。
提供于操作装置200中的电平划分单元15依主游戏单元100的存储器或存储卡112中储存的设定值，以调整模拟式信号的输出电平范围。
图10是一方框图，说明用于执行电平划分单元的校正的第三色范例，如图所示的结构，两个音量元件21、22依序***连接于操作装置200压敏性元件12的电源线，使得电源线13的中间电压可由这些音量元件21、22调整。
因此，其结构使得电平划分单元15可依由这些音量元件21、22调整的电源线13中间电压V1、V2，以设定欲划分的模拟式信号的输出电平范围，如图11所示，亦即划分单元15撷取在音量元件21处检测到且较接近于电源Vcc的中间电压V1，以做为欲划分的模拟式信号的输出电平范围最大值，采用在音量元件22处检测到的中间电压V2，以做为欲划分的模拟式信号的输出电平范围最小值，及在这些中间电压V1、V2之间范围内均匀划分自压敏性元件12输出的模拟式信号的输电平。音量元件21、22的调整例如应该在运送操作装置200时执行。
再者，亦可使用一结构型式，其中用于监视中间电压V2、V3的功能是附加至电平划分单元15，因此若这些中间电压V1、V2延时变化或类此者，则欲划分的模拟式信号的输出电平范围可依改变后的中间电压V1、V2而调整。附加此一自动校正功能可使一理想的设定状态恒定地保持，即使是在因为压敏性元件12及音量元件的老化或电源电压中的不规律而造成中间电压V1、V2变化时，此因欲划分的模拟式信号的输出电平范围是依改变后的中间电压V1、V2而调整。
然而，若电平划分单元15恒定地执行此自动校正，则对主游戏单元100的输出即可能延迟。在此例子中可达成一结构型式，其中电平划分单元15仅在操作装置200充电时检查电源线13的中间电压V1、V2，并且调整欲划分的模拟式信号的输出电平范围。
图12是一方框图，说明用于执行电平划分单元的校正的第四结构范例，如图所示的结构，两个音量元件21、22依序***连接于操作装置200压敏性元件12的电源线13，及MPU 14进一步包括一比较器23及存储器24。
存储器24预先储存由电平划分单元15划分的模拟式信号输出电平的极限值范围，例如MPU 14的公差电压即储存于存储器24内做为极限值。比较器23恒定地监视由音量元件21、22检测到的中间电压V1、V2，并将中间电压V1、V2(特别是V1)比较于存储器24中储存的极限值，若中间电压超过极限值则强通性地告知极限值的电平划分单元15。若电平划分单元15自比较器23接收到极限值，电平划分单元15将依据此极限值以调整欲划分的模拟式信号的输出电平范围。
有了此一结构型式，即使若具有过大输出电平超过MPU 14处理能力的模拟式信号是自压敏性元件12输出，MPU同14的正常操作仍得以补偿。
其次，将参考附图以详细说明本发明第一实施例上述操作装置200中的操作单元结构范例。
图13至15是示意图，说明第二操作单元的第一结构范例。
如图14所示，第二操作单元220具有四枚做为操作件11的操作钮221、一弹性构件222、及一供压敏性元件12设置于上的片状构件223，操作按钮221是自主单元201顶侧上的安装孔201a后侧安装，如图13所示，安装于安装孔201a的操作按钮221可在轴向移动。
弹性构件222是由绝缘橡胶或类此物制成，其具有向上突伸的弹性部222a，并以弹性部222a的顶壁支承操作按钮221的底缘。若按压一操作按钮221，弹性部222a的斜面部即挠曲且顶壁配合操作按钮221移动。另一方面，若操作按钮221上的压力释除，已挠曲的弹性部222a的斜面部即因弹力而恢复，从而，推斥操作按钮221向上，亦即弹性构件222做为一按压装置，供一已由按压力压下的操作按钮221恢复至原位。
片状构件223是由一呈挠性且绝缘的薄片材料构成，例如一膜片或类此物，压敏性元件12即设于此片状态构件223上的适当位置处，如图15所示，压敏性元件12是定位以面向通过弹性构件222的操作按钮221。
如本范例所示，突起221a是构成于做为操作件11的操作按钮221底表面上，及用于支承突起221a的凹穴222b是构成于弹性构件222的弹性部222a。当按压下操作按钮221时，突起221a即经由弹性部222a的凹穴222b以按压下压敏性元件12。
如上所述，压敏性元件12的电阻值是随着自操作钮221施加的压力而改变，在操作钮221底面上提供一突起221a且以此突起221a按压压敏性元件12即可令按压力以高精准度转移至压敏性元件12。
然而，由于以突起221a按压压敏性元件12之故，其无法排斥压敏性元件12与弹性构件222的按压力过量作用于凹穴222b上，因而减低了压敏性元件12与弹性构件222的耐久性。
据此，对于图16、17中所示的第二结构范例，做为操作件11的操作钮221底面是制成一平坦面，使得整个平坦底面可用于按压压敏性元件12。凹穴222b亦不构成于弹性构件222的弹性部222a，其配置方式是使操作按钮221底面改以平坦面支承。根据此一结构型式，即使自操作钮221传送按压力至压敏性元件12的灵敏性减弱，其仍有压敏性元件12与弹性构件222的耐久性提高的优点。
图18、19是示意图，说明第二操作单元的第三结构范例。
依图中所示的第三结构范例，压敏性元件12是直接设在内建于操作装置200的内电路板204上的适当位置，提供压敏性元件12于内电路板204则可容许省略片状构件，并减少组件的数量。当然，压敏性元件12是提供在可传送操作按钮221按压力的位置处。
图20、21是示意图，说明第一操作单元的一结构范例。
如图20所示，第一操作单元210包含一截面形状的操作构件211、一用于定位操作件211的间隔件212、及一用于弹性地支承操作构件211的弹性构件213，再者，如图21所示，压敏性元件12是经由弹性构件213而提供在面向操作构件211的操作键221a(即操作件11)的位置处。
第一操作单元210的整体结构已公开于平8-163672号日本未审查的专利公告案等，故不予以赘述，但是，操作构件211是组装于间隔件212中央处所设的一半球形突起212a上，该处即做为一支点，藉此使操作键221a(即操作件11)可以按压至压敏性元件12的侧面(如图21)。
若按压下做为操作件11的操作键221a，则其按压力即经由弹性构件213以作用于压敏性元件12上，使得压敏性元件12的电阻值可依按压力强度而改变。在图示的结构范例中，其揭示压敏元件12直接设在内建于操作装置200的内电路板204上的适当位置，但是压敏性元件12亦可提供在一片状材料223上，如图14、15中的第二操作单元220的结构范例所示。
图22、23是示意图，说明第三操作单元的一结构范例。
第三操作单元230包含二操作按钮231、一用于定位诸操作按钮231于操作装置200内的间隔件232、一用于支承操作按钮231的固持件233、一弹性构件234、及一内基板235，且压敏性元件12提供于内基板235上的适当位置处。
第三操作单元230的整体结构亦已公开于8-163672号日本未审查的专利公告案等，故不予以赘述，然而，操作按钮231是建构以供通过间隔件232的导引而按压操作，且按压时的按压力是经由弹性构件234而操作于压敏性元件12上，压敏性元件12的电阻值即依操作按钮231所施加的按压力强度而改变。在图示的结构范例中，其揭示压敏性元件12直接设在内建于操作装置200的内电路板235上的适当位置，但是压敏性元件12亦可提供在一片状材料223上，如图14、15中的第二操作单元220的结构范例所示。
请注意第四操作单元240的建构方式是相同于第三操作单元230者。
上述为本发明第一至第四操作单元210、220、230、240的结构范例说明，但是应注意的是本发明并不局限于所有操作单元皆应用在本发明的配置方式，反之，应用在本发明的操作单元可做任意选择，其余操作单元可按公知方式建构。
第二实施例
其次，以下将详细说明本发明的第二实施例，其中相同于第一实施例中的组件将赋予相同编号，并省略此组件的说明。
依据第一实施例的上述操作装置200，相关于自压敏性元件12输出的模拟式信号的结构型式是产生多位数字信号及单位数字信号，该结构型式使得多位数字信号产生自压敏性元件12输出的模拟式信号，而单位数字信号则通过一数字开关的on/off状态的检测而输出。
图24是一方框图，说明本发明第二实施例的操作装置主要部分。
对于本实施例，操作装置200的操作单元210、220、230、240包含操作构件211的操作键211a及组成操作件11的操作钮221、231、241，及压敏性元件12(检测元件)、数字开关30。当然，操作件11及压敏性元件12的结构相同于上述第一实施例的操作装置200。
数字开关30具有一第一及第二固定端子31、32，及一可动构件33供接触或脱离固定端子31、32，以达成接触或脱离接触。可动构件33是依据操作件11的按压操作而移动，并且在第一及第二因定端子31、32之间达成接触或脱离接触。再者，数字开关30的第一固定端子31是连接于电源线13，及一预定电压是自电源(Vcc)施加，如图24所示。
安装于操作装置200内部电路板的MPU 14除了包含电平划分单元(LS)15及A/D转换单元16等功能，其亦包含一数字信号产生单元35，用于检测上述数字开关30的接通/切断状态及输出单位数字信号，一切换开关18a，用于在此数字信号产生单元35及A/D转换单元16的输出之间切换，并将其做外部输出，及一切换单元18，用于操作此切换开关18a。
本实施例中的A/D转换单元16仅具有将压敏性元件12输出的模拟式信号转换成多位数字信号及将之输出等功能。
再者，数字信号产生单元35在其输入侧连接于数字开关30的第二固定端子32，且监测固定端子32处发生的电压变化，亦即，若数字开关30在接通(on)状态，则第二固定端子32的电位是相同于电源线13者，另一方面，若数字开关30在切断(off)状态，则第二固定端子32的电压为零，因此数字信号产生单元35依据第二固定端子32处发生的电压变化而输出单位数字信号“0”或“1”。
在此实施例中，切换单元18亦根据一光碟中所存储的游戏程序，以利用主游戏单元100传送的控制信号做控制，亦即执行光碟中所储存的游戏程序时，控制信号是自主游戏单元100输出，以依游戏程序内容指示将切换开关18a连接于A/D转换单元16，或将切换开关18a连接于数字信号产生单元35，切换单元18依据这些控制信号以操作切换开关18a。
附带地，可建构一结构，其中切换单元18是由手动操作控制，例如一提供于操作装置200内的模拟式选择开关252适用于切换该开关18，使得模拟式选择开关252的手动操作可操作切换开关18a。
依据上述结构的第二实施例的操作装置200所示，数字开关30的可动构件33是配合于操作件11的按压操作而进行于第一及第二固定端子31、32之间，且模拟式信号依据操作件11的按压力而自压敏性元件12输出。随后，数字信号产生单元35依据数字开关30的状态变化以输出单位数字信号，且多位数字信号即依据施加于压敏性元件12的按压力，而以一输出电平自A/D转换单元16输出。
据此，单位数字信号或多位数字信号的其中一者或另一者可利用切换开关18a做成的选择，以自操作装置200输出至主游戏单元100。
如图25所示，本实施例具有一结构型式，其中第一至第四操作单元210、220、230、240具有图24所示的结构型式，因此，这些操作单元可选择性地用于数字操作及模拟式操作。附带地，如图26所示，其做成一配置方式，即仅有任意选自第一至第四操作单元210。220、230、240的操作单元为依图24所示建构。
再者，本实施例的操作装置200亦具有一校正功能(划分范围设定装置)，用以各别设定由电平划分单元15划分的模拟式信号的输出电平范围，如图6、7、10、12所示。
其次将详细说明依本发明上述第二实施例的操作装置200中第二操作单元的结构范例。
图27、28是示意图，说明本发明第二操作单元的第一结构范例。
如图27所示，第二操作单元220包含四枚做为操作件11的操作按钮221、一弹性构件222、一备有压敏性元件12的片状构件224，及一备有数字开关30的第一及第二固定端子31、32的片状构件225，各操作钮221是自主操作单元201顶平面上的安装孔201a后侧安装，如同上述第一实施例者(如图13所示)，安装于安装孔201a的操作按钮221可在轴向移动。
弹性构件222是由绝缘橡胶或模拟物制成，其具有向上突伸的弹性都222a，并以弹性部222a的顶壁支承操作按钮221的底缘。若按压一操作按钮221，弹性部222a的斜面部即挠曲且顶壁配合操作按钮221移动。另方面，若操作按钮221上的压力释除，已挠曲的弹性部222a的斜面部即因弹力而恢复，藉此推斥操作按钮221向上，亦即弹性构件222做为一按压装置，供一已由按压力压下的操作按钮221恢复至原位。
再者，数字开关30的可动构件33是设于弹性部222a的顶壁内侧顶平面处(如图28)，此可动构件33由导电性材料制成，并配合操作按钮221的按压操作而利用弹性部222a的挠曲变形以向下移动。
片状构件225是由一呈挠性且绝缘的薄片材料构成，例如一膜片或类此物，第一及第二固定端子31、32是设于此片状构件225上的适当位置，如图28所示，第一及第二固定端子31、32定位以面向可动构件33。依此结构型式，设于弹性部222a顶壁上的可动构件33是配合于做为一操作件11的操作按钮221按压操作而移动，以接触于第一及第二固定端子31、32，及达成固定端子31、32间导电。
再者，片状构件224亦由一具有绝缘性质的薄片材料构成，压敏性元件12设于此片状构件224上的适当位置处，如图28所示，压敏性元件12是定位以面向通过弹性构件222及片状构件225的操作按钮221。
如上所述，片状构件225由挠性的薄片制成，因此，经由弹性部222a顶壁及可动构件33转移的操作按钮221按压力即可几乎无变化地转移至压敏性元件12。
图29、30是示意图，说明本实施例第二操作单元的第二结构范例。
诸附图中的第二实施例是一结构型式，其中压敏性元件12是直接设在内建于操作装置200的内电路板204上的适当位置，提供压敏性元件12电路板204则可容许省略片状构件224，并减少组件的数量。当然，压敏性元件12是提供在可传送操作按钮221按压力的位置处。
图31、32是示意图，说明本实施例第二操作单元的第三结构范例。
对于诸附图中的第三实施例，数字开关30的第一及第二固定端子31、32是提供于片状构件225的前平面上，及压敏性元件12是提供于同一片状构件的后侧上，当然，第一、二固定端子31、32及压敏性元件12的位置是经配置以相互面对地通过片状构件225。再者，片状构件225是定位以利压敏性元件12由操作装置220的内壁200a及线路做平面式支承(如图32)。
依此结构型式，可去除一片状构件。
图33是示意图，说明本实施例第二操作单元的第四结构范例。
对于诸附图中的第四实施例，数字开关30的可动构件33是提供于已有压敏性元件12设在前侧上的片状构件224后平面侧中，此时片状构件224、225的位置改变，使得片状构件224定位于已设有第一、二固定端子31、32的片状构件225及弹性构件222之间，片状构件225是定位以利由操作装置200的内壁200a及线路做平面式支承(如图33)。
应注意的是，本实施例的多项结构范例已相关于第二操作单元220说明之，其同样适用于操作单元210、230、240。
第三实施例
其次将详细说明本发明的第三实施例，其组件相同于上述第一实施例者将给与相同的参考编号，且省略其详细说明。
对于第一实施例的上述操作装置200，相关的结构使用一压敏性元件12做为其检测元件，但是在第三实施例中，检测元件设有一电阻器40及导电材料50。
图34是一示意图，说明本发明的第二操作单元的结构范例，附带地，虽然图式仅揭示一操作按钮221及相关结构，但是第二操作单元220中的不同操作按钮221可为相同结构，且操作按钮221亦可任意选定及依附图的建构型式。
亦即，本实施例的第二操作单元220包含做为操作件11的操作钮221、一弹性构件222、一导电构件50、及一电阻器40，导电构件50是由具有弹性的导电性橡胶制成，例如34中的结构，且是呈山形而其顶端在中央处，此导电构件50是通过粘接于弹性构件222中的弹性部222a内侧顶面而施加。
再者，电阻器40是提供于内电路板204上，例如面向导电构件50，且是建构以使导电构件50通过操作按钮221的按压操作而接触于电阻器40。导电构件50依据操作按钮221的按压力而变形(亦即与电阻器40的接触压力)，且对电阻器40的接触面积亦依图34B、34C所示改变。因此，若操作按钮221的按压力减弱，则接近于山形导电构件50顶端部的区域即呈接触，如图34B所示。若操作者增加操作按钮221上的按压力，则导电构件50即逐渐自顶端变形，且接触面积增加。
图35是一示意图，说明一电阻器的电路结构，如图所示，电阻器40依序***电源线13且电压施加于电极40a、40b之间。此电阻器40的内电阻代表图型揭示其划分成一固定电阻器41及一可变电阻器42，如图所示，可变电阻器42部分相等于导电构件50的接触部，并且依导电构件50的接触面积以改变电阻值。亦即，当导电构件50接触于电阻器40时，导电构件50做为一桥梁且电流流过该部分，使得接触部的电阻值变小。据此，导电构件50的接触面积积越大，则电阻器40的电阻值越小。
对于此实施例，一输出端子40c是提供于电阻器40的中央部，及对应于操作按钮221(操作件11)按压力的模拟式信号是自此输出端子40c输出。
图36是一示意图，说明自电阻器40输出端子输出的模拟式信号(电压)性质。
首先，电压是在接通电力时施加于电阻器40，因此即使未按压操作钮221，一固定的模拟式信号Vmin亦自输出端子40c输出(即图中的位置“a”)。其次，即使按压操作按钮221，电阻器40的电阻值并不改变，直到导电构件50接触于电阻器40为止，因此，来自电阻器40的输出仍为Vmin不变。再者，若按操作按钮221且导电构件50接触于电阻器40(即图中的位置“b”)，则导电构件50对电阻器40的接触面积即随着操作钮221的按压力而增加，使得电阻器40的内电阻减小，且自电阻器40输出端子40c输出的模拟式信号(电压)增大，随后，在导电构件50尽可能地变形时，自电阻器40输出端子40c输出的模拟式信号(电压)到达一最大值Vmax(即图中的位置“c”)。
图37是一方框图，说明本发明第三实施例的操作装置主要部分。
在本实施例中，安装于操作装置200内部电路板的MPU 14包含电平划分单元15、A/D转换单元16及切换单元18等功能，对于本实施例，自电阻器40输出端子40c输出的模拟式信号(电压)是输入至电平划分单元15，模拟式信号的输出电平则在电平划分单元15处划分成多个，又，A/D转换单元16依据各别的输出电平以将电阻器40输出的模拟式信号转换成数字信号。
电平划分单元15及A/D转换单元16的功能是相同于上述第一实施例者，且电平划分单元15具有将自电阻器40输出的模拟式信号的范围(电压)划分成均匀宽度的基本功能，如图36所示。划分数可以任意地设定，如图36的范例所示，模拟式记号的电平范围(电压)是均匀地划分成8个，各均匀划分的输出电平L1-L8转移至A/D转换单元16，再者，欲均匀划分的电平范围可以随着电平划分单元15做任意改变。
A/D转换单元16将模拟式信号转换成数字信号，及依据接受由电平划分单元15划分的电平的模拟式信号输出电平而输出，亦即多位数字信号是依上述的输出电平L1至L8而自A/D转换单元16输出。
随后，A/D转换单元16令适合的多位数字信号专用于依上述划分电平的输出电平，并将其输出，多位如16位的数字信号即适用于上述输出电平，使得电平1为“1f”，电平2为“3f”，直到电平8为“ff”。
来自A/D转换单元16的多位数字信号是经由提供于操作装置200内部电路板中的一介面17而传送至主游戏单元100，游戏字符的动作及类此者即根据这些数字信号执行。
自电阻器40输出端子40c输出的模拟式信号的电平变化是相当于上述自操作按钮221(操作件11)接收的压力变化，据此，自A/D转换单元16输出的多位数字信号相当于由使用者施加于操作按钮221(操作件11)的压力。通过相关于使用者按压操作的此多位数字信号以控制游戏字符的动作及类此者，其相比于以“1”或“0”的单位数字信号控制，而能以模拟式达成较流畅的移动。
再者，对于本实施例，A/D转换单元16是建构成二进制数字信号输出装置，以利依据来自电阻器40输出端40c的模拟式信号输出而输出单位(即1位)数字信号(即“1”或“0”)，并且利用切换装置18的切换操作以输出来自A/D转换单元16的多位数字信号及单位数字信号其中一者或另一者。
对于本实施例，切换装置18是依据记录于光碟中的游戏程序，而由传送自主游戏单元100的控制信号控制之，亦即用于指示命令A/D转换单元16做为一输出多位数字信号装置或做为一输出单位数字信号装置的控制信号是依据主游戏单元100内安装的一光碟所执行的一游戏程序内容而输出，根据这些控制信号，切换装置18可选择及切换A/D转换单元16的功能。
A/D转换单元16依循于切换装置18所选定的功能，并将自电阻器40输出端子40c所输出的模拟式信号转换成多位数字信号及单位数字信号其中一者或另一者，及将之输出。如果选择做为输出多位数字信号的装置，则如上所述这由电平划分单元15均匀划分的输出电平即转换成对应的数字信号，且输出至主游戏单元100。
另一方面，如果选择做为输出单位数字信号的装置，则“1”或“0”的单位数字信号即依据电阻器40输出端子40c所输出的模拟式信号中的变化以输出至主游戏单元100。亦即，若A/D转换单元16认为由电阻器40输出端子40c所输了的模拟式信号为最小值Vmin，其判断操作钮未按压，且输出一数字信号“0”。另方面，若依据来自A/D转换单元16的输出做确认，即自电阻器40输出端子40c所输出的模拟式信号并非最小值Vmin，其即判断操作按钮已按压，且输出一数字信号“1”。
附带地，切换装置18可建构为由使用者的手动操作切换，例如可达成一配置方式，其中用于切换该切换装置18的功能是适合于操作装置200中的模拟式选择开关252，以利用开关252的手动操作而作用切换装置18，藉此切换A/D转换单元16的功能。
如上所述，电平划分单元15将预设范围内的电阻器40所输出的模拟式信号的输出电平均匀地划分，但是如果实际自电阻器40输出的模拟式信号的输出电平(电压)与此设定范围的间有偏差时，则会造成一状况，即匹配于操作件11操作状态的数字信号无法输出。
然而，在电阻器40及导电构件50中亦有个别的差异，且在电源电压中亦有不规律性，因此，自各操作装置200的电阻器40输出的模拟式信号输出范围亦不同。
据此，本实施例的操作装置200备有一划分范围设定单元25，用于各别设定由电平划分单元15划分的模拟式信号输出电平范围(如图37所示)，使得欲在电平划分单元15划分的模拟式信号电平范围可做校正。
图38是一示意图，说明划分范围设定单元的功能。
如图38所示，自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最小值Vmin及最大值Vmax的初期设定是预先在划分范围设定单元25进行，再者，关于最大值Vmax则可先设定一任意的公差值α，此任意的公差值α用于吸收来自A/D转换单元16的资料的电阻器输出(即模拟式信号)确认中的不规律。又，用于判断操作按钮是否在按压状态中之一判断值γ是预先设定于最小值Vmin附近。
划分范围设定单元25在此设定情况下是执行校正操作如下。
当电力接通于操作装置2000时，首先划分范围设定单元25认定模拟式信号(电压)的电平Vmin(真实)确实根据A/D转换单元16的资料而从电阻器40输出，以便判断自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最小值Vmin。
此时，使用者可按压操作按钮221，判断Vmin(真实)是否在大约Vmin中间处的误差公差值α的边界范围内。若Vmin(真实)是在(Vmin+γ)＞Vmin(真实)＞(Vmin-γ)范围外，则即执行一动作以告知使用者该校正正在进行中。
关于此动作，例如操作装置200上的一显示部253可发亮或闪光，或者若操作装置200在此功能中内建一振动功能则可启动，或使用类似方式。
其次，若Vmin(真实)是在(Vmin+γ)＞Vmin(真实)＞(Vmin-γ)范围内，则将Vmin(真实)值比较于Vmin，若Vmin(真实)＞Vmin，最初设定值Vmin即设定为自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最小值。另一方面，若Vmin(真实)＜Vmin，真实输出值Vmin(真实)即新设定为自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最小值。
其次，使用者在手动操作或类此者后稳定地按压操作钮221，并且确认依据A/D转换单元16的输出资料而实际自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的电平Vmax(真实)。
若Vmax(真实)大于含有公差值α的(Vmax-α)，则确信使用者已按压操作钮221至极限，并且比较Vmax(真实)及Vmax，若比较结果为Vmax(真实)＜Vmax，最初设定值Vmax即设定为自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最大值。另一方面，若Vmax(真实)＜Vmax，真实输出值Vmax(真实)即新设定为自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最大值。
划分范围设定单元25控制电平划分单元15，以利均匀划分自电阻器40输出的模拟式信号(电压)，其范围为上述的最小值Vmin至最大值Vmax。
图39是一示意图，说明本发明第一操作单元的结构范例。
由图中的第一操作单元的结构范例可知，导电构件50是通过粘接于操作构件211的操作键211a(操作件11)的弹性构件213内侧顶面而施加。再者，电阻器40是定位以面向各导电构件50。
图40是一示意图，说明电阻器的电路图，如图40所示，电阻器40依序***电源线13且电压施加于电极40a、40b之间。此电阻器40的阻代表图型揭示其划分成一第一及第二可变电阻器43、44，如图所示，第一可变以电阻器43是配置使得例如导电构件50随着操作键移动时可移动字符于向上的方向(即上键)211a，及导电构件50随着操作键移动时可移动字符于向左的方向(即左键)211a，且电阻值依据其与导电构件50的接触面积而改变。同样，第二可变电阻器44是配置使得例如导电构件50随着操作键移动时可移动字符于向下的方向(即下键)211a，及导电构件50随着操作键移动时可移动字符于向右的方向(即右键)211a，且电阻值依据其与导电构件50的接触面积而改变。
一输出端子40c是提供于可变电阻器43、44之间，使得对应于操作键211a(操作件11)的按压力的模拟式信号可自此输出端子40c输出。
输出端子40c的输出可由第一及第二可变电阻器43、44的电阻值划分比计算得知，例如R1代表第一可变电阻器43的电阻值，而R2代表第二可变电阻器44的电阻值，且电源电压Vcc、在输出端子40c出现的输出电压V可表示如下：
V＝Vcc×R2/(R1+R2)
据此，若第一可变电阻器43的电阻值变小，输出电压就增大，另一方面，若第二可变电阻器44的电阻值变小，输出电压亦减小。
图41是一示意图，说明电阻器的输出端子40c输出的模拟式信号(电压)性质。
首先，电压是在接通电力时施加于电阻器40，因此若操作构件211的操作键211a未按压，一固定的模拟信号(电压)V0即自输出端子40c输出(图中的位置“o”)。
其次，若一操作键211a已按压，电阻器40的电阻值不变，直到导电构件50接触于电阻器40，因此电阻器40的输出仍为V0。
再者，若压下上方向键或左方向键且导电构件50接触于电阻器40的第一可变电阻器43部分(即图中的按压位置“p”)，则导电构件50对第一可变电阻器43部分的接触面积即依操作键211a的按压力而增大，因此该部分的电阻值变大，且自电阻器40的输出端子40c输出的粝比式信号(电压)增加。随后当导电构件50具有尽可能大的变形量时，自电阻器40的输出端子40c输出的模拟式信号(电压)到达一最大值Vmax(即图中的按压位置“q”)。
另一方面，若压下下方向键或右方向键且导电构件50接触于电阻第二可变电阻器44部分(即图中的按压位置“r”)，则导电构件50对第二可变电阻器44部分的接触面积即依操作键211a的按压力而增大，因此该部分的电阻值变小，且自电阻器40的输出端子40c输出的粝比式信号(电压)减少。随后当导电构件50具有尽可能大的变形量时，自电阻器40的输出端子40c输出的模拟式信号(电压)到达一最小值Vmin(即图中的按压位置“s”)。
自电阻器40的输出端子40c输出的模拟式信号(电压)是输入至电平划分单元15，如图42所示，模拟式信号的输出电平划分单元15处划分成多个，A/D转换单元16进一步依据划分后的输出电平以将电阻器40输出的模拟式信号转换成数字信号。如图42所示，电平划分单元15、A/D转换单元16、及切换单元18的功能与图37所示的相同，恕不予以赘述。
如图43所示，操作时自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的非按压值V0、最小值Vmin、及最大值Vmax的初期设定是在划分范围设定单元25处预先进行，以利个别地设定(校正)由电平划分单元15划分的模拟式信号的输出电平范围。再者，相关于最大值Vmax，一任意的公差值α是预先设定，而相关于最小值Vmin，一任意的公差值β是预先设定，这些公差值α、β用于吸收来自A/D转换单元16的资料的电阻器输出(即模拟式信号)确认中的不规律。又，在无按压操作情况下，用于判断操作钮是否在按压状态中的一判断值γ是预先设定于模拟式信号(电压)V0附近。
划分范围设定单元25在此设定情况下是执行校正操作如下。
当电力接通于操作装置时，首先划分范围设定单元25确认模拟式信号(电压)的电平V0(真实)确实依据A/D转换单元16资料而输出自电阻器40，以便在钮未按压时调整自电阻器40输出的模拟式信号(电压)V0。
此时，使用者可按压一操作钮键，判断V0(真实)是否在大约V0中间处的误差公差值α的边界范围内。若V0(真实)是在(V0+γ)＞V0(真实)＞(V0-γ)范围外，即执行一动作以告知使用者该校正正在进行中。
关于此动作，例如操作装置上的一显示部253可发亮或闪光，或者若操作装置在此功能中内建一振动功能则可启动，或使用类似方式。
其次，若V0(真实)是在(V0+γ)＞V0(真实)＞(V0-γ)范围内，则将V0(真实)值比较于V0，若V0(真实)＞V0，最初设定值V0即设定为未按压时自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的值。另方面，若V0(真实)＜V0，真实输出值V0(真实)即新设定为未按压时自电阻器40输出的模拟式信号(电压)之值。
其次，使用者在手动操作或类此者后稳定地按压上方向键，并且确认依据A/D转换单元16输出资料而实际自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的电平Vmax(真实)。
若Vmax(真实)大于含有公差值α的(Vmax-α)，则确认使用者已按压上方向键至极限，并且比较Vmax(真实)及Vmax，若比较结果为Vmax(真实)＜Vmax，最初设定值Vmax即设定为自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最大值。另方面，若Vmax(真实)＞Vmax，真实输出值Vmax(真实)即新设定为自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最大值。
同样的操作亦为左方向键执行，以设定按压左方向键时自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最大值。
其次，使用者在手动操作或类此者后稳定地按压下方向键，并且确认依据A/D转换单元16输出资料而实际自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的电平Vmin(真实)。
若Vmin(真实)大于含有公差值β的(Vmin-β)，则确认使用者已按压下方向键至极限，并且比较Vmin(真实)及Vmin，若比较结果为Vmin(真实)＜Vmin，最初设定值Vmin即设定为自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最小值。另方面，若Vmin(真实)＜Vmin，真实输出值Vmin(真实)即新设定为自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最小值。
同样的操作亦为右方向键执行，以设定按压右方向键时自电阻器40输出的模拟式信号(电压)的最小值。
划分范围设定单元25是相关于上方向键及左方向键而控制电平划分单元15，以利均匀划分自电阻器40输出的模拟式信号(电压)，其范围为上述未按压时的输出V0至最大值Vmax。划分范围设定单元25亦相关于下方向键及右方向键而控制电平划分单元15，以利均匀划分自电阻器40输出的模拟式信号(电压)，其范围为上述未按压时的输出V0至最小值Vmin。
附带地，虽然在上述说明中，上方向键及左方向键是用于电阻器40的第一可变电阻器部分，且下方向键及右方向键用于第二可变电阻器部分，但是本发明并不局限于此配置，即键和可变电阻器部分的配用可任意地实施。
再者，关于第一操作单元210，其各别提供的电阻器40可定位以用于操作构件211操作键211a的导电构件50，而具有图35所示的一电路结构。此例子中，自电阻器40的输出端子40c输出的模拟式信号(电压)性质是揭示于图36中。
检测元件的变化型式
其次将说明由一电阻器40及导电构件50组成的检测元件变化范例，附带地，虽然以下说明是相关于第二操作单元220中的一检测元件，但是可以了解的是以下检测元件的说明亦可用于其他操作单元。
图44至47说明一检测元件，其中导电构件50的型式已做改变，此处的图44A至47A为包括检测元件的操作单元前视截面图，图44B至47B为导电构件的前视图，图44C至47C为导电构件的仰视图，及图44D至47D为自电阻器的输出端子输出的模拟式信号性质图。
附图中的导电构件50型式为其与电阻器40的接触面积是依其与电阻器40的接触压力而改变。
亦即，图44A-44D所示的检测元件是使得导电构件50具有一梯形的纵向截面形状(即图中的一锥形梯形体)，对于这样形成的一导电构件50，导电构件50的顶端50a是配合着操作钮221的按压操作而接触于电阻器40，但是顶端50a为一平坦面，因此电阻值在接触的瞬间即大幅下降，而输出电压(模拟式信号)的快速增加则如图44D中的“a”所示，随后输出电压以对应于按压力的方式而连续地改变。
据此，数字接通/切断动作可在导电构件50接触或脱离于电阻器40时达成，虽然图44A-44D揭示一锥形梯形体，但是其他配置方式亦可用于导电构件50，例如金字塔式的纵向截面梯形体，而具有三角形底座、四边形底座、及多边形底座。
图45A-45D揭示检测元件使用的导电构件50具有垂直肋件50b形成于一山形件的周边上，虽然具有图24所示山形件的导电构件50可在按压力的施加方向倾离中心轴线时弯曲，但是如图45A-45D所示，形成肋件50b于导电构件50则可抑制导电构件50冲撞的危险。如图39所示，以此型式结合于一截面形状的操作构件211时则可显著地呈现其效果。
图46A-46D所示的检测元件具有球形导电构件50的表面，导电构件50的冲撞亦可通过制造导电构件50成球形而避免之。
图47A-47D所示的检测元件具有阶梯状山形的导电构件50，其截面积在趋近于面向电阻器40的顶端处则呈阶级变小，对于此一型式的导电构件50，变形量即随着按压力增高而增大，但是在过程中，阶级部50c接触到电阻器40时接触面积突然增大且电阻值下降，据此，自电阻器40的输出端子输出的模拟式信号是呈阶级状变化，如图47D所示，所此，模拟式输出快速变化的边界处可以轻易认知，并可轻易达成稳定的电平划分。同样，模拟式输出是对按压力呈阶级状变化，因此使用者可轻易调整按压力。
图48A-50D是示意图，说明检测元件的变化范例，其中电阻器40的型式已做改变，图式中，图48A至50A为包括检测元件的操作单元前视截面图，图48B至50B为导电构件的前视图，图48C至50C为导电构件的仰视图，及图48D至50D为自电阻器的输出端子输出的模拟式信号性质图。
诸附图中的电阻器40各具有一型式，其中截面积是趋近于面向导电构件50的顶端处则变小，对于图48A-48D所示的检测元件，电阻器40即呈山形以利当导电构件50随着操作钮211的导通而下降时，导电构件50可接触于电阻器40及变形。电阻器40呈山形，使得其与导电构件50的接触面积是依按压力而连续地增大，且自电阻器40的输出端子输出的模拟式信号亦连续地变化，如图48D。
图49A-49D所示的检测元件是使得电阻器40上仍一梯形的纵向截面形状(即图中的一锥形梯形体)，对于此一电阻器40，电阻器40的顶端40a是配合着操作铵钮221的按压操作而接触于导电构件50，但是顶端40a为一平坦面，因此输出电压在接触的瞬开即迅速上升，如图49D中的“a”所示，随后输出电压以对应于按压力的方式而连续地改变。
据此，数字接通/切断动作可在导电构件50接触或脱离于电阻器40时达成，虽然图49A-49D揭示一锥形梯形体，但是其他配置方式亦可用于电阻器40，例如金字塔式的纵向截面梯形体，而具有三角形底座、四边形底座、及多边形底座。
图50A-50D所示的检测元件具有球形电阻器40的表面，由此构成的球形电阻器40提供大致相同于图46A-46D所示的检测元件。
图51A-51D所示的检测元件具有阶级式山形的电阻器40，其截面积在趋近于面向导电构件50的顶端处则呈阶级变小，在过程中此形状的一电阻器40配合按压操作而接触及变形导电构件50，及电阻器40的阶级部40c接触于导电构件50时，接触面积突然增加及电阻值下降。据此，自电阻器40的输出端子输出的模拟式信号是呈阶级状变化，如图51D所示，据此，模拟式输出快速变化的边界处可以轻易认知，并可轻易达成稳定的电平划分。同样，模拟式输出是对按压力呈阶级状变化，因此使用者可轻易调整按压力。
图52A-52D中所示的检测元件具有呈山形的导电构件50，以用间隙41划分电阻器40与导电构件50的接触面积，以利随着变形而依阶级方式增加其与导电构件50的接触面积，较特别的是电阻器40是构成如图52B-52D所示。
对于图中所示的检测装置结构，导电构件50的顶端先接触到电阻器40的中央部40c，并配合操作按钮221的按压操作。随后当导电构件50因按压力增大而变形时，其与导电构件50的接触面积呈阶梯状增加，且依序为电阻器40的周边部40d、40e、40f，电阻值因而减低。
电阻器40的周边部40a-40f是由间隙41划分，只要导电构件50通过间隙41，电阻值即无变化，输出电压(模拟式信号)亦大致固定。
据此，电阻器40的输出端子所输出的模拟式信号呈阶级状变化，如图52D所示，据此，模拟式输出快速变化的边界可轻易认知，且可达成稳定的电平划分。
在上述结构的检测元件中，操作单元中的电阻器40及导电构件50的位置可为相反，如图53所示，其形成一配置方式，其中电阻器40利用粘接于弹性构件222上的弹性部222a内侧顶面而施加，且导电构件50设在一面对于电阻器40的位置处，以产生相同于上述检测元件的效果及优点。
应注意的是本发明并未局限于上述实施例。
例如，本发明的操作装置并不限应用于使用图2所示电视游戏机装置的操作装置200，反之，可以肯定的是本发明可应用于多种型式的操作装置，其能实现数字操作及模拟式操作而改善功能。
如本发明的先前所述，其结构为当一单一操作件按压操作时，令模拟式控制致能的多位数字信号即自多位数字信号输出装置输出，另方面，令数字控制致能的单位数字信号即自二元式数字信号输出装置输出，因此数字操作及模拟式操作可由单一操作件达成，其仅以切换装置在这些数字信号之间选择及将之输出。

Claims (21)

1.一种操作装置，包含：
一操作件，可通过按压进行操作；
一检测元件，用于输出对应于该操作件按压操作的模拟信号；
第一数字信号输出装置，用于将对应于该操作件按压操作的该检测元件输出的模拟信号转换成数字信号，该数字信号依据其输出电平而包含多位；
第二数字信号输出装置，用于输出数字信号，该数字信号包含依据该检测元件输出的模拟信号的变化的单一位；及
切换装置，用于在该第一数字信号输出装置输出的数字信号及该第二数字信号输出装置输出的数字信号之间切换输出。
2.如权利要求1所述的操作装置，其特征在于，检测元件是一压敏性元件，其设于一传递作用于该操作件上的按压力的位置。
3.如权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述检测元件包含：
一导电构件，是配合该操作件而移动且具有弹性；及
一电阻器，是设于该导电构件接触及脱开的位置；
及其中该电阻器依据该导电构件的接触面积而输出模拟信号。
4.如权利要求1所述操作装置，其特征在于，所述检测元件包含：
一电阻器，配合该操作件而移动；及
一导电构件，具有弹性且设于该电阻器接触及脱开的位置；
及其中该电阻器依据该导电构件的接触面积而输出模拟信号。
5.如权利要求3或4所述的操作装置，其特征在于，所述导电构件的一结构型式为依据与该电阻器接触而施加于其上的压力而在面向该电阻器的其表面处变形，使得其与该电阻器的接触面积改变。
6.如权利要求5所述的操作装置，其特征在于，所述导电构件是构成以具有一山形的纵向截面形状。
7.如权利要求5所述的操作装置，其特征在于，所述导电构件是构成以具有一梯形的纵向截面形状。
8.如权利要求5所述的操作装置，其特征在于，所述导电构件是构成以具有一形状，即其截面积在趋近于面向该电阻器的顶端处呈阶梯状变小。
9.如权利要求5所述的操作装置，其特征在于，所述导电构件是构成以使得面向该电阻器的表面具有一球形。
10.如权利要求3或4所述的操作装置，其特征在于，所述电阻器是构成以具有一形状，即其截面积在趋近于面向该导电构件的顶端处呈阶梯状变小。
11.如权利要求10所述的操作装置，其特征在于，所述电阻器是构成以具有一山形的纵向截面形状。
12.如权利要求10所述的操作装置，其特征在于，所述电阻器是构成以具有一梯形的纵向截面形状。
13.如权利要求10所述的操作装置，其特征在于，所述电阻器是构成以使得面向该导电构件的表面具有一球形。
14.如权利要求3或4所述的操作装置，其特征在于，所述电阻器是构成以具有一形状，即其截面积在趋近于面向该导电构件的顶端处呈阶梯状变小。
15.如权利要求3或4所述的操作装置，其特征在于，所述电阻器之一结构型式为依据与该电阻器接触而施加于其上的压力而在面向该电阻器的其表面处变形，使得其与该电阻器的接触面积改变；
其中该电阻器利用间隙以分割该导电构件的接触面积，且被制成配合其变形而呈阶梯状增大该导电构件的接触面积。
16.如权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置还包含：
一数字开关，用于依据该操作件的按压操作以接通及切断；
所述第二数字信号输出装置用于检测该数字开关的接通/切断状态，且输出含有单一位的数字信号。
17.如权利要求16所述的操作装置，其特征在于，所述检测元件是一压敏性元件，其设于一传递作用于该操作件上的按压力的位置；
及其中该数字开关包含：
第一及第二固定端子；及
一导电性可动构件，是配合于该操作件的移动以接触及脱离该第一及第二固定端子。
18.如权利要求17所述的操作装置，其特征在于，所述数字开关的该第一及第二固定端子是构成于一具有挠性的片状构件上，以利经过该片状构件而自该操作件转移按压力至该压敏性元件。
19.如权利要求17所述的操作装置，其特征在于，所述压敏性元件是构成于一具有挠性的片状构件前侧上，该数字开关的移动构件是构成于该片状构件的后侧上，及该第一及第二固定端子是定位面向于该移动构件的后侧上。
20.如权利要求17所述的操作装置，其特征在于，所述数字开关的该第一及第二固定端子是构成于一具有挠性的片状构件前侧上，及该压敏性元件是构成于该片状构件的后侧上。
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