CN103706116B - 扩展操作装置和操作系统 - Google Patents

Abstract

一种扩展操作装置具有第一连接器、第二连接器和传感器。第一连接器具有可物理和电气地连接于设有操作装置的连接器的第一形状。由此，通过将第一连接器连接于操作装置的连接器，扩展操作装置可与该操作装置作为一个单元使用，这最终将传感器附加至操作装置。另一方面，第二连接器具有可连接于具有第一形状的连接器的第二形状。这使传统地连接于其它操作装置的连接器的连接器也可与第二连接器相连。因此，如果在第一连接器连接于操作装置的连接器的状态下其它装置的连接器连接于第二连接器，则最终可经由扩展操作装置使其它装置连接于操作装置。

Description

扩展操作装置和操作系统

本发明申请是申请号为200810175060.1，申请日为2008年10月24日，名称为“扩展操作装置和操作系统”的发明专利申请的分案申请。

关联申请的交叉引用

No.2008-181419、No.2008-181420、No.2008-181421的日本专利申请的公布被援引包含于此。

发明背景

发明领域

本发明涉及扩展操作装置和操作系统。更具体地，本发明涉及借助连接器连接于操作装置，从而使扩展操作装置与操作装置一起作为一个单元使用的扩展操作装置，并涉及其中连接有多个操作装置以执行一操作的操作系统。

相关技术的说明

该装置的一个实例披露于“http://www.nintendo.co.jp/wii/controllers/index.html”中。在相关技术中，“Wii遥控器”（Wii：注册商标）具有用来检测自身的倾斜和运动变化的三轴运动传感器。“Nunchaku”也具有三轴运动传感器。作为主控制器的Wii遥控器设有扩展连接器，而作为扩展控制器的“Nunchaku”经由扩展连接器连接于Wii遥控器。

在某些游戏中，玩家通过一只手握住Wii遥控器并移动Wii遥控器而进行操作。在另一游戏中，用一只手握住Wii遥控器，另一只手握住Nunchaku，玩家通过移动Wii遥控器和Nunchaku中的每一个而执行操作。

然而，由于Wii遥控器和Nunchaku仅设有加速度传感器作为运动传感器，因此不易于检测尤其是主平面内的回转移动。更具体地，如果在网球游戏中例如打出上旋球，则必须以高精度检测出绕Wii遥控器的角速度或转角。可从由加速度传感器检测出的三个轴方向中的加速度中计算出这些变量，但三个轴方向中的每个加速度还包括因重力的加速度分量，因此高精度地评价角速度或转角需要复杂的计算。

这要求将这样的计算例程引入到每个游戏程序中，这给研发者施加了很大的负担。此外，通过重复执行这些计算，对游戏装置的CPU而言也是很大的负担。因此，考虑将用于检测角速度的陀螺仪传感器经由扩展连接器连接于Wii遥控器。

（Ⅰ）然而，即使在连接陀螺仪传感器的状态下，也无法使用Nunchaku，因此无法既利用Wii遥控器又利用Nunchaku来玩游戏。

（II）仅通过添加陀螺仪传感器是无法高精度地和方便地检测运动的。

此外，可将皮带安装于Wii遥控器，而握住Wii遥控器的手的手腕穿过安装于Wii遥控器的皮带的环圈。此外，Nunchaku的连接器设有钩，并用Nunchaku的连接器的钩悬挂和固定住安装于Wii遥控器的皮带的索。由此，Nunchaku的连接器和Wii遥控器的扩展连接器牢固地彼此结合。

另一方面，如上所述，在用于检测角速度的陀螺仪传感器经由扩展连接器连接于Wii遥控器的情形下，要求陀螺仪传感器设有另一扩展连接器，从而即使在陀螺仪传感器连接于Wii遥控器的扩展连接器的状态下，也能玩游戏。

（III）然而，在Nunchaku的连接器在陀螺仪传感器的一侧连接于扩展连接器的情形下，即在Wii遥控器和Nunchaku的连接器之间存在陀螺仪传感器的情形下，是难以用Nunchaku连接器的钩悬挂和固定皮带索的。

发明概述

因此，本发明的主要目的是提供一种新的扩展操作装置和新的操作系统。

本发明的另一目的是提供一种能够在使传统地连接于操作装置的另一装置发挥其原有作用的同时将传感器附加至该操作装置的扩展操作装置。

本发明的另一目的是提供一种能够高精度地和方便地检测一运动的操作系统。

本发明的又一目的是提供一种其中连接器难以移除的操作系统。

本发明采用下列特征以解决上述问题。要注意括号内的标号和补充说明表示与后述实施例的相应联系的一个实例以更易于理解本发明，并且不对本发明构成限制。

第一发明是经由连接器连接于操作装置的扩展操作装置，它与操作装置作为一个单元使用，并且该扩展操作装置包括壳体、具有物理和电气连接于设置在操作装置的连接器的第一形状的第一连接器、具有可连接于第一形状的连接器的第二形状的第二连接器以及传感器。

在第一发明中，扩展操作装置（100）具有壳体（110）、第一连接器（106）、第二连接器（108）和传感器（104）。第一连接器具有可物理和电气地连接于设置在操作装置的连接器（42）的第一形状。因此，通过将第一连接器连接于操作装置的连接器，扩展操作装置经由这两个连接器物理和电气地连接于操作装置，这使扩展操作装置与操作系统作为一个单元使用，并最终将传感器附加至操作装置。

另一方面，第二连接器具有可连接于具有第一形状的连接器的第二形状。因此，传统连接于操作装置的连接器的另一装置的连接器（例如第二控制器36的连接器40）也能连接于第二连接器。因此，如果另一装置的连接器在第一连接器连接于操作装置的连接器的状态下连接于第二连接器，则另一装置最终经由扩展操作装置连接于操作装置。

根据第一发明，可在使传统地连接于操作装置的另一装置发挥其原有作用的同时将传感器附加至该操作装置。

因此，传感器在较佳实施例中是陀螺仪传感器（角速度传感器），但也可以是其它运动传感器，例如加速度传感器、速度传感器、位移传感器、转角传感器等。除了运动传感器，还有倾斜度传感器、图像传感器、光学传感器、压力传感器、磁性传感器、温度传感器等，并且在附加任一传感器的情形下，利用由传感器检测的对象的操作都成为可能。

此外，陀螺仪传感器在本实施例中是三轴传感器，但也可以是二轴传感器或单轴传感器。在其它运动传感器中，三轴传感器是较佳的，但也可采用二轴传感器或单轴传感器。另外，三轴陀螺仪传感器在本实施例中由二轴传感器和单轴传感器的两片构成，然而也可由一片三轴传感器或或三片单轴传感器构成。

第二发明是根据第一发明的扩展操作装置，其中传感器是用于检测其本身运动的运动检测器。

在第二发明中，通过运动传感器，传感器本身乃至通过扩展的扩展操作装置和与之作为一个单元使用的操作装置的移动被检测出。

根据第二发明，通过另行提供运动传感器，借助操作装置本身的移动引起的操作成为可能。

第三发明是根据第二发明的扩展操作装置，其中运动传感器是三轴陀螺仪传感器。

在第三发明中，绕三根轴的角速度是由三轴陀螺仪传感器检测到的。另外，在较佳实施例中，操作装置具有三轴加速度传感器，并且原则上也可从沿三根轴方向的加速度中计算出绕三根轴的角速度，但这需要复杂的计算。但是，附加三轴陀螺仪传感器省去了这种计算。

根据第三发明，利用操作装置的应用开发变得容易，且微型计算机上处理来自操作装置的操作数据的处理负担减轻。

第四发明是根据第二发明的扩展操作装置，其中在对其设置操作装置的连接器的表面上提供至少一个通孔部分，并进一步包括能够配合至通孔部分的凸起部件。

在第四发明中，在对其提供操作装置的连接器的表面上设置至少一个通孔部分（82a、82b），并且扩展操作装置还包括能够配合至通孔部分的凸起部件（112Fa、112Fb）。凸起部件配合入通孔部分，由此即使在操作期间也能在扩展操作装置和操作装置之间保持牢固的固定状态。

第五发明是根据第四发明的扩展操作装置，其中凸起部件是能够张开和合拢的爪部件并进一步包括用于锁定其张开和合拢状态的凸起锁定机构。

在第五发明的本发明中，能够张开和合拢的爪部件配合入通孔部分。爪部件的张开和合拢通过凸起锁定机构（114）被锁定。

根据第五发明，在爪部件配合入通孔部分的状态下爪部件被锁定，这确保牢固的固定状态。

第六发明是根据第二发明的扩展操作装置，并进一步包括从第一连接器的一侧至壳体下表面的凹部。

在较佳实施例中，操作装置具有壳体（78）和从壳体的连接器的表面至下表面的通孔（82c），皮带（24）穿过所述通孔（82c），并且在第六发明中，凹部（110a）从第一连接器的一侧延伸至扩展操作装置的壳体的下表面，并因此，在扩展操作装置连接于操作系统的状态下，用于皮带的通孔从凹部露出。

根据第六发明，即使在扩展操作装置保持与操作装置连接的状态下也可安装和拆下皮带。

第七发明是根据第二发明的扩展操作装置，其还包括能够覆盖第二连接器并在拆下时系留于壳体的盖。

在第七发明中，当从第二连接器拆下时，用于覆盖第二连接器的盖（116）系留于扩展操作装置的壳体。

根据第七发明，可防止盖丢失。

第八发明是根据第二发明的扩展操作装置，通过第二连接器从外部装置获取数据，并将来自外部装置的数据和来自运动传感器的数据通过第一连接器输出至操作装置。

在第八发明中，在扩展操作装置中通过第二连接器获取来自外部装置（36）的数据，随后与来自扩展操作装置中的运动传感器的数据一样，将数据通过第一连接器输出至操作装置。

根据第八发明，来自外部装置的数据经由扩展操作装置输出至操作装置，因此即使附加了运动传感器，也能发挥外部装置其本身的作用。

第九发明是根据第八发明的扩展操作装置，其还包括：用于控制包括来自传感器的数据的输出数据的输出数据控制装置；直接将第二连接器的一侧上的线连接于第一连接器的一侧的总线开关；以及在导通和切断之间切换总线开关的连接的总线开关控制装置，其中当总线开关切断时，第二连接器侧的线经由输出数据控制装置连接于第一连接器侧。

在第九发明中，包含来自传感器的数据的输出数据受到输出数据控制装置（102）的控制。在第二连接器一侧上的线可经由总线开关（SW）直接连接于第一连接器的一侧，由总线开关实现的导通和切断切换是通过总线开关控制装置（102）切换的。当总线开关切断时，第二连接器侧的线经由输出数据控制装置连接于第一连接器侧。

根据第九发明，当总线开关导通时，来自连接于第二连接器的外部装置的数据被输出至连接于第一连接器的操作装置而不受输出数据控制装置的控制。另一方面，当总线开关切断时，来自外部装置的数据与来自传感器的数据一起处于输出数据控制装置的控制下，并因此可避免当输出两种数据时的冲突。

另外，在该较佳实施例中，当应用不使用来自陀螺仪传感器的数据时，输出数据控制装置将总线开关导通，而当应用使用来自陀螺仪传感器的数据时将总线开关切断。输出数据控制装置轮流地输出来自外部装置的数据和来自传感器的数据。

第十发明是根据第九发明的扩展操作装置，其还包括传感器功率管理装置，用来在导通和切断之间切换对传感器的供电，且当传感器的电源切断时，总线开关控制装置将与总线开关的连接导通。

在第十发明中，传感器功率管理装置（102）对传感器的供电在导通和切断之间进行切换。当传感器的功率断开时，与总线开关的连接通过总线开关控制装置导通。因此，当传感器的功率被切断因而导通与总线开关的连接时，来自外部装置的数据到达操作装置而不经过扩展操作装置。

根据第十发明，通过当不利用来自传感器的数据时切断传感器的功率，可降低电功耗。

第十一发明是根据第十发明的扩展操作装置，其还包括用于检测预定装置是否连接于第二连接器的连接检测装置，其中当与总线开关的连接切断且预定装置连接于第二连接器时，输出数据控制装置轮流地从第一连接器输出来自预定装置输出的第一数据和基于传感器的输出的第二数据。

在第十一发明中，通过连接检测装置（102）检测预定装置（36）是否连接于第二连接器。当与总线开关的连接被切断且预定装置连接于第二连接器时，控制的结果是，从预定装置输出的第一数据和基于来自传感器的输出的第二数据从第一连接器轮流输出（S31）。

根据第十一发明，可避免第一数据和第二数据之间的冲突。

第十二发明是根据第三发明的扩展操作装置，其还包括：角速度确定装置，用于确定由陀螺仪传感器检测出的每根轴的角速度大小；以及角速度数据输出控制装置，用来在角速度大的情形下以低精度输出第一角速度数据，并在角速度小的情形下输出数据量与第一角速度数据相同并具有高精度的第二角速度数据。

在第十二发明中，由陀螺仪传感器检测到的每根轴的角速度大小是通过角速度确定装置（102）确定的。角速度数据输出控制装置（102）在角速度大的情形下以低精度输出第一角速度数据，并在角速度小的情形下输出数据量与第一角速度数据相同并具有高精度的第二角速度数据。

根据第十二发明，当角速度很大时，使角速度数据的精度降低，并当角速度很小时，使角速度数据的精度提高，藉此提高角速度的检测精度并扩展角速度的检测范围而不增加角速度数据的数据量。

第十三发明是一种操作系统，包括：第一操作装置，它包括形状狭长并具有能由一只手握持的厚度的第一壳体以及设置在第一壳体上表面的第一操作部分，第一操作部分被设置在一个位置以使该第一操作部分可由手的拇指操作；设置在第一壳体的下表面上的第二操作部分，该第二操作部分设置在当手的拇指置于第一操作部分时可由手的食指操作该第二操作部分的位置；形成在第一壳体上的握持部分，该握持部分被设置在当手的拇指和食指分别置于第一壳体的第一操作部分和第二操作部分时可由手的手掌和其它手指握持住握持部分的位置；第一加速度传感器；设置在与第一壳体的握持部分相对的一端的摄像装置以及设置在第一壳体的握持部分侧的一端的第一连接器，以及第二操作装置，它至少包括第二壳体、可连接于第一连接器的第二连接器以及陀螺仪传感器，其中通过将第二操作装置连接于第一操作装置而执行操作。

在第十三发明中，操作系统（14）包括第一操作装置（34）和第二操作装置（100）。用户通过将第二操作装置连接于第一操作装置而执行操作。

第一操作装置（34）包括呈狭长形状并具有能由一只手握持的厚度的第一壳体（78）。第一操作部分（80a、80d等）被设置在第一壳体的上表面上，第一操作部分被设置在可由手的拇指操作该第一操作部分的位置上，而第二操作部分（80h）被设置在当一只手的拇指置于第一操作部分时可用一只手的食指在第一壳体的下表面上进行操作的位置。第一壳体还设有握持部分（78a），该握持部分处于当手的拇指和食指分别置于第一操作部分和第二操作部分使可由手的手掌和其它手指握住握持部分的位置上。因此，第一操作部分和第二操作部分位于第一壳体的前端，而握持部分位于第一壳体的后端，并且当用一只手握住第一壳体时，用户将拇指放在第一操作部分的上表面上，将食指放在第二操作部分的下表面上，并用手掌和其它手指握住握持部分。

此外，第一操作装置还包括第一加速度传感器（84），且第一壳体进一步在与壳体的握持部分相反的一端设有摄像装置（81），并在壳体的握持部分的一端设有第一连接器（42）。另一方面，第二操作装置包括第二壳体（110）、可连接于第一连接器的第二连接器（106）以及陀螺仪传感器（104）。因此，通过用户将第二连接器连接于第一连接器，第二操作装置连接于第一操作装置。由此连接于第一操作装置的第二操作装置位于第一操作装置的后端侧，即，位于握住第一操作装置的手的手腕附近。从第一加速度传感器和陀螺仪传感器输出的加速度值和角速度值分别指示来自第一和第二操作装置的加速度和角速度。

根据第十三发明，作为检测角速度的装置的陀螺仪传感器位于手腕的附近，以使角速度经常在回转轴附近被检测出，使检测角速度变得容易，同时，由于加速度传感器位于手腕前面，这使检测离心力变得容易。也就是说，当将操作装置看作一个整体时，加速度传感器在前而陀螺仪传感器在后，因此可提供能够精确地检测玩家的手的运动的操作系统。此外，通过将第二操作装置放在第一操作装置的后端，与第二操作装置形成一体的操作装置的重心位置向后移动。通过将手指置于第一操作部分和第二操作部分而握住握持部分的方法与第一操作装置的握持方法相同，因此在绕手腕转动的情形下，可大为提高操作性。

第十四发明是根据第十三发明的操作系统，且第二操作装置还包括第三连接器，该操作系统进一步包括第三操作装置，所述第三操作装置包括可连接于第三连接器的第四连接器、第三壳体、第二加速度传感器以及能输入方向的拨杆，其中操作是通过将第三操作装置连接于第二操作装置而进行的。

在第十四发明中，操作系统还包括第三操作装置（36）。第二操作装置还包括第三连接器（108），而第三操作装置包括可连接于第三连接器的第四连接器（40）。因此，通过用户进一步将第四连接器连接于第三连接器，第三操作装置连接于第二操作装置，并经由第二操作装置连接于第一操作装置。

第三操作装置包括第三壳体（142）、第二加速度传感器（90）和能够输入方向的拨杆（88a），而包含第二加速度传感器的加速度值以及拨杆的方向信息的数据经由第二操作装置被发送给第一操作装置。

根据第十四发明，用户可通过用一只手握住与第二操作装置形成一体的第一操作装置并用另一只手握住第三操作装置而根据各装置本身的运动和拨杆的方向来执行各种操作。

第十五发明是根据第十三发明的操作系统，且其还包括第三操作装置，该第三操作装置包括第三壳体、第二加速度传感器和能够执行方向输入的拨杆，其中操作是通过经由无线通信将第三操作装置连接于第二操作装置而进行的。

在第十五发明中，操作系统还包括第三操作装置（36）。第三操作装置通过无线通信连接于第二操作装置，并同样经由第二操作装置连接于第一操作装置。第三操作装置包括第三壳体（142）、第二加速度传感器（90）、能执行方向输入的拨杆（88a），并可将第二加速度传感器的加速度值和拨杆的方向信息通过第二操作装置发送给第一操作装置。

根据第十五发明，用户可通过用一只手握住与第二操作装置形成一体的第一操作装置并用另一只手握住第三操作装置而根据各装置本身的运动和拨杆的方向来执行各种操作。此外，在第二操作装置和第三操作装置之间没有线缆，这使操作更为方便。

第十六发明是根据第十四发明的操作系统，其中第三操作装置包括第三壳体内的第二加速度传感器和拨杆，而第三壳体和第四连接器经由可弯曲的线缆（38）相连。

在第十六发明中，在第二操作装置和第三操作装置之间具有线缆。

根据第十六发明，相比无线连接的情形可降低成本。

第十七发明是根据第十四发明的操作系统，而第四连接器具有可代替第三连接器连接于第一连接器的形状。

在第十七发明中，第三操作装置可经由第二操作装置或直接连接第一操作装置。

第十八发明是具有使用根据权利要求13或17的本发明的第二操作装置的第二连接器、壳体和陀螺仪传感器的扩展操作装置。

同样借助第十八发明，与第十三发明一样，可提高安全性和检测精度。

第十九发明是根据第十三发明的操作系统，而第二操作装置还包括用于对经由第二连接器输出至第一操作装置的数据进行控制的输出数据控制装置，而第一操作装置还包括通信装置，用于发送至少基于来自第一操作部分、第二操作部分、第一加速度传感器和摄像装置的输出的数据以及经由第二连接器从第二操作装置输出的数据。

在第十九发明中，第二操作装置还包括输出数据控制装置（102），经由第二连接器输出至第一操作装置的数据受该输出数据控制装置的控制。第一操作装置还包括通信装置（92），基于从第一操作部分、第二操作部分、第一加速度传感器和摄像装置的输出的数据以及经由第二连接器从第二操作装置输出的数据通过通信装置被发送。

第二十发明是根据第十九发明的操作系统，且第二操作装置还包括第三连接器，并且该操作系统还包括第三操作装置，该第三操作装置包括可连接于第三连接器的第四连接器、第三壳体、第二加速度传感器和能够输入方向的拨杆，并将第三操作装置连接于第二操作装置以执行一操作，其中通信装置进一步发送经由第四连接器从第三操作装置输出的数据。

在第二十发明中，操作系统还包括第三操作装置（36）。第二操作装置还包括第三连接器（108），而第三操作装置包括可连接于第三连接器的第四连接器（40）。因此，通过用户将第四连接器连接于第三连接器，第三操作装置连接于第二操作装置，并经由第二操作装置进一步连接于第一操作装置。此外，第三操作装置还包括第三壳体（142）、加速度传感器（90）和能够输入方向的拨杆（88a），且包括第二加速度传感器的加速度值和拨杆的方向信息的数据也通过第一操作装置的通信装置、经由第二操作装置被发送。

根据第二十发明，用户可通过用一只手握住与第二操作装置形成一体的第一操作装置并用另一只手握住第三操作装置而基于各装置本身的运动和拨杆的方向来执行各种操作。

第二十一发明是根据第二十发明的操作系统，而第二操作装置还包括：用于将第三连接器侧的线直接连接于第二连接器一侧的总线开关；用于将总线开关在导通和切断之间进行切换的总线开关控制装置，其中当总线开关被切断时，第三连接器侧的线经由输出数据控制装置连接于第二连接器侧。

在第二十一发明中，第三连接器一侧的线可经由总线开关（SW）直接连接于第二连接器的一侧，且连接通过总线开关的导通和切断是通过总线开关控制装置（102）实现切换的。当总线开关被切断时，第三连接器侧的线经由输出数据控制装置连接于所述第二连接器侧。

根据第二十一发明，当总线开关导通时，来自连接于第三连接器的第三操作装置的数据不受输出数据控制装置控制地输出至连接于第二连接器的第一操作装置。另一方面，当总线开关被切断时，来自第三操作装置的数据与来自陀螺仪传感器的数据一起处于输出数据控制装置的控制下，并因此当输出这两种数据时可避免冲突发生。

另外，在较佳实施例中，输出数据控制装置当应用不利用来自陀螺仪传感器的数据时将总线开关导通，并当应用利用来自陀螺仪传感器的数据时将总线切断。输出数据控制装置轮流输出来自第三操作装置的数据和来自陀螺仪传感器的数据。

第二十二发明是根据第二十一发明的操作系统，其进一步包括陀螺仪传感器功率管理装置，用于在导通和切断之间切换陀螺仪传感器的供电，其中总线开关控制装置当陀螺仪传感器的电源切断时将总线开关的连接导通。

在第二十二发明中，传感器功率管理装置（102）在导通和切断之间切换陀螺仪传感器的供电。当陀螺仪传感器的电源被切断时，通过总线开关控制装置导通总线开关的连接。因此，当陀螺仪传感器的电源被切断时，总线开关的连接被导通，且来自第三操作装置的数据到达第一操作装置而不经过第二操作装置。

根据第二十二发明，通过当不利用来自陀螺仪传感器的数据时切断对陀螺仪传感器的供电，可降低电功耗。

第二十三发明是根据第二十二发明的操作系统，第二操作系统还包括用于检测第三操作装置是否连接于第三连接器的连接检测装置，当总线开关的连接被切断且第三操作装置连接于第三连接器时，输出数据控制装置轮流地将从第三操作装置输入的第一数据以及基于来自陀螺仪传感器的输出的第二数据输出至第一操作装置。

在第二十三发明中，通过连接检测装置（102）检测第三操作装置（36）是否连接于第三连接器。当总线开关的连接被切断且第三操作装置连接于第三连接器时，作为输出数据控制装置的控制结果，从第三操作装置输入的第一数据和基于来自陀螺仪传感器的输出的第二数据轮流地从第二连接器被输出。

根据第二十三发明，可避免在第一数据和第二数据之间产生冲突。

第二十四发明是具有第一操作装置、第二操作装置和第三操作装置的操作系统，并且在通过连接第一操作装置、第二操作装置和第三操作装置或通过连接第一操作装置和第三操作装置来执行操作的操作系统中，第一操作装置包括：用于检测第一操作装置本身的运动的运动传感器；可安装皮带的皮带安装部分和第一连接器，而第二操作装置包括可连接于第一连接器的第二连接器、第三连接器和能够覆盖第三连接器并在从第三连接器拆下的状态下系留于第二操作装置的盖，而第三操作装置包括可选择地连接于第一和第三连接器的第四连接器以及设置在第四连接器附近的钩，其中钩可在第一操作装置和第三操作装置通过第一连接器和第四连接器之间的连接结构相连时钩住带，并当第二操作装置和第三操作装置通过第三连接器和第四连接器之间的连接结构相连时钩住盖。

在第二十四发明中，操作系统（14）具有第一操作装置（34）、第二操作装置（100）和第三操作装置（36）。用户通过连接第一操作装置、第二操作装置和第三操作装置或通过连接第一操作装置和第三操作装置而执行操作。具体地说，第一操作装置具有第一连接器（42），第二操作装置具有第二连接器（106）和第三连接器（108），而第三操作装置具有第四连接器（40）。第二连接器可连接于第一连接器，而第四连接器可选择地连接于第一和第三连接器。通过用户将第二连接器连接于第一连接器，并进一步将第四连接器连接于第三连接器，第一操作装置、第二操作装置和第三操作装置彼此相连。通过将第四连接器连接于第一连接器，第一操作装置和第三操作装置彼此相连。

此外，第一操作装置还包括运动传感器（84），并且第一操作装置本身的运动是通过运动传感器检测出的。

第一操作装置还包括皮带（24）安装于此的皮带安装部分（82c）。第二操作装置还包括盖（116），并通过盖覆盖第三连接器。盖在从第三连接器拆下时系留于第二操作装置。第三操作装置还包括设置在第四连接器附近的钩（144）,并当第一操作装置连接于第三操作装置时，钩可钩住安装于第一操作装置的皮带，并当第三操作装置连接于第二操作装置时，所述钩可钩住系留于第二操作装置的盖。

根据第二十四发明，通过用钩将盖钩住并保持在位，第四连接器难以从第三连接器上拆下。

第二十五发明是用作根据第二十四发明的操作系统中的第二操作装置并包括第二连接器、第三连接器和盖的操作装置（100）。

同样通过第二十五发明，与第二十四发明一样，连接器是难以拆下的。

第二十六发明是根据第二十四发明的操作系统，而运动传感器是加速度传感器。

在第二十六发明中，可通过加速度传感器检测加速度。

总地来说，对象的运动可通过例如加速度、速度、角速度等变量表示，但速度和角速度可从加速度中计算出来。根据第二十六发明，检测到加速度从而以通过利用操作装置本身的运动执行操作。

第二十七发明是根据第二十四发明的操作系统，而第二操作装置还包括陀螺仪传感器（104）。

根据第二十七发明，可根据需要附加陀螺仪传感器。通过附加陀螺仪传感器，在处理来自操作系统的操作数据的处理装置（应用）中，无需计算角速度，由此减轻处理负担。

第二十八发明是根据第二十四发明的操作系统，且第三操作装置还包括加速度传感器（90）和能够输入方向的拨杆（88a）。

根据第二十八发明，通过将加速度传感器提供给第一操作装置和第三操作装置中的每一个，用户能独立地移动第一操作装置和第三操作装置。此外，通过将拨杆提供给第三操作装置，用户可在移动第三操作装置本身时用拨杆输入方向。由此可执行各种操作。

根据本发明，在保证传统地连接于操作装置的其它装置发挥其原有作用的同时，操作装置可附加有传感器。

根据本发明，可提供玩家能容易操控的操作系统。此外，可提供能够高精度地检测操作装置的运动的操作系统。

根据本发明，由于第三操作装置（Nunchaku）的连接器难以从第二操作装置（陀螺仪传感器单元）的扩展连接器拆下，即使在第一操作装置（Wii遥控器）和第三操作装置之间添加第二操作装置，也可保持操作系统的安全性。

通过结合附图细阅本发明下面的详细说明，本发明的上述目的和其它目的、特征、方面和优点将变得更为明显。

附图简述

图1是示出本发明一个实施例的配置的方框图；

图2是示出应用于图1实施例的第一控制器的外形的示图，图2(A)是从后上方观察到的第一控制器的立体图，而图2(B)是从前下方观察到的第一控制器的立体图；

图3是示出应用于图1实施例的第二控制器的外形的示图，图3(A)是从后上方观察到的第二控制器的立体图，而图3(B)是从前下方观察到的第二控制器的立体图；

图4是示出第二控制器的连接器的外形的示图；

图5是示出在第二控制器的连接器连接于第一控制器的状态下，用连接器的钩将安装于第一控制器的皮带索钩住和保持在位的方式的示图；

图6是示出应用于图1实施例的陀螺仪传感器单元的外形的示图，图6(A)是从前上方观察到的陀螺仪传感器单元的立体图，而图6(B)是从后下方观察到的陀螺仪传感器单元的立体图；

图7是示出陀螺仪传感器单元的结构的示图；

图8是示出其中陀螺仪传感器单元连接于第一控制器的状态的示图；

图9是其中第二控制器经由陀螺仪传感器单元连接于第一控制器的状态的示图；

图10是图1实施例的电气配置的方框图；

图11是示出适用于图1实施例的所有控制器的电气配置的方框图；

图12是示出设置在图11所示控制器中的第一控制器和第二控制器之间的陀螺仪传感器单元的电气配置的方框图；

图13是示出由陀螺仪传感器单元处理的数据格式的示图，而图13(A)是示出陀螺仪数据的格式的示图，图13(B)是示出第二控制器数据的格式的示图；

图14是示出其中针对每种模式描述通过微型计算机控制陀螺仪传感器单元的表格的示图；

图15是示出适用于陀螺仪传感器单元的模式切换的示图。图15(A)是示出当应用是陀螺仪兼容形式时模式切换的示图，而图15(B)是示出当应用是陀螺仪不兼容形式时模式切换的示图；

图16是示出陀螺仪传感器单元的微型计算机的一部分操作的流程图；

图17是示出陀螺仪传感器单元的微型计算机的另一部分操作的流程图；

图18是示出玩家操作控制器的方式的示图；

图19是示出应用于另一实施例的所有控制器的电气配置的方框图。

较佳实施例的详细说明

参照图1，本发明的一个实施例中的游戏系统10包括游戏装置12和控制器14。游戏装置12是游戏控制台。控制器14是用户或玩家的输入装置或操作装置。游戏装置12和控制器14通过无线电相连。

游戏装置12包括大致长方体的壳体16，且壳体16在前表面上设有盘槽18和存储卡槽盖20。作为存储游戏程序和数据的信息存储介质的一个例子的光盘66（图10）从盘槽18插入到位于壳体16内的盘驱动器54（见图10）中。在存储卡槽盖20中设有用于外部存储卡的连接器62（见图10），通过连接器62插入存储卡（未示出）。利用外部存储卡来加载从光盘66（图10）读出的游戏程序等以将其暂存，存储（保存）借助游戏系统10玩的游戏的游戏数据（游戏的结果数据或处理数据）等。要注意，可在诸如闪存的内部存储器而不是外部存储卡上执行上述游戏数据的存储。

游戏装置12在壳体16的后表面上具有AV线缆连接器（未示出），且借助该连接器，游戏装置12经由AV线缆28连接于监视器（显示器）30。监视器30典型为彩色电视机接收器，并通过AV线缆28使来自游戏装置12的视频信号输入至彩色电视机的视频输入端子，并使声音信号输入至其声音输入端子。因此，例如三维（3D）视频游戏的游戏图像被显示在彩色电视机（监视器）30的屏幕上，而立体声游戏声音——例如游戏音乐、音效——从一体式扬声器32输出。

另外，在监视器30周围（在本实施例中为监视器30的上侧）设有含两红外线LED（标志）22a、22b的标志单元22。标志22a、22b向监视器30输出红外线。

此外，游戏装置12的供电借助通用AC适配器（未示出）完成。AC适配器插入于家用标准壁式插座，并将市电转化成适于驱动游戏装置12的低DC电压信号。在另一实施例中，可将电池用作电源。标志单元22通过未示出的电源线连接于游戏装置12以获取电力。

将在后面详细描述的控制器14包括分别能由一只手握持的第一控制器34和第二控制器36以及安装于第一控制器34的陀螺仪传感器单元100。在第一控制器34的后端面设有连接器42（图2(A)、图11），在从第二控制器36的后端开始延伸的线缆38的一端设有连接器40（图4、图11），而在陀螺仪传感器单元100的前端面和后端面上分别设有连接器106和108（图6(A)、图6(B)、图7和图11）。在陀螺仪传感器单元100的前端面处的连接器106可连接于第一控制器34的连接器42，而第二控制器36的连接器40可连接于第一控制器34的连接器42或陀螺仪传感器单元100的后端面处的连接器108。

通过将连接器106连接于连接器42，陀螺仪传感器单元100物理和电气地连接于第一控制器34。从如此安装于（作为一个单元连接于）第一控制器34的陀螺仪传感器单元100输出指示第一控制器34的角速度的角速度数据。

在陀螺仪传感器单元100如此安装于第一控制器34的情形下，第二控制器36的连接器40在陀螺仪传感器单元100的后端面连接于连接器108。即，连接器42具有可选择地连接于连接器106或连接器40中的任何一个的结构，而连接器40具有可选择地连接于连接器42或连接器108中的任何一个的结构。因此，设置于陀螺仪传感器单元100的连接器106和连接器108由于作为同一壳体的一部分，它们实际上不相连，但具有可彼此连接的形状。来自第二控制器36的输入数据经由线缆38和陀螺仪传感器单元100施加于第一控制器34。第一控制器34将包括来自第一控制器34本身的输入数据、来自陀螺仪传感器单元100的角速度数据和来自第二控制器36的输入数据的控制器数据发送至游戏装置12。

另一方面，在连接器40连接于连接器42的情形下，来自第二控制器36的操作数据或输入数据经由线缆38施加于第一控制器34，而第一控制器34将包括来自第一控制器34本身的输入数据和来自第二控制器36的输入数据的控制器数据发送至游戏装置12。

在这里用于发送来自第一控制器34的输入数据和来自第二控制器36的输入数据的系统中，一次发送的数据量有时被设计成无法附加，但在附加陀螺仪传感器单元100的情形下，来自陀螺仪传感器单元100的角速度数据和来自第二控制器36的输入数据被轮流输出至第一控制器34，这样做允许发送这两种数据。数据控制可由陀螺仪传感器单元100实现，从而无需在设计中改变第一控制器34和第二控制器36。

因此，陀螺仪传感器单元100是用于通过以原有方式利用已有的第一控制器34和第二控制器36而将陀螺仪功能附加于第一控制器34的扩展单元。

在游戏系统10中，用户将游戏装置12的电源导通以玩游戏（或其它应用），然后选择用于存储视频游戏（或玩家想要玩的另一应用）的合适光盘66，并通过游戏装置12的盘槽18将光盘66加载入盘驱动器54。响应于此，游戏装置12开始基于存储在光盘66中的软件执行视频游戏或另一应用。用户操作控制器14以将输入应用于游戏装置12。

图2示出第一控制器34的外形的一个例子。图2(A)是从后上方观察到的第一控制器34的立体图，而图2(B)是从前下方观察到的第一控制器34的立体图。

第一控制器34具有例如通过塑料模制形成的壳体78。壳体78形成以前后方向（图示的Z轴方向）作为纵伸方向的近似长方体的形状，并具有足以使儿童或成年人用一只手握持的大小。例如，壳体78具有与人的手掌近似相同的长度或宽度。玩家可借助第一控制器34，即通过按压设置在第一控制器34上的按钮并改变第一控制器34本身的位置和方向，来执行游戏操作。

壳体78设有多个操作按钮。即，在壳体78的上表面设置十字键80a、X按钮80b、Y按钮80c和A按钮80d、选择开关80e、菜单开关80f和开始键80g。同时，在壳体78的下表面上形成凹部，并在凹部向后倾斜的表面上设置B按钮80h。每个按钮（开关）80a－80h根据由游戏装置12执行的游戏程序被赋予适当的功能。此外，壳体78在上表面上具有用于从远端位置导通和切断游戏装置的主机的电源的电源开关80i。设置于第一控制器34上的各按钮（开关）可统一用附图标记80来表示。

在壳体78中，设有用于检测图2所示的X、Y和Z的三个轴方向（即左右方向、上下方向和前后方向）的加速度的加速度传感器84（图11）。或者，可根据壳体78的形状、第一控制器34的握持方法等约束条件将用于检测左右方向、上下方向和前后方向中的任何两个方向的加速度的二轴加速度传感器作为加速度传感器84。在某些场合下，也可使用单轴加速度传感器。

在壳体78的前表面上形成光入射口78b，并在壳体78中进一步提供摄像信息算术部分81。摄像信息算术部分81由对红外线摄像的摄像机和计算图像中摄像对象的坐标的算术运算部分构成，并通过红外线捕获包括上述标志22a和22b的对象场景（scene）以计算对象场景中的标志22a和22b的位置坐标。

在壳体78的后表面设有上述连接器42。连接器42用来将其它设备连接于第一控制器34。在本实施例中，连接器42与第二控制器36的连接器40或陀螺仪传感器单元100的连接器106相连。

此外，在壳体78的后表面上，一对通孔82a和82b形成在以连接器42彼此（X轴方向）对称的位置中。这对通孔82a和82b用于将钩112Fa和112Fb（图6(A)）插入以将陀螺仪传感器单元100固定在壳体78的后表面。在壳体78的后表面还设有用于安装皮带24（图5）的通孔82c。

图3是示出第二控制器36本身的外形的一个例子的示图。图3(A)是从后上方观察到的第二控制器36的立体图，而图3(B)是从前下方观察到的第二控制器36的立体图。在图3中，将第二控制器36的线缆38省去。

第二控制器36具有例如通过塑料模制形成的壳体86。壳体86沿前后方向（Z轴方向）形成俯视图呈近似薄长椭圆形并且后端的左右方向（X轴方向）的宽度比前端的左右方向更窄的形状。此外，壳体86具有从侧面看来整体为弯曲形状并从前端处的水平部分向后端向下弯曲的形状。壳体86与第一控制器34同样地具有小到足够儿童和成年人一只手整个握住的尺寸，并具有稍短于第一控制器34的壳体78的纵向长度（沿Z轴方向）。即使是通过第二控制器36，玩家也可通过操作按钮和拨杆并通过改变控制器本身的位置和方向来进行游戏操作。

在壳体86的上表面的前端设有模拟操纵杆88a。在壳体86的端部设有略为向后倾斜的前端，并在该前端设置垂直（沿图3中的Y轴方向）排列的C按钮88b和Z按钮88c。根据由游戏装置12执行的游戏程序赋予模拟操纵杆88a和各按钮88b和88c以合适的功能。设置于第二控制器36上的模拟操纵杆88a和各按钮88b、88c可统一由附图标记88来表示。

在第二控制器36的壳体86中设置加速度传感器90（图11）。可将与第一控制器34中的加速度传感器84相同的加速度传感器作为加速度传感器90。更具体地，在本实施例中采用三轴加速度传感器，且三轴加速度传感器检测沿例如第二控制器36的上下方向（图示的Y轴方向）、左右方向（图示的X轴方向）和前后方向（图示的Z轴方向）的三个轴向方向中的每个的加速度。因此，与第一控制器34的情形相类似，对检测出的加速度执行适当的算术过程，由此计算第二控制器的倾斜度和回转以及加速度传感器90沿重力方向的方位。此外，与第二控制器36相同，可通过摆动等计算施加于第一控制器34的运动。

图4示出第二控制器36的连接器40的外形的一个例子。图4是从前下方观察到的连接器40的立体图。这里同样省去线缆38。连接器40例如具有通过塑料模制形成的壳体142。在壳体142的下表面设置钩144。如图5所示，当连接器40直接连接于（连接器42）的第一控制器34时，钩144从内部挂住并固定安装于第一控制器34的皮带24的索。通过将皮带24的索挂住和固定在钩144上，可牢固地固定住连接器。

图6示出陀螺仪传感器单元100的外形的一个例子，图6(A)是从前上方观察到的陀螺仪传感器单元100的立体图，而图6(B)是从后下方观察到的陀螺仪传感器单元100的立体图.

陀螺仪传感器单元100具有例如通过塑料模制形成的壳体110。壳体110具有基本长方体的形状和第一控制器34的壳体78长度的1/5的长度以及与壳体78近乎相等的宽度和厚度。即使给第一控制器34安装以陀螺仪传感器单元100，玩家也可通过改变第一控制器34本身的位置和方向来进行游戏操作。

在壳体110的前表面和后表面上设置前述连接器106和108，在壳体110的侧表面上设置一对释放按钮112a和112b，并在壳体110的下表面上设置锁定开关114。从壳体110的前表面的端部至下表面设置接近球形的凹部110a，以使皮带24的通孔82c在第一控制器34安装于陀螺仪传感器单元100的状态下露出（图8）。

分别连接于释放按钮112a和112b的一对钩112Fa和112Fb在沿水平方向（X轴方向）绕连接器106彼此对称的位置（图6（A）中的Y轴）设置在壳体110的前表面上。当连接器106连接于连接器42以使陀螺仪传感器单元100安装于第一控制器34时，这对钩112Fa和112Fb在壳体78的后表面插入一对通孔82a和82b（图2(A)），而钩112Fa和112Fb的爪咬合于壳体78的内壁。由此，陀螺仪传感器单元100固定于第一控制器34的后表面。

图8示出由此固定于第一控制器34的陀螺仪传感器单元100。当在这种状态下推动这对释放按钮112a和112b，则松开爪的咬合以使陀螺仪传感器单元100能够从第一控制器34拆下。

锁定开关114是用于锁住释放按钮112a和112b的滑动开关。当锁定开关114处于第一位置时（例如朝向后侧），不可推动释放按钮112a和112b（锁定状态），并且当锁定开关114处于第二位置时（例如朝向前方），可推动释放按钮112a和112b（释放状态）。在壳体110中，设置锁定弹簧118a和118b（图7）并将其构造成当推动释放按钮112a和112b时产生抗力，从而当不推动释放按钮112a和112b时保持咬合状态。由此，为了拆下陀螺仪传感器单元100，用户必需在使锁定开关114从第一位置滑至第二位置之后推动释放按钮112a和112b。

由于陀螺仪传感器单元100安装于第一控制器34的后表面，因此游戏中施加于陀螺仪传感器100的离心力专门用来将陀螺仪传感器单元100压向第一控制器34。此外，陀螺仪传感器单元100通过钩112Fa和112Fb固定于第一控制器34的后表面，同时为释放按钮112a和112b提供锁定开关114，用于松开钩112Fa和112Fb，并因此，即使在游戏操作中，也可在陀螺仪传感器单元100和第一控制器34之间形成牢牢地固定的状态。

在壳体110的后表面上，可容纳要安装至连接器108的连接器盖116的凹部110b被设置在连接器108的周缘上。连接器盖116具有在主表面的一端上沿前后方向（Z轴方向）延伸的窄薄的（即能弯曲的）凸起116a。该凸起116a的端部咬合于壳体110，而连接器盖116在从连接器108拆下的状态下系留于壳体110。

连接器盖116具有在主表面的另一端上沿左右方向（X轴方向）延伸的窄厚的（即难以弯曲的）凸起116b。凸起116b的厚度（Z轴方向的高度）几乎与设置于第二控制器36的连接器40处的钩144的厚度（Y轴方向的高度）相同。在第二控制器36经由陀螺仪传感器单元100连接于第一控制器34的情形下，如图9所示,连接器盖116的主表面为水平的，以与连接器40的钩144的侧表面啮合。通过如此将与连接器108分离的连接器盖116引入连接器40，连接器40牢牢地固定于陀螺仪传感器单元100并在操作性和外形上都有改善。

图7示出陀螺仪传感器单元100的结构的一个例子。除了上面提到的壳体110、连接器106和108、释放按钮112a和112b、钩112Fa和112Fb、锁定开关114、连接器盖116和锁定弹簧118a、118b外，陀螺仪传感器单元100还具有陀螺仪基板120和支承部件122。陀螺仪基板120通过信号线连接于每个连接器106和108，且支承部件122支承陀螺仪基板120和连接器106、108。

陀螺仪基板120设有陀螺仪传感器104。陀螺仪传感器104由包括单轴陀螺仪传感器104a和二轴陀螺仪传感器104b的两个片构成。陀螺仪传感器104a用于检测关联于偏转角的角速度（绕Y轴的角速度），而陀螺仪传感器104b用于检测关联于侧倾角和俯仰角的两个角速度（绕Z轴的角速度和绕X轴的角速度）。陀螺仪传感器104a和104b在陀螺仪基板120的上表面120a水平设置且平行排列。

这里，陀螺仪传感器104a和104b的配置不局限于图7所示的配置。在另一实施例中，陀螺仪传感器104a水平地设置在陀螺仪基板120的上表面120a和下表面120b中的一个上，而陀螺仪传感器104b水平地设置在陀螺仪基板120的上表面120a和下表面120b中的另一个上，以与陀螺仪传感器104a相对，而陀螺仪基板120设置在其间。在另一实施例中，陀螺仪传感器104a垂直地设置在陀螺仪基板120的上表面120a和下表面120b中的一个上，而陀螺仪传感器104b水平地设置在陀螺仪基板120的上表面120a和下表面120b中的另一个上。

此外，陀螺仪传感器104不限于由两个片构成，它可由三个单轴陀螺仪传感器（三个片）构成，或由一个三轴陀螺仪传感器（一个片）构成。在任一情形下，每个片的位置和方向被确定为能正确地检测上述三个角速度。另外，在某些情形下，陀螺仪传感器104可由一个二轴陀螺仪传感器构成，或由一个或两个单轴陀螺仪传感器构成。

要注意，图2所示的第一控制器34以及图3所示的第二控制器36和图6所示的陀螺仪传感器单元100的形状，以及按钮（开关或拨杆等）的形状、数目和设定位置仅为一个示例，并且可根据需要改变为其它形状、数目和设定位置。

这里，传感器在较佳实施例中为陀螺仪传感器（角速度传感器），但也可以是其它运动传感器，例如加速度传感器、速度传感器、位移传感器、转角传感器等。除了运动传感器，还有倾斜度传感器、图像传感器、光学传感器、压力传感器、磁性传感器、温度传感器等，并且在附加任一传感器的情形下，利用传感器的待检测对象的操作变得可能。在利用任一传感器的情形下，可在以原有方式利用传统地连接于操作装置的另一装置的同时将传感器加至操作装置。

另外，控制器14的电源由可更换地容纳于第一控制器34的电池（未示出）施加。功率经由连接器40和线缆38被提供给第二控制器36。如果陀螺仪传感器单元100连接于第一控制器34，功率经由连接器42和106被提供给陀螺仪传感器单元100。或者，如果第二控制器36连接于陀螺仪传感器单元100,则从第一控制器34提供给陀螺仪传感器单元100的一部分功率也经由连接器108、连接器40和线缆38施加于第二控制器36。

图10示出游戏系统10的电气配置。尽管图示被省去，事实上壳体16中的各部件被安装在印刷电路板上。如图10所示，游戏装置12设有用作游戏处理器的CPU44。此外，该CPU44也与系统LSI64相连。系统LSI64连接于外部主存储器46、ROM/RTC48、盘驱动器54和AV IC56。

外部主存储器46可通过存储诸如游戏程序等程序和各种数据而用作CPU44的工作区和缓存区。所谓的引导ROM的ROM/RTC48包含有用于启动游戏装置12的程序并设有用于计时的时间电路。盘驱动器54从光盘66读取程序、纹理数据等，并在CPU44的控制下将它们写入后述的内部主存储器64e或外部主存储器46。

系统LSI64设有输入－输出处理器64a、GPU（图形处理器单元）64b、DSP（数字信号处理器）64c、VRAM64d和内部主存储器64e，并且尽管图中未示出，这些器件通过内部总线彼此相连。

输入－输出处理器（I/O处理器）64a执行数据的发送和接收并执行数据的下载。

GPU64b由绘图装置的一部分构成，并从CPU44接收图形命令（构图命令）以根据该命令产生游戏图像数据。另外，除图形命令外，CPU44也将产生游戏图像数据所需的图像产生程序施加于GPU64b。

尽管未示出，GPU64b如上所述地与VRAM64d相连。GPU64b访问VRAM64d以获取执行构图命令所需的数据（图像数据：例如多边形数据、纹理数据等的数据）。这里，CPU64经由GPU64b将绘图所需的图像数据写至VRAM64d。GPU64b访问VRAM64d以创建用于绘图的游戏图像数据。

在本实施例中，阐述GPU64b产生游戏图像数据的情况，然而在执行除游戏应用外的任意应用的情形下，GPU64b针对该任意应用产生图像数据。

此外，DSP64c用作音频处理器，并产生与声音、话音、音乐等对应的音频数据，它们借助存储于内部主存储器64e和外部主存储器46中的声音数据和声波（调）数据从扬声器32输出。

如上所述产生的游戏图像数据和音频数据由AV IC56读取，并经由AV连接器58输出至监视器30和扬声器32。因此，游戏屏幕被显示在监视器30上，而游戏所需的声音（音乐）从扬声器32中输出。

此外，输入－输出处理器64a与闪存43、无线通信模块50和无线控制器模块52相连，并与扩展连接器60和外部存储卡的连接器62相连。无线通信模块50与天线50a相连，而无线控制器模块52与天线52a相连。

输入－输出处理器64a可与其它游戏装置以及经由无线通信模块50连接于网络（未示出）的多个服务器相连。要注意，可不通过网络地与其它游戏装置直接通信。输入－输出处理器64a周期地访问闪存43以检测需要发送至网络的数据（也称为发送数据）的存在与否，并在存在发送数据的情形下将其经由无线通信模块50和天线50a发送至网络。此外，输入－输出处理器64a经由网络、天线50a和无线通信模块50接收从另一游戏装置发来的数据（也称为接收数据），并将接收的数据存储在闪存43中。在接收的数据不满足一定条件的情形下，将接收的数据丢弃。另外，输入－输出处理器64a经由网络、天线50a和无线通信模块50接收从下载服务器（未示出）下载的数据（下载数据），并将下载的数据存储在闪存43中。

此外，输入－输出处理器64a经由天线52a和无线控制器模块52接收从控制器14发来的输入数据，并将其（暂）存于内部主存储器64e或外部主存储器46的缓存区。在经CPU44在处理（例如游戏处理）中使用后，将输入数据从缓存区擦除。

在一个实施例中，如上所述，无线控制器模块52根据蓝牙标准与控制器14作出通信。这使游戏装置12不仅能从控制器14获取数据，还能将预定的命令发送给控制器14，由此从游戏装置12控制控制器14的动作。

另外，输入－输出处理器64a与扩展连接器60和外部存储卡的连接器62相连。扩展连接器60是诸如USB、SCSI等接口的连接器，并可与例如外部存储器的介质以及例如与控制器14不同的另一控制器的外围设备相连。此外，扩展连接器60连接于线缆LAN适配器，并利用线缆LAN代替无线通信模块50。外部存储卡62的连接器可与类似存储卡的外部存储器相连。由此，输入－输出处理器64a例如经由扩展连接器60和外部存储卡的连接器62访问外部存储器，以存储和读取数据。

如图10所示，尽管未详细说明，游戏装置12（壳体16）配有电源按钮20a、重置按钮20b和弹出按钮20c。电源按钮20a连接于系统LSI64。当开启电源按钮20a时，系统LSI64设定正常供电状态的模式，其中游戏装置12的各个器件通过未示出的AC适配器供电。

重置按钮20b也与系统LSI64相连。当按下重置按钮20b时，系统LSI64重新开始游戏装置12的启动程序。弹出按钮20c连接于盘驱动器54。当按下弹出按钮20c时，光盘66从盘驱动器54中弹出。

图11示出当第一控制器34和第二控制器36经由陀螺仪传感器单元100相连时整个控制器14的电气配置的一个示例。

第一控制器34包括通信单元92，而通信单元92连接于操作部分80、摄像信息算术部分81、加速度传感器84和连接器42。操作部分80指示上述操作按钮或操作开关80a－80i。当作用操作部分80时，指示操作的数据被施加于通信单元92。指示标志22a和22b在对象场景中的位置坐标的数据从摄像信息算术部分81被输出至通信单元92。指示由加速度传感器84监测到的加速度的数据也输出至通信单元92。加速度传感器84具有最大为200帧/秒的数量级的采样周期。

连接器42可与陀螺仪传感器单元的连接器106相连。陀螺仪传感器单元100在其内部包括微型计算机102和陀螺仪传感器104。陀螺仪传感器104表示上述陀螺仪传感器104a和104b并具有例如与加速度传感器84相同的采样周期。微型计算机102将指示由陀螺仪传感器104检测到的角速度的数据经由连接器106和连接器42输出至通信单元92。

陀螺仪传感器单元100的连接器108连接于从第二控制器36开始延伸的线缆38的连接器40。连接器40连接于第二控制器36的操作部分88和加速度传感器90。操作部分88示出上述的拨杆88a和操作按钮88b、88c。当作用操作部分88时，指示操作的数据经由线缆38、连接器40和连接器108被施加于陀螺仪传感器单元100的微型计算机102。微型计算机102经由连接器106和连接器42将数据输出至通信单元92。加速度传感器90还具有与加速度传感器84相同的采样周期，并且指示如此检测到的加速度的数据也通过微型计算机102输出至通信单元92。

这里，以1/200秒的周期执行至上述通信单元92的每次输出。因此，在任意的1/200秒中，来自操作部分80的操作数据、来自摄像信息算术部分81的位置坐标数据、来自加速度传感器84的加速度数据、来自陀螺仪传感器104的角速度数据、来自操作部分88的操作数据以及来自加速度传感器90的加速度数据被一次一种地输出至通信单元92。

图12示出图11所示整个配置的陀螺仪传感器单元100的重要部分。上述连接器42、连接器106、连接器108和连接器40中的每一个是例如六引脚连接器，其中包括用于控制指示两连接器之间的连接状态的变量“Attach”的安装引脚。Attach在表示诸连接器未相连的“Low”和表示诸连接器相连的“High”之间变化。在下文中，连接器42和连接器106之间的安装（Attach），即第一控制器34和陀螺仪传感器单元100之间的安装被称为“Attach1”，而连接器108和连接器40之间的Attach，即陀螺仪传感器单元100和第二控制器36之间的安装被称为“Attach2”。

即使第一控制器34附连于陀螺仪传感器单元100，如果应用是陀螺仪不兼容型，且陀螺仪传感器单元100不连接于第二控制器36，通过陀螺仪传感器单元100的微型计算机10将Attach1控制成“Low”以使陀螺仪传感器单元100就象无法为陀螺仪不兼容应用所看见那样（待机模式：见图14）。在待机模式下，对陀螺仪传感器104的供电停止以禁用陀螺仪功能，微型计算机102基于Attach2专门执行模式选择并基于来自陀螺仪兼容应用的指令执行电源管理。

前述六个引脚中的另外两个引脚被赋予I2C总线，且陀螺仪传感器单元100还包括用于连接/隔离第一控制器34侧的I2C总线和第二控制器36侧的I2C总线的总线开关SW。当在第二控制器36经由陀螺仪传感器单元100连接于第一控制器34的状态下执行陀螺仪不兼容应用时，总线开关SW由微型计算机102导通。此后，来自第二控制器36的数据通过I2C总线不经微型计算机102地输出至通信单元92（旁路模式：见图14）。因此，与待机模式相同，微型计算机102仅执行模式选择和功率管理，这减少了电功耗。此外，即使安装了陀螺仪传感器单元100，也可执行陀螺仪不兼容应用。当总线开关SW断开时，总线连接于微型计算机102，而输出至第一控制器34的数据由微型计算机102控制。

总线开关SW即使在待机模式也保持导通。这使陀螺仪兼容型应用通过参照I2C总线轴的特定地址来确认第一控制器34是否安装于陀螺仪传感器单元100。即使如上所述Attach1被控制为“Low”。

要理解，陀螺仪传感器单元100配有四种模式，除了上述“待机”和“旁路”模式外，还包括“陀螺仪”模式和“陀螺仪&第二控制器”模式。在前面两种模式中，总线开关SW被切断。

陀螺仪传感器单元100的微型计算机102包括两种A/D转换电路102a和102b，而从陀螺仪传感器104输出的关于三根轴的角速度信号被施加于A/D转换电路102a和102b中的每一个。在A/D转换电路102a中，将陀螺仪传感器104的全部检测范围（±360°/秒）作为目标的高角速度模式的A/D转换处理被执行，并且在A/D转换电路102b中，将陀螺仪传感器104的部分检测范围（±90°/秒）作为目标的低角速度模式的A/D转换处理被执行。微型计算机102将A/D转换的两种结果中的一种作为角速度数据输出。

更具体地，当与某一时间对应的两种角速度数据从A/D转换电路102a和102b输出时，微型计算机102首先确定针对的角速度模式的角速度数据，值A是否落在第一阈值Th1至第二阈值Th2（＞Th1）之间，即对于每根轴（即偏转轴、侧倾轴和俯仰轴）满足条件“Th1≤A≤Th2”。接着，基于这三种确定状态，选择低角速度模式和高角速度模式中的一个一个。例如，针对这三个判定结果中的每一个，如果为“YES”，则对每根轴选择低角速度模式，如果为“No”，则对每根轴选择高角速度模式。然后，根据对每个轴选择的模式的角速度数据与指示所选择模式的模式信息一起被输出。即，通过根据角速度改变数据的精度，即使数据量相等，也能低速高精度地输出数据。

图13示出由陀螺仪传感器单元100处理的数据格式。图13(A)示出陀螺仪传感器单元100的数据格式，而图13(B)示出第二控制器36的数据格式。陀螺仪传感器单元100的数据包括偏转角速度数据、侧倾角速度数据和俯仰角速度数据和偏转角速度模式信息、侧倾角速度模式信息和俯仰角速度模式信息、第二控制器连接信息和陀螺仪/第二控制器识别信息。

通过A/D转换从输出自陀螺仪传感器104的偏转角速度信号、侧倾角速度信号以及俯仰角速度信号分别获得各自包括例如14比特数据的偏转角速度数据、侧倾角速度数据和俯仰角速度数据。偏转角速度模式信息、侧倾角速度模式信息和俯仰角速度模式信息中的每一个是指示每个角速度数据的相应模式的1比特的信息，并在对应于高角速度模式的“0”和对应于低角速度模式的“1”之间变化。

第二控制器连接信息是指示第二控制器36是否连接于连接器108的一比特信息，并在指示无连接的“0”和指示连接的“1”之间变化。陀螺仪/第二控制器识别信息是识别数据是从陀螺仪传感器单元100输出的数据还是从第二控制器36输出的数据的1比特信息，并在指示这来自陀螺仪传感器单元100的“1”和指示这来自第二控制器36的“0”之间变化。

另一方面，第二控制器36的数据包括：各自表示沿左右方向（X轴方向）的拨杆操作和沿前后方向（Z轴方向）的拨杆操作的X拨杆操作数据和Z拨杆操作数据；以及各自表示沿X轴方向的加速度、沿Y轴方向的加速度和沿Z轴方向的加速度的X加速度数据、Y加速度数据和Z加速度数据；以及按钮操作数据；第二控制器连接信息；以及陀螺仪/第二控制器识别信息。

陀螺仪传感器单元100将根据图13(A)所示格式的陀螺仪数据和根据图13(B)所示格式的第二控制器数据例如以1/200秒的周期轮流输出至通信单元92。由此，其中一种格式的数据以1/100秒的周期输出，但这远比游戏处理的一般处理周期的1/60秒周期来得短，因此，即使轮流输出数据，两种数据可在游戏处理中的同一时间用作一帧。

通信单元92包括微型计算机(微机）94、存储器96、无线模块76和天线98。微机94通过在处理中将存储器96作为存储区（工作区和缓存区）的同时控制无线模块76而将获得数据发送给游戏装置12并从游戏装置12接收数据。

从陀螺仪传感器单元100输出至通信单元92的数据通过微型计算机94暂存于存储器96。从第一控制器34中的操作部分80、摄像信息算术部分81和加速度传感器84输出至通信单元92的数据也暂存于存储器96中。当游戏装置12的发送定时到来时，微型计算机94将存储于存储器96的数据作为控制器数据输出至无线模块76。控制器数据除了图13(A)和图13(B)所示陀螺仪数据和/或第二控制器数据外，还包括第一控制器数据。第一控制器数据包括：基于来自加速度传感器84的输出的X加速度数据、Y加速度数据和Z加速度数据；基于来自摄像信息算术部分81的输出的位置坐标数据；以及基于来自操作部分80的输出的按钮操作数据。

无线模块76使用例如蓝牙（商标）的短距离无线通信技术通过控制器数据以预定频率调制载波并将其弱无线电波信号从天线98发送出。即，通过无线模块76将控制器数据调制成弱无线电波信号并从第一控制器34发送出。弱无线电波信号由游戏装置12的无线控制器模块52接收。如此接收的弱无线电波受到解调和解码处理，以使游戏装置12获得控制器数据。游戏装置12的CPU44基于从控制器14获得的控制器数据执行游戏处理。这里，可根据另一标准实现第一控制器34和游戏装置12之间的无线通信，例如无线LAN等。

在这种游戏系统10中，用户可通过移动控制器14本身而不是按钮操作来作出对类似游戏等的对应用的输入。在玩游戏时，用户例如如图18所示用右手握住第一控制器34（具体说是壳体78的握持部分78a：图2）并用左手握住第二控制器36。如上所述，第一控制器34中包含有用于检测沿三轴方向的加速度的加速度传感器84，而第二控制器36中也包含有同样的加速度传感器90。当第一控制器34和第二控制器36由玩家移动时，沿三轴方向指示各控制器的运动的加速度值通过加速度传感器84和加速度传感器90被检测出。在陀螺仪传感器单元100安装于第一控制器34的情形下，围绕三个轴的指示第一控制器34本身的运动的角速度值被进一步检测出。

这些检测值以前述控制器数据的形式发送至游戏装置12。在游戏装置12中（图10）,经由天线52a和无线控制器模块52通过输入－输出处理器64a接收来自控制器14的控制器数据，而接收到的控制器数据被写至内部主存储器64e或外部主存储器46的缓存区。CPU44读取存储在内部主存储器64e或外部主存储器46的缓存区中的控制器数据，并恢复从控制器数据检测出的值，即由控制器14检测出的加速度和/或角速度值。

这里，角速度数据具有高角速度模式和低角速度模式这两种模式，因此，准备与这两种模式对应的两种角速度恢复算法。在从角速度数据恢复角速度值的过程中，基于角速度模式信息选择与角速度数据模式对应的角速度恢复算法。

CPU44与该恢复处理并行地执行从恢复的加速度计算控制器14的速度的处理。与之并行地，可从计算出的速度评估出控制器14的行程距离或位置。另一方面，从恢复的角速度评估控制器14的转角。这里，当对加速度求积分以计算速度以及对角速度求积分以计算转角时的初始值（积分常数）可从来自摄像信息算术部分81的位置坐标数据计算得到。位置坐标数据还可用来矫正由于积分所累积的误差。

基于如此评估的变量，例如加速度、速度、行程距离、角速度、转角等来执行游戏处理。因此，上述所有处理不需要被执行，并且可根据需要计算游戏处理所需的变量。要注意，角速度和转角原则上也可从加速度中计算出，但这要求游戏程序具有更复杂的例程，从而对CPU44施加了沉重的处理负担。通过利用陀螺仪传感器单元100，程序的研发变得容易，且CPU44上的处理负担减小。

顺便提下，一些游戏可以是仅利用第一控制器34的单控制器游戏，而其它游戏可以是利用第一控制器34和第二控制器36的双控制器游戏，并且各种游戏被分类成陀螺仪兼容型和陀螺仪不兼容型。作为主控制器的第一控制器34是玩所有游戏所需的。此外，当玩双控制器的游戏时，作为扩展控制器的第二控制器36经由陀螺仪传感器单元100或直接连接于第一控制器34，并当玩单控制器的游戏时，一般将其拆下。

另一方面，当玩陀螺仪不兼容的游戏时，不需要作为扩展传感器或扩展控制器的陀螺仪传感器单元100，但不需要麻烦地将其拆下。因此，陀螺仪传感器单元100一般保持安装于第一控制器34，并与第一控制器34作为一个单元使用。与不包括陀螺仪传感器单元100的情形相同，第二控制器36是可拆卸的，除了连接器40的连接对象从连接器42变为连接器108。

图14示出描述陀螺仪传感器单元100的微型计算机102对每种模式实现的控制的表格。为陀螺仪传感器单元100准备的模式是前面提到的“待机”、“旁路”、“陀螺仪”和“陀螺仪和第二控制器”四种，并且由微型计算机102控制的对象涵盖“陀螺仪功能”、“陀螺仪电源”、“总线开关”、“扩展连接器”、“Attach1”和“I2C地址”六项。

陀螺仪功能在待机模式和旁路模式的每种模式下处于停止状态（未激活），但在陀螺仪模式以及陀螺仪和第二控制器模式的每种模式下处于启动状态（激活）。对陀螺仪电源（即陀螺仪传感器104）的供电在待机模式和旁路模式的每种模式下停止（OFF），并在陀螺仪模式以及陀螺仪和第二控制器模式的每种模式下执行（ON）。总线开关SW在待机模式和旁路模式的每种模式下相连（连接）并在陀螺仪模式以及陀螺仪和第二控制器模式的每种模式下隔离（断开）。

扩展连接器，即连接器108在旁路模式以及陀螺仪和第二控制器模式的每种模式下处于启动状态，并在待机模式和陀螺仪模式的每种模式下处于停止状态。Attach1在待机模式下被控制为表示未连接状态的“LOW”，并在旁路模式、陀螺仪模式以及陀螺仪和第二控制器模式中的每种模式下为表示连接状态的“High”。与I2C地址关联，仅在待机模式和旁路模式中的每种模式下特定地址才是重要的。

模式切换以图15所示方式进行。图15(A)是示出当应用是陀螺仪兼容的情形下的切换处理，而图15(B)示出当应用是陀螺仪不兼容的情形下的切换处理。与图15(A)和图15(B)相同，即不管是陀螺仪兼容应用还是陀螺仪不兼容应用，陀螺仪传感器单元100陀螺仪传感器单元100响应本身连接于第一控制器34而启动，并进入作为最初模式的待机模式。这里，当第二控制器36连接于陀螺仪传感器单元100，待机模式切换至旁路模式，而当随后从中拆下第二控制器36时，旁路模式恢复至待机模式。

这里，陀螺仪兼容应用对陀螺仪传感器单元100进行调用和重置，以根据需要获取角速度数据。如上所述，在该实施例中，可通过通信从游戏机控制控制器，并因此可通过应用来控制陀螺仪传感器单元100。因此，如图15(A)所示，当在待机模式下从应用接收到调用时，陀螺仪传感器单元100切换至陀螺仪模式，并且在陀螺仪模式下从应用接收到重置时，陀螺仪传感器单元100恢复到待机模式。当在陀螺仪模式下连接于第二控制器36时，陀螺仪传感器单元100切换至陀螺仪和第二控制器模式，并且当在陀螺仪和第二控制器模式下与第二控制器36断开时恢复到陀螺仪模式。当在陀螺仪和第二控制器模式下从应用接收到重置时，陀螺仪传感器单元100进一步切换至旁路模式，并当在旁路模式下从应用接收到调用时，恢复到陀螺仪和第二控制器模式。

另一方面，陀螺仪不兼容应用不具有相对于陀螺仪传感器单元100执行调用和重置的功能。因此，当执行陀螺仪不兼容应用时，陀螺仪传感器单元100的模式仅在待机模式和旁路模式之间切换，如图15(B)所示。

通过陀螺仪传感器单元100的模式切换是通过由微型计算机102参照图14所示的表而执行图16和图17所示的流程图中所示的处理来实现的。这里，与流程图对应的程序和图14所示的表被存储在非易失性存储器102c（图12）中。

当用户将陀螺仪传感器单元100安装于第一控制器34时，从第一控制器34向微型计算机102供电以启动并执行图16和图17中的流程图所示的处理。一直执行处理，直到陀螺仪传感器单元100从第一控制器34拆下为止。

参照图16，在启动完成后，微型计算机102在步骤S1首先执行至待机模式的模式更新。更具体地，微型计算机102根据存储器102c中的表（图14）所述的“待机”的定义停止陀螺仪功能，停止向陀螺仪传感器104供电，连接总线开关SW，停用连接器108，控制Attach1为“Low”，并开始关注I2C总线的特定地址。因此，当陀螺仪传感器单元100切换至待机模式时，进程进入步骤S3和S5的循环。

即，微型计算机102在步骤S3中判断Attach2是否为“1”，如果这里判定为“NO”，则在步骤S5进一步判定是否从应用发布调用。如果这里判定为“NO”，则进程返回至步骤S3。在这种模式下，不使用陀螺仪，由此没有操作数据被输出至第一控制器34，或仅输出不存在操作数据的事实。当响应第二控制器36经由陀螺仪传感器单元100连接于第一控制器34时，Attach2从“0”变为“1”，步骤S3中的判断结果变为“YES”，进程转至步骤S17。另一方面，当从应用发布调用至陀螺仪传感器单元100时，步骤S5中的判断结果变为“YES”，进程转至步骤S7。

在步骤S7中，执行至陀螺仪模式的模式更新。更具体地说，微型计算机102根据表（图14）中描述的“陀螺仪”的定义启动陀螺仪功能，开始对陀螺仪传感器供电，切断总线开关SW，停用连接器108，并将Attach1控制为“High”。当陀螺仪传感器单元100由此切换至陀螺仪模式时，进程进入步骤S9－S13的循环。

Attach2是否为“1”、是否从应用发布重置以及当前时间是否对应于数据输出时间分别在步骤S9、步骤S11和步骤S13中予以确定。当Attach2从“0”变为“1”时，步骤S9中作出的判断为“YES”，进程转至步骤S23。当从应用向陀螺仪传感器100发布重置时，步骤S11中的判断结果变为“YES”，进程返回到步骤S1。当从前一次数据输出开始经过预设时间，步骤S13中作出的判断变为“YES”，进程转至步骤S15。在步骤S15中，微型计算机102将陀螺仪数据（图13(A)）输出至第一控制器34侧。在输出完成后，进程返回到步骤S9－S13的循环。

参照图17，在步骤S17中，执行至旁路模式的模式更新。更具体地说，微型计算机102根据存储器102c中的表（图14）中描述的“旁路”的定义而停止向陀螺仪传感器104供电，停用陀螺仪功能，连接总线开关SW，启动连接器108，并随后使Attach1为“High”。对I2C总线的特定地址的关注停止。当陀螺仪传感器单元100由此切换至旁路模式时，进程进入步骤S19和S21的循环。

在步骤S19和步骤S21分别确定Attach2是否为“0”以及是否从应用发布调用。当Attach2从“1”变为“0”时，步骤S19中作出的判断变为“YES”，进程返回到步骤S1。当从应用发布调用至陀螺仪传感器单元100时，步骤S21中作出的判断变为“YES”，进程转至步骤S23。在旁路模式中，第二控制器的数据（图13(B)）从第二控制器36直接输出至第一控制器34，并因此微型计算机102结果不输出任何数据。

在步骤S23中，模式更新至陀螺仪和第二控制器模式。更具体地说，微型计算机102根据存储器102c中的表（图14）中描述的“陀螺仪&第二控制器”的定义开始向陀螺仪传感器104供电，启动陀螺仪功能，断开总线开关SW，启动连接器108，并将Attach1控制为“High”。IC2总线所关注的特定地址被停用。当陀螺仪传感器单元100如此切换至陀螺仪和第二控制器模式时，进程进入步骤S25－S29的循环。

在步骤S25中，判断Attach2是否为“0”，在步骤S27中，判断是否从应用发布重置，并在步骤S29中，判断当前时间是否对应于数据输出时间。当Attach2从“1”变为“0”时，步骤S25中的判断结果变为“YES”，进程返回至步骤S7。当从应用发布重置至陀螺仪传感器单元100时，步骤S27中的判断结果变为“YES”，进程返回至步骤S17。当从前一次数据输出开始经过预设时间，步骤S28中的判断结果变为“YES”，进程转至步骤S31。在步骤S31中，微型计算机102将陀螺仪数据（图13(A)）和第二控制器数据（图13(B)）轮流输出至第一控制器34侧。在输出后，进程返回至步骤S25－S29的循环。

从上面的说明可以理解，在本实施例中，陀螺仪传感器单元100设有壳体110、连接器106和108以及陀螺仪传感器104。连接器106具有可物理和电气地连接于连接器42的第一形状，该连接器42设置于第一控制器34。由此，通过将连接器106连接于第一控制器34的连接器42，陀螺仪传感器单元100经由两个连接器42和106物理和电气地连接于第一控制器34，以使陀螺仪传感器单元100可与第一控制器34作为一个单元使用。即，最终将陀螺仪传感器104附加至第一控制器34。

另一方面，连接器108具有可与具有第一形状的连接器相连的第二形状。因此，传统地连接于连接器42的另一装置的连接器——例如第二控制器36的连接器40——也可连接于连接器108。因此，如果在连接器42连接于连接器106的状态下连接器40连接于连接器108，则第二控制器36最终经由陀螺仪传感器单元100连接于第一控制器34。

因此，在传统地连接于第一控制器34的另一装置（例如第二控制器36等）发挥其原有功能的同时，可将陀螺仪传感器104附加至第一控制器34。作为检测角速度的装置的陀螺仪传感器被设置在手腕附近，以经常在转轴附近检测出角速度，这使检测角速度变得容易。加速度传感器被设置在手腕前面，这使检测离心力变得容易。即，当将操作装置看作一个整体时，加速度传感器位于前面而陀螺仪传感器位于后面，这使操作系统能够精确地检测玩家的手的运动。附加用于检测角速度的陀螺仪传感器104不需要在各游戏程序中引入计算角速度或转角的例程，这减轻了研发者的负担。此外，游戏装置12的CPU44上的处理负担也得以减轻。

此外，在本实施例中，第一控制器34具有呈狭长形状的壳体78，其厚度可由一只手握持。在壳体78的上表面，第一操作部分（操作按钮80a、80d等）被设置在可由一只手的拇指操作的位置，并且在壳体78的下表面，第二操作部分（操作按钮80h）被设置在一只手的拇指放在第一操作部分时可由一只手的食指操作的位置。在壳体78，握持部分78a形成在当拇指和食指分别放在第一操作部分和第二操作部分时可由手的手掌和其它手指握持的位置。因此，第一操作部分和第二操作部分位于壳体78的前侧，而握持部分78a位于壳体78的后侧。因此，当用一只手握住壳体78时，用户将拇指放在上表面的第一操作部分，将食指放在下表面的第二操作部分，并用手掌和其它手指握住握持部分78a。

另外，第一控制器34还具有加速度传感器84，而壳体78还具有位于握持部分78a相对端的摄像信息算术部分81以及在握持部分78a这一端的连接器42。顺便提一下，陀螺仪传感器单元100具有壳体110、可连接于连接器42的连接器106以及陀螺仪传感器104。因此，用户将连接器106连接于连接器42以将陀螺仪传感器单元100连接于第一控制器34。如此连接于第一控制器34的陀螺仪传感器单元100被设置在第一控制器34的后端，即设置在握住第一控制器34的手的手腕的附近（图18）。从加速度传感器84输出的加速度值和从陀螺仪传感器104输出的角速度值各自指示第一控制器34的加速度和陀螺仪传感器单元100的角速度。

通过将陀螺仪传感器单元100设置在第一控制器34的后侧，所包含的控制器的重心位置朝着手掌的位置向后移动。相比陀螺仪传感器单元100位于第一控制器34的前端的情形，由连接于第一控制器34的陀螺仪传感器单元100造成的离心力增加的程度更小。此外，由于作用于陀螺仪传感器单元100的离心力发生作用以压向第一控制器34，陀螺仪传感器单元100和第一控制器34被牢牢地固定在一起。另外，陀螺仪传感器104位于手腕附近，以使角速度经常在转轴附近被检测出，这使角速度的检测精度变高。另一方面，加速度传感器84位于手腕前面，这使检测因旋转引起的加速度变得容易。

此外，在本实施例中，第一控制器34还设有皮带24安装于此的皮带安装部分（通孔82c）。陀螺仪传感器单元100还设有覆盖连接器108的盖116。盖116即使在从连接器108拆下的状态下也系留于陀螺仪传感器单元100。第二控制器36在连接器40附近还设有钩144，并且在钩144将在第二控制器36连接于陀螺仪传感器单元100的情形下系留于陀螺仪传感器单元100的盖116钩住的同时，将在第二控制器36连接于第一控制器34的情形下安装于第一控制器34的皮带24钩住并固定在位。

因此，玩家可在握住第一控制器34的手的手腕上佩带皮带24。此外，在第一控制器34和第二控制器36之间附加陀螺仪传感器单元100的情形下，从连接器108拆下并系留于陀螺仪传感器单元100的盖116挂起于钩144上，在钩144上传统地悬挂皮带24，这使从连接器108拆下连接器40变得更为困难。因此，在传统地连接于第一控制器34的第二控制器36发挥其原有功能的同时，可将陀螺仪传感器单元100附加至第一控制器34。

另外，在本实施例中，尽管陀螺仪传感器单元100和第二控制器36连接于线缆38，然而它们也可通过无线通信彼此相连。图19示出这种情形的一个例子。在图19的实施例中，陀螺仪传感器单元100设有无线模块108a和天线108b，用来代替前述连接器108，而第二控制器36设有无线模块40a和天线40b，用来代替前述连接器40。无线模块40a和108a经由天线40b和108b以例如蓝牙（注册商标）、无线LAN、红外线通信等短距离无线电通信技术发送和接收数据。在图19的实施例中，通过使用第一控制器34原有的功能，并附加陀螺仪传感器单元100和经由无线电的第二控制器36，可完全独立地移动第二控制器36和第一控制器34，能够执行高自由度的操作。此外，陀螺仪传感器单元100不仅具有附加陀螺仪的功能，还具有用作能通过无线电连接各扩展控制器的适配器的功能。

在上文中，以游戏系统10为例进行说明，然而本发明可适用于基于操作装置本身的运动、根据游戏应用等执行处理的计算机系统。

尽管对本发明已作出详细的描述和展示，然而同样应当清楚地知道，这些描述和展示仅为阐述性和示例性的，并且不是以限制的方式给出，本发明的精神和范围仅受所附权利要求书的款项限定。

Claims (16)

1.一种操作系统，包括：

第一操作装置，包括：

呈狭长形状并具有能由一只手握持的厚度的第一壳体；

设置在所述第一壳体的上表面的第一操作部分，所述第一操作部分被设置在一个位置以使所述第一操作部分可由所述手的拇指操作；

设置在所述第一壳体的下表面上的第二操作部分，所述第二操作部分设置在当手的拇指置于所述第一操作部分时可由手的食指操作所述第二操作部分的位置；

形成在所述第一壳体上的握持部分，所述握持部分被设置在当所述手的拇指和食指分别置于所述第一操作部分和所述第二操作部分时可由所述手的手掌和其它手指握持住所述握持部分的位置；

第一加速度传感器；

设置在与所述第一壳体的所述握持部分相对的一端的摄像装置；以及

设置在所述第一壳体的所述握持部分的一端的第一连接器，以及

第二操作装置，所述第二操作装置至少包括第二壳体、可连接于所述第一连接器的第二连接器以及陀螺仪传感器，其中通过将所述第二操作装置连接于所述第一操作装置而执行操作。

2.如权利要求1所述的操作系统，其特征在于，

所述第二操作装置还包括第三连接器，所述操作系统还包括：

第三操作装置，所述第三操作装置包括可连接于所述第三连接器的第四连接器、第三壳体、第二加速度传感器以及能输入方向的拨杆，其中

操作是通过将所述第三操作装置连接于所述第二操作装置而进行的。

3.如权利要求1所述的操作系统，其特征在于，还包括：

第三操作装置，所述第三操作装置包括第三壳体、第二加速度传感器和能够执行方向输入的拨杆，其中

操作是通过经由无线通信将所述第三操作装置连接于所述第二操作装置而进行的。

4.如权利要求2所述的操作系统，其特征在于，

所述第三操作装置包括所述第三壳体内的所述第二加速度传感器和所述拨杆，而所述第三壳体和所述第四连接器经由可弯曲的线缆相连。

5.如权利要求2所述的操作系统，其特征在于，

所述第四连接器具有可代替所述第三连接器连接于所述第一连接器的形状。

6.一种权利要求1中的操作系统中使用的扩展操作装置，该扩展操作装置是所述第二操作装置。

7.如权利要求1所述的操作系统，其特征在于，

所述第二操作装置还包括用于对经由所述第二连接器输出至所述第一操作装置的数据进行控制的输出数据控制装置，并且

所述第一操作装置还包括通信装置，用于发送至少基于来自所述第一操作部分、所述第二操作部分、所述第一加速度传感器和所述摄像装置的输出的数据以及经由所述第二连接器从所述第二操作装置输出的数据。

8.如权利要求7所述的操作系统，其特征在于，

所述第二操作装置还包括第三连接器，所述操作系统还包括第三操作装置，所述第三操作装置包括可连接于所述第三连接器的第四连接器、第三壳体、第二加速度传感器和能够输入方向的拨杆，并将所述第三操作装置连接于所述第二操作装置以执行一操作；以及

所述通信装置进一步发送经由所述第四连接器从所述第三操作装置输出的数据。

9.如权利要求8所述的操作系统，其特征在于，

所述第二操作装置还包括：

用于将所述第三连接器侧的线直接连接于所述第二连接器一侧的总线开关；以及

用于将所述总线开关在导通和切断之间进行切换的总线开关控制装置，并且

当所述总线开关被切断时，所述第三连接器侧的线经由所述输出数据控制装置连接于所述第二连接器侧。

10.如权利要求9所述的操作系统，其特征在于，还包括：

陀螺仪传感器功率管理装置，用于在导通和切断之间切换所述陀螺仪传感器的供电，其中

所述总线开关控制装置当所述陀螺仪传感器的电源被切断时将所述总线开关的连接导通。

11.如权利要求10所述的操作系统，其特征在于，

所述第二操作装置还包括用于检测所述第三操作装置是否连接于所述第三连接器的连接检测装置；以及

当与所述总线开关的连接被切断且所述第三操作装置连接于所述第三连接器时，所述输出数据控制装置轮流地将从所述第三操作装置输入的第一数据以及基于来自所述陀螺仪传感器的输出的第二数据输出至所述第一操作装置。

12.一种操作系统，其具有第一操作装置、第二操作装置和第三操作装置，并通过连接所述第一操作装置、所述第二操作装置和所述第三操作装置或通过连接所述第一操作装置和所述第三操作装置来执行操作，其中

所述第一操作装置包括：

用于检测所述第一操作装置本身的运动的运动传感器；

可安装皮带的皮带安装部分；以及

第一连接器，

所述第二操作装置包括：

可连接于所述第一连接器的第二连接器；

第三连接器；以及

能覆盖第所述三连接器并在从所述第三连接器拆下的状态下系留于所述第二操作装置的盖，

所述第三操作装置包括：

可选择地连接于所述第一和第三连接器的第四连接器；以及

设置在所述第四连接器附近的钩，并且

当所述第一操作装置和所述第三操作装置通过所述第一连接器和所述第四连接器之间的连接结构相连时，所述钩可钩住带，并当所述第二操作装置和所述第三操作装置通过所述第三连接器和所述第四连接器之间的连接结构相连时所述钩可钩住所述盖。

13.用作权利要求12所述的操作系统中的所述第二操作装置的操作装置，其包括所述第二连接器、所述第三连接器和所述盖。

14.如权利要求12所述的操作系统，其特征在于，

所述运动传感器是加速度传感器。

15.如权利要求12所述的操作系统，其特征在于，

所述第二操作装置还包括陀螺仪传感器。

16.如权利要求12所述的操作系统，其特征在于，

所述第三操作装置还包括加速度传感器和能够输入方向的拨杆。