输入装置及具有该输入装置的游戏设备

摘要

本发明涉及一种输入装置，其包括操控部，磁场传感器，磁场部，压力传感单元及处理单元。该操控部可移动地设置于该压力传感单元上且包括施压面。该磁场部用于提供预设的磁场分布，该磁场传感器固设于该操控部且用于侦测该磁场分布以判断该操控部的位置变化。该压力传感单元包括相对于该施压面的传感面，该压力传感单元用于感测该操控部作用于在该传感面的压力并将该压力转换为压力感测信号。该处理单元用于根据该操控部的位置变化及该压力感测信号生成用于控制游戏角色活动的控制信号。本发明还涉及一种具有该输入装置的游戏设备。

说明书

技术领域

本发明是关于一种输入装置及一种具有该输入装置的游戏设备。

背景技术

目前，越来越多的电玩游戏种类被推出。游戏者通过输入装置控制游戏 角色在游戏中进行各种活动。但，传统的输入装置只能输入如前、后、左及 右等同一平面上的方向指令对游戏角色进行控制。而随着越来越多的三维游 戏被推出，传统的输入装置无法满足游戏者对三维游戏乐趣的需要。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可输入三维信息的输入装置及一种具有该输 入装置的游戏设备。

一种输入装置，其包括操控部，磁场传感器，磁场部，压力传感单元及 处理单元。该操控部可移动地设置于该压力传感单元上且包括施压面。该磁 场部用于提供预设的磁场分布，该磁场传感器固设于该操控部且用于侦测该 磁场分布以判断该操控部的位置变化。该压力传感单元包括相对于该施压面 的传感面，该压力传感单元用于感测该操控部作用于在该传感面的压力并将 该压力转换为压力感测信号。该处理单元用于根据该操控部的位置变化及该 压力感测信号生成用于控制游戏角色活动的控制信号。

一种游戏设备，其包括上述的输入装置及控制单元。该控制单元用于与 终端设备相连并用于根据该控制信号控制该游戏角色的活动及用于将该活动 显示于该终端设备。

上述输入装置及游戏设备中，磁场传感器侦测磁场分布以判断操控部的 位置变化及压力传感单元感测压力并将压力转换为压力感测信号，因此，该 操控部的位置变化可作为控制游戏角色活动方向的二维信息，而压力感测信 号可作为控制游戏角色在垂直于该活动方向所在平面的方向上的一维信息， 从而实现了三维信息的输入及提升了游戏者的游戏乐趣。

附图说明

图1为本发明第一实施方式提供的一种游戏设备的示意图。

图2为图1中游戏设备的部分平面示意图。

图3为本发明第二实施方式提供的一种游戏设备的示意图。

主要元件符号说明

游戏设备                10，70

输入装置                100

控制单元                200

显示器                  500

操控部                  102，702

磁场传感器              104，704

磁场部                  106

压力传感单元            108

处理单元                110

传输单元                111

供电单元                600

施压按钮                112

操控键                  122

施压面                  132，732

支撑面                  142

传感面                  118

磁铁                    116，126，136，146

磁极                    156，166，176，186

施压球                  712

操控杆                  722

具体实施方式

以下结合附图，对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1及图2，本发明第一实施方式提供的一种游戏设备10包括输入 装置100及控制单元200。该游戏设备10运行的游戏可显示于与该控制单元200 相连终端设备，如显示器500上。

该输入装置100包括操控部102，磁场传感器104，磁场部106(Magnetic Sensor)，压力传感单元108，处理单元110及传输单元111。该输入装置100可 通过供电单元600提供电力。该供电单元600可为设置于输入装置100内的电池 组或其它合适的电源。

该操控部102可移动地设置于该压力传感单元108上，具体地，该操控部 102可沿如图1中所示的X轴，Y轴及Z轴移动，该Y轴为垂直于纸面的坐标轴。 本实施方式中，该操控部102包括施压按钮112及操控键122。施压按钮112及 操控键122为一体成型结构。

该施压按钮112包括施压面132及与该施压面132相背的支撑面142。该施 压面132为弧面，其具体可为球面或非球面。该操控键122设置于该支撑面142 上，且操控键122可供游戏者操作来控制该操控部102的移动方向。

该磁场部106用于提供预设的磁场分布。该磁场部106包括四磁铁116， 126，136及146(下称第一磁铁116，第二磁铁126，第三磁铁136及第四磁铁 146)。该四磁铁116，126，136及146呈矩形状排列。该压力传感单元108位于 该四磁铁116，126，136及146之间，如图2所示。

该第一磁铁116与第二磁铁126位于该压力传感单元108的两相对侧，第三 磁铁136与第四磁铁146位于该压力传感单元108的另两相对侧。

第一磁铁116包括面向该压力传感单元108的第一磁极156，该第二磁铁 126包括面向该压力传感单元108的第二磁极166，该第三磁铁136包括面向该 压力传感单元108的第三磁极176，该第四磁铁146包括面向该压力传感单元 108的第四磁极186。本实施方式中，该第一磁极156的极性与该第二磁极166 的极性相反，该第三磁极176的极性与该第四磁极186的极性相反。

该磁场传感器104固设于该施压按钮112内且用于侦测该磁场分布以判断 该操控部102的位置变化。具体地，因磁铁部106中的磁铁116，126，136及146 按照以上描述排列，磁铁部106提供的在空间固定不变的磁场分布，这种磁场 分布可由设计者在磁铁选定及位置排列确定后所测定，在不同的空间位置对 应不同的磁场参数，例如预设一个数据库，该数据库包括多个磁场参数及分 别与该多个磁场参数相对应的多个空间位置。在该磁场分布确定的情况下， 位于不同位置的该磁场传感器104会在该磁场分布中测得不同的磁场参数，如 磁场强度等。因此，该磁场传感器104测得的磁场参数可以根据上述数据库得 到该磁场传感器104位于该磁场分布的空间位置。当操控部102带动该磁场传 感器104移动时，磁场传感器104侦测磁场的变化以判断该操控部102的位置变 化。

该压力传感单元108包括相对于该施压面132的传感面118。该传感面118 为平面。该压力传感单元108用于感测该操控部102作用于在该传感面118的压 力并将该压力转换为压力感测信号。可以理解，若磁铁部106的磁场影响压力 传感单元108的工作，则可以在压力传感单元108的周围设置防磁层等防磁手 段。该压力传感单元108可采用微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System， MEMS)架构。微机电系统是指将微型传感器、执行器以及信号处理与控制电 路、接口电路、通讯与电源集于一体的微型机电系统。本发明实施方式中的 压力传感单元108采用MEMS进行压力测量，其可为压阻式压力传感单元或者 电容式压力传感单元以及其它采用MEMS压力传感单元。

处理单元110用于根据该操控部102的位置变化及该压力感测信号生成用 于控制游戏角色活动的控制信号。传输单元111用于发送该控制信号至该控制 单元200。本实施方式中，传输单元111与控制单元200之间的连接为无线连接， 该传输单元111为蓝牙传输单元。

该控制单元200用于接收该控制信号并根据该控制信号控制该游戏角色 的活动及用于将该活动显示于显示器500上。控制单元200为游戏主机，其具 有与接口设备，如显示器500及传输单元111进行连接及通讯的输出及输入接 口。本实施方式中，控制单元200与传输单元111进行无线蓝牙通讯。

以下举例说明本发明游戏设备10的运行方式。若游戏设备10游戏的运行 为跳高游戏，则游戏者可通过操控操控部102沿X轴运动控制游戏角色前进， 然后等游戏角色到达预定的位置时，游戏者再按下操控部102以控制游戏角色 跳高。在这个过程中，操控部102位置的变化引起磁场传感器104感测的磁场 参数的变化，磁场传感器104根据磁场参数的变化得知操控部102沿X轴运动 并将操控部102的位置变化以预设的电信号形式发送至该处理单元110。处理 单元110通过传输单元111将该预设的电信号发送至控制单元200。控制单元 200根据该预设的电信号控制显示于显示器500中的游戏角色前进。

压力传感单元108侦测到压力并将该压力转换为压力感测信号并发送至 处理单元110。该压力感测信号包括压力大小的讯息，该压力大小可反映为游 戏角色跳跃的高度。处理单元110通过传输单元111将该压力感测信号发送至 控制单元200。控制单元200根据该压力感测信号控制显示于显示器500中的游 戏角色跳高。

请参阅图3，为本发明第二实施方式提供的一种游戏设备70。该游戏设备 70与第一实施方式中的游戏设备10不同之处在于：操控部702不同。

本实施方式中，操控部702包括施压球712及操控杆722。该施压球712包 括施压面732。该操控杆722设置于该施压球712上，该磁场传感器704固设于 该施压球712。游戏进行时，游戏者手握操控杆722带动施压球712进行转动。 施压球712的转动带动了磁场传感器704位置的变化进而引起了磁场传感器 704侦测磁场参数的变化。磁场传感器704侦测磁场参数的变化便可判断该操 控部702的位置变化。

综上所述，操控部的位置变化可作为控制游戏角色活动方向的二维信息， 而压力感测信号可作为控制游戏角色在垂直于该活动方向所在平面的方向上 的一维信息，从而实现了三维信息的输入及提升了游戏者的游戏乐趣。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化。当然，这些 依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。