JP2005056104A

JP2005056104A - 入力装置

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Publication number: JP2005056104A
Application number: JP2003285672A
Authority: JP
Inventors: Junichi Inamura; 純一稲村; Isao Sato; 功佐藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2023-08-04
Also published as: US20050030281A1; CN1581391A; CN1581391B; JP4188778B2; US7443379B2; EP1505486A3; EP1505486A2

Abstract

【課題】
スリープモードで電力の消費を低減でき、また操作が開始されたら直ちに検出モードに移行する入力装置を得る。
【解決手段】
抵抗素子１１ａ，１１ｂが直接に接続され、抵抗素子１１ｃ，１１ｄが直列に接続され、各抵抗素子列１４ｘ，１４ｙが並列に接続されている。スリープモードでは、抵抗素子列１４ｘ，１４ｙの両端が同じ高電位に設定されて、電力の消費が低減される。低抵抗体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのいずれかと抵抗素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄとが接触すると入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄのいずれかが高電位となって操作を開始したことが検知される。その後は並列接続部１６ｂがアース電位となり、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄおよび切換え部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが高インピーダンスとなって、検出モードが設定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、操作体を押圧する押圧ストロークまたは押圧力の変動に基づいて出力が変化する入力装置に係り、特に操作していないときの消費電力を低減できる入力装置に関する。

ゲーム装置や、パーソナルコンピュータの入力装置として、押圧ストロークまたは押圧力の変動に基づいて出力がアナログ的に変化するものがある。

以下の特許文献１に記載の入力装置は、基板に設けられた電極にシリコンなどのクリックラバーが対向し、このクリックラバーにパルス状の電力が与えられている。キートップを操作して、クリックラバーを電極に接触させると出力が発生し、さらに前記クリックラバーを電極に押し付けて弾性変形させると、その変形量に応じて前記出力が変化するものとなっている。
特開２００２−９３２７４号公報

前記従来の入力装置は、キートップを操作してクリックラバーが電極に接触したときにキートップが操作されたことが認識されるため、キートップが操作されていないときにも、常に前記クリックラバーにパルス状の電力を与え続けなくてはならない。クリックラバーと電極が離れている状態では、クリックラバーと電極との間で電力が消費されることはないが、前記のように常にパルス状の電力を生成し続けることは、無駄な電力の消費となる。

また、前記電極とクリックラバーを複数用い、複数のクリックラバーを直列に接続し、クリックラバーとクリックラバーの中点から出力を取り出すことにより、プラス方向とマイナス方向で識別できるようなアナログ出力を得ることができる。しかし、この場合にクリックラバーに電力を与えつづけると、クリックラバーの電気的抵抗により電力が消費されてしまうため、消費電力に無駄が生じることになる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、操作体が操作されていないときに、無駄な電力が消費されず、操作体が操作されたときには、直ちに検出モードに移行できる入力装置を提供することを目的としている。

本発明は、複数の抵抗素子が直列に接続された抵抗素子列と、それぞれの抵抗素子に個別に対向する低抵抗体と、前記低抵抗体を前記抵抗素子に接触させると共にその接触面積を変化させる操作部と、前記抵抗素子列の抵抗素子と抵抗素子との中点に設けられた出力部とを有する入力装置において、
（ａ）前記抵抗素子と低抵抗体が接触していないときに、抵抗素子列と各低抵抗体との一方を高電位とし、他方を低電位とするスリープモードを設定し、
（ｂ）前記スリープモードにおいて、低電位側の電圧または電流の変化が生じるかを監視し、変化があったときに前記操作体が操作されたと判断し、
（ｃ）前記判断の後に、抵抗素子列の両端に電圧を印加し、抵抗素子と低抵抗体との接触面積の変化に基づく出力を前記出力部から得る検出モードを設定する
制御部が設けられていることを特徴とするものである。

例えば、前記抵抗素子列が複数列設けられて、各抵抗素子列が並列に接続されているものである。

さらには、１つの前記抵抗素子列は２個の抵抗素子を有し、前記抵抗素子列が並列に２列接続されて、各抵抗素子は直交する２方向に間隔を空けて配置されており、単一の操作体でそれぞれの抵抗素子に対向する前記低抵抗体が操作されるものとして構成できる。

本発明は、前記スリープモードでは、抵抗素子列の両端を高電位とし、各低抵抗体を低電位とし、前記低抵抗体側の電位または電流の変化を検知して、操作体が操作されたか否か判断し、前記検出モードでは、各低抵抗体を高いインピーダンスに設定する。

あるいは、前記スリープモードでは、抵抗素子列の両端を低電位とし、各低抵抗体を高電位とし、前記低抵抗体側の電位または電流の変化を検知して、操作体が操作されたか否か判断するものである。

また、前記検出モードで、且つ低抵抗体と抵抗素子とが接触していないときに、前記出力部から得られる電圧値を基準値として記憶することが好ましい。

さらには、前記出力部から得られる電圧値で、前記基準値を一定時間ごとに更新するものが好ましい。

本発明は、抵抗素子が直列に接続された抵抗素子列の中点から出力を得ることにより、この中点を挟んだそれぞれの抵抗素子と低抵抗体との接触面積を変化させたときに、中点電位を基準としたプラス側とマイナス側のアナログ出力を得ることができる。また前記抵抗素子列を並列に接続することにより、たとえば異なる２方向でのプラス側とマイナス側のアナログ出力を得ることができる。

この場合に、スリープモードでは抵抗素子での電力の消費を低減できあるいはゼロにでき、また操作体が操作されたことが検知された後に、直ちに検出モードを設定できる。

さらに、抵抗素子と抵抗素子との間の出力部から得られる電圧値を基準値として保持することにより、プラス側とマイナス側のアナログ出力のゼロ点を常に正確に設定できる。

図１は本発明の入力装置の第１の実施の形態としての４方向入力装置の全体構造を示す斜視図、図２Ａ，Ｂは、図１のＩＩ−ＩＩ線での断面図、図３は前記４方向入力装置の回路ブロック図、図４はスリープモードでの等価回路のブロック図、図５は検出モードでの等価回路のブロック図、図６は動作フローチャートである。

図１に示す４方向入力装置１は、４つの検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２と、各検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２を操作する操作体２を有している。各検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２は互いに直交する２方向において間隔を空けて配置されており、各検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２は、それぞれ基板４上に設置されている。

前記操作体２は、平面形状が十字形状であり、４方向に延びる腕は、前記検出部Ｘ１を操作する第１の操作部２ａ、前記検出部Ｘ２を操作する第２の操作部２ｂ、前記検出部Ｙ１を操作する第３の操作部２ｃ、および前記検出部Ｙ２を操作する第４の操作部２ｄを有している。

操作体２の下面の中心部には支持突起３が一体に突出形成されており、操作体２は前記支持突起３と基板４との接触点を支点として、全ての方向へ倒れ動作が可能となっている。

図２Ａは、前記検出部Ｘ１と第１の操作部２ａの構造を示す断面図である。
前記検出部Ｘ１には、前記基板４上に固定配置された抵抗素子１１ａが設けられている。前記基板４上には可撓性で且つ絶縁性のフィルム５が配置されており、このフィルム５に低抵抗体１２ａが固定されて、低抵抗体１２ａが前記抵抗素子１１ａに空間を介して対向している。

前記抵抗素子１１ａはカーボン膜などで、そのパターンは矩形状であり、抵抗素子１１ａの両側には電極膜１３ａ，１３ｂが接続して設けられている。前記低抵抗体１２ａは、前記抵抗素子１１ａよりも電気抵抗の低い膜であり、例えば銀、金、銅などの金属膜である。抵抗素子１１ａと低抵抗体１２ａは、その抵抗値に差が有ればどのような材料で形成されていてもよい。前記低抵抗体１２ａは例えば円形パターンに形成されている。

検出部Ｘ１では、前記フィルム５の上面に弾性押圧体１５が設けられている。この弾性押圧体１５はゴム材料で形成されている。弾性押圧体１５は、それ自体が圧縮変形可能な押圧部１５ａと、この押圧体１５ａの傾きを防止する弾性変形可能な薄肉のリブ１５ｂとが一体に形成されたものである。

前記弾性押圧体１５は、前記操作体２の第１の操作部２ａによって押圧操作可能となっている。図２に示すように、基板４の上方にはケース７が間隔を空けて配置されており、このケース７に十字状の穴７ａが形成されている。前記操作体２は前記穴７ａの内部に位置し、且つ操作体２の上面はケース７よりも上方へ突出して、操作体２の各操作部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを押圧操作可能となっている。また、操作体２が前記穴７ａから上方へ抜け出ないように抜け止め機構が配置されているが、図１と図２ではこの抜け止め機構の図示を省略している。

操作体２の第１の操作部２ａが押されると、第１の操作部２ａにより弾性押圧体１５が押圧され、図２Ｂに示すように弾性押圧体１５によりフィルム５が弾性変形させられて、低抵抗体１２ａが抵抗素子１１ａに接触する。接触後にさらに第１の操作体２ａが押し込まれると、弾性押圧体１５の押圧部１５ａが圧縮変形するとともにフィルム５がさらに撓んで、抵抗素子１１ａと低抵抗体１２ａとの接触面積が増大する。

第１の操作部２ａの押圧ストロークまたは押圧力が強くなるにしたがって、抵抗素子１１ａと低抵抗体１２ａとの接触面積が増大する。この接触面積が増大することにより、前記電極膜１３ａと電極膜１３ｂとの間の電気抵抗値が低下していく。すなわち第１の操作部２ａの押圧ストロークまたは押圧力が強くなるにしたがって、電極膜１３ａと電極膜１３ｂとの間の電気的抵抗値がアナログ的に変化するものとなる。

検出部Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２の構造は、前記検出部Ｘ１の構造と同じである。図３の回路ブロック図では、検出部Ｘ２に設けられている抵抗素子を１１ｂで示し、検出部Ｘ２に設けられている低抵抗体を１２ｂで示している。また、検出部Ｙ１に設けられている抵抗素子を１１ｃ、低抵抗体を１２ｃ、検出部Ｙ２に設けられている抵抗素子を１１ｄ、低抵抗体を１２ｄで示している。

図３に示すように、検出部Ｘ１の抵抗素子１１ａと検出部Ｘ２の抵抗素子１１ｂは直列に接続されて抵抗素子列１４ｘが形成され、検出部Ｙ１の抵抗素子１１ｃと検出部Ｙ２の抵抗素子１１ｄとが直列に接続されて抵抗素子列１４ｙが形成されている。そして、前記抵抗素子列１４ｘと抵抗素子列１４ｙとが並列に接続されている。

この４方向入力装置１を制御する制御部３０は、ＣＰＵ、記憶部、アナログの入力信号をディジタルに変換して前記ＣＰＵに与えるＡ／Ｄ変換部、切換え部（切換えポート）および入力部（入力ポート）などを有するＩＣである。

前記抵抗素子列１４ｘでは、抵抗素子１１ａと抵抗素子１１ｂの中点がＸ出力部１５ｘであり、前記抵抗素子列１４ｙでは、抵抗素子１１ｃと抵抗素子１１ｄの中点がＹ出力部１５ｙである。前記Ｘ出力部１５ｘから得られる電圧値は、前記制御部３０のＸ入力Ａ／Ｄ変換部３１に与えられ、前記Ｙ出力部１５ｙから得られる電圧値は、Ｙ入力Ａ／Ｄ変換部３２に与えられる。

抵抗素子列１４ｘと抵抗素子列１４ｙとの一方の並列接続部１６ａには、電源電圧Ｖｄｄが与えられる。また、抵抗素子列１４ｘと抵抗素子列１４ｙとの他方の並列接続部１６ｄは、制御部３０の切換え部３３に接続されている。この切換え部３３は、アース電位と前記電源電圧Ｖｄｄとに切換えられる。

前記検出部Ｘ１の低抵抗体１２ａは、制御部３０の入力部３４ａに接続され、検出部Ｘ２の低抵抗体１２ｂは、入力部３４ｂに接続されている。同様に、検出部Ｙ１の低抵抗体１２ｃは入力部３４ｃに、検出部Ｙ２の低抵抗体１２ｄは入力部３４ｄにそれぞれ接続されている。各入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、高電位となるか低電位となるかを検出する入力部としての機能を有している。また、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、高インピーダンスに設定することが可能となっている。

前記検出部Ｘ１の低抵抗体１２ａは、外付けの抵抗器Ｒａを介して制御部３０の切換え部３５ａに接続されている。また低抵抗体１２ｂは抵抗器Ｒｂを介して切換え部３５ｂに、低抵抗体１２ｃは抵抗器Ｒｃを介して切換え部３５ｃに、低抵抗体１２ｄは抵抗器Ｒｄを介して切換え部３５ｄにそれぞれ接続されている。各切換え部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、アース電位と高インピーダンスとに切換えられる。

次に、前記４方向入力装置１の動作を説明する。
図４は、前記制御部３０によりスリープモードが設定された状態を示している。このスリープモードでは、前記切換え部３３が電源電圧Ｖｄｄに設定されて、並列接続部１６ａと並列接続部１６ｂが、共に同じ電源電圧Ｖｄｄ（高電位）に設定される。また切換え部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄがアース電位に切換えられ、抵抗器Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄは、各低抵抗体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとの接続側と逆側が、アース電位に設定される。そして、制御部３０のＣＰＵは、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの電位を監視するモードとなる。

前記操作体２が操作されない状態では、各検出部Ｘ１において抵抗素子１１ａと低抵抗体１２ａとが非接触であり、検出部Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２においても、抵抗素子１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと低抵抗体１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとが非接触である。よって、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは低電位のままである。よって、ＣＰＵは操作体２が操作されていないと認識する。

このスリープモードでは、抵抗素子列１４ｘと抵抗素子列１４ｙの両端が同じ電源電圧Ｖｄｄに設定されているため、全ての抵抗素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに電流が流れることがなく、消費電力を節約できる。仮に、並列接続部１６ａと並列接続部１６ｂとの間に電位の差が生じたとしても、その差はわずかであり、抵抗素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの抵抗値を高くしておけば、これら各抵抗素子にほとんど電流が流れることがない。

図４に示すスリープモードにおいて、操作体２が操作されて、検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のいずれかにおいて、抵抗素子と低抵抗体とが接触すると、接触した低抵抗体が高電位となり、その低抵抗体とこれに接続されている抵抗器（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄのいずれか）との電圧降下により、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄのうちの接触した低抵抗体に接続された入力部の電位が高くなる。ＣＰＵでは、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄのいずれかが高電位となったことを認識することで、操作体２が操作されたことを認識する。

ＣＰＵにおいて操作体２が操作されたと認識されると、制御部３０で検出モードが設定される。

検出モードでは、図５に示すように、切換え部３３がアース電位に設定され、並列接続部１６ａと並列接続部１６ｂとの間に電位差（電源電圧Ｖｄｄ）が与えられる。すなわち抵抗素子列１４ｘと抵抗素子列１４ｙの両端に電位差（電源電圧Ｖｄｄ）が与えられる。また、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄおよび、切換え部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが高インピーダンスに設定される。

この検出モードにおいて、いずれの検出部においても抵抗素子と低抵抗体とが接触していないときには、Ｘ入力Ａ／Ｄ変換部３１とＹ入力Ａ／Ｄ変換部３２には中間電位の出力が与えられる。抵抗素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの抵抗値が全く同一である場合には、前記中間電位は、Ｖｄｄ／２である。

例えば検出部Ｘ１において低抵抗体１２ａが抵抗素子１１ａに接触してその接触面積が変化し、検出部Ｘ１での抵抗値が低下すると、Ｘ入力Ａ／Ｄ変換部３１に与えられる電圧値は、前記中間電位よりも上昇する。この電圧値は、第１の操作部２ａの押圧ストロークと押圧力を変動させることによりアナログ的に変化する。逆に、検出部Ｘ２において低抵抗体１２ｂが抵抗素子１１ｂに接触してその接触面積が変化し、検出部Ｘ２での抵抗値が低下すると、Ｘ入力Ａ／Ｄ変換部３１に与えられる電圧値は、前記中間電位よりも下降する。

このように、Ｘ入力Ａ／Ｄ変換部３１に与えられる電圧値は、第１の操作部２ａを押したときにプラス側にアナログ的に変化し、第２の操作部２ｂを押したときにマイナス側にアナログ的に変化する。Ｙ入力Ａ／Ｄ変換部３２に与えられる電圧値は、第３の操作部２ｃを押したときにプラス側にアナログ的に変化し、第４の操作部２ｄを押したときにマイナス側にアナログ的に変化する。

このように、第１の操作部２ａ、第２の操作部２ｂ、第３の操作部２ｃ、第４の操作部２ｄの押圧力を変化させると、アナログ的なＸ方向入力とアナログ的なＹ方向入力が可能である。さらに、各操作部の押圧操作を組み合わせることにより、√（Ｘ²＋Ｙ²）で表される多方向の方向性を持ったアナログ入力も可能となる。

また図５に示す検出モードでは、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄと切換え部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが高インピーダンスであるため、いずれかの検出部において低抵抗体と抵抗素子とが接触しても、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄおよび、切換え部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに電流が流れ込むことがない。

次に、図６のフローチャートを用いて、４方向入力装置１の一連の動作を説明する。なお図６では、各ステップを「ＳＴ」で示す。

この４方向入力装置１を用いた装置の電源が投入されると（ＳＴ１）、まず図４に示すスリープモードが設定され（ＳＴ２）、さらにイニシャライズ動作に移行する（ＳＴ３）。

このイニシャライズ動作は、各検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２において、低抵抗体が抵抗素子に接触していないこと、すなわち入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄがいずれも低電位であることを確認してから行なわれる（ＳＴ４）。イニシャライズ動作では、図５に示す検出モードが設定され（ＳＴ５）、Ｘ出力部１５ｘの電圧値がＸ入力Ａ／Ｄ変換部３１に取り込まれ、この電圧値が、制御部３０においてＸ方向の出力のセンター値（Ｘ方向基準値）として記憶される。同様に、Ｙ出力部１５ｙの電圧値が、Ｙ入力Ａ／Ｄ変換部３２に取り込まれて、この電圧値が、制御部３０においてＹ方向の出力のセンター値（Ｙ方向基準値）として記憶される（ＳＴ６、ＳＴ７）。

前記Ｘ方向のセンター値とは、Ｘ入力Ａ／Ｄ変換部３１で変換されるディジタル値の分割数（例えば「１２８」、「２５６」など）の中央値を意味している。すなわち、検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のいずれにおいても低抵抗体が抵抗素子に接触していないときに、Ｘ出力部１５ｘの電圧値が前記分割数のセンター値として、またＹ出力部１５ｙの電圧値が、前記分割数のセンター値として、それぞれ記憶部に記憶される（ＳＴ７）。

イニシャライズ動作で、Ｘ方向のセンター値とＹ方向のセンター値が更新された後に、ＳＴ８において、図４に示すスリープモードが設定される。ＳＴ９では、スリープモードにおいて、検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のいずれかにおいて、低抵抗体が抵抗素子に接するか否かが監視され、いずれかの前記検出部において、低抵抗体と抵抗素子とが接触し、入力部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄのいずれかが高電位になると、図５に示す検出モードに移行する（ＳＴ１０）。

ＳＴ１０の検出モードにおいて、操作体２が操作されて、Ｘ出力部１５ｘとＹ出力部１５ｙの電位が変化すると、この電圧値がＸ入力Ａ／Ｄ変換部３１とＹ入力Ａ／Ｄ変換部３２においてディジタル変換される（ＳＴ１１）。制御部３０のＣＰＵでは、Ｘ入力のディジタル変換値とＸ方向のセンター値との差が求められて、Ｘ方向へのアナログ的な座標入力値として認識され、同様にＹ入力のディジタル変換値とＹ方向のセンター値との差が求められて、Ｙ方向へのアナログ的な座標入力値として認識される（ＳＴ１２）。

ＳＴ８においてスリープモードが設定され、ＳＴ９において検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のいずれにおいても低抵抗体が抵抗素子に接触していない状態が一定時間（Ｔ１）継続したと判断されたら（ＳＴ１３）、ＳＴ５に戻って、Ｘ出力部１５ｘとＹ出力部１５ｙの出力により、前記Ｘ方向のセンター値とＹ方向のセンター値とが更新される。そしてＳＴ８のスリープモードに移行する。

この実施の形態では、操作体２が操作されていないときにスリープモードを設定することにより、電力の消費を削減できる。また操作体２が操作されていない状態がＴ１時間継続したときは、スリープモードからイニシャライズモードに移行して、Ｘ方向のセンター値とＹ方向のセンター値が更新される。したがって、各抵抗素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの抵抗値が厳密に同一でなく、また温度変化などにより抵抗値が変動した場合であっても、Ｘ方向入力とＹ方向入力のディジタルでの分割数のセンター値を常に更新して検出動作に移行することにより、Ｘ−Ｙ座標入力を高精度に実現できる。

図７は本発明の第２の実施の形態の４方向入力装置を示す回路ブロック図である。第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同じ部分には同じ符号を付して、その詳しい説明を省略する。

図７に示す４方向入力装置１Ａでは、各検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２の低抵抗体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが、制御部３０Ａの単一の入力部３４ｅに接続されている。また抵抗器Ｒが１つ設けられており、低抵抗体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは抵抗器Ｒを介して切換え部３７に接続されている。この切換え部３７は、電源電圧Ｖｄｄと高インピーダンスとに切換えられる。なお、切換え部３７に電源電圧Ｖｄｄが継続して印加されるものであってもよい。

また、それぞれの低抵抗体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと抵抗器Ｒとの間に、ダイオードＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄが個別に設けられている。ダイオードは、各低抵抗体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに向かう方向が順方向である。

Ｘ側の抵抗素子列１４ｘとＹ側の抵抗素子列１４ｙとの並列接続部１６ａは切換え部３６に接続されている。この切換え部３６は、電源電圧Ｖｄｄとアース電位とに切換えられる。他方の並列接続部１６ｂはアース電位となっている。

この４方向入力装置１Ａは、スリープモードで、切換え部３６がアース電位となり、切換え部３７に電源電圧Ｖｄｄが印加される。よって、各低抵抗体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが高電位となり、Ｘ側の抵抗素子列１４ｘおよびＹ側の抵抗素子列１４ｙが低電位（アース電位）となる。

スリープモードで、検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のいずれにおいても、低抵抗体と抵抗素子とが接触していないときには、抵抗器Ｒに電流が流れないため、入力部３４ｅへの入力は低電圧である。よって、このスリープモードでは電力が消費されない。

スリープモードにおいて、検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のいずれかにおいて低抵抗体と抵抗素子とが接触すると、抵抗器Ｒに電流が流れ、抵抗器Ｒの電圧降下により入力部３４ｅが高電位となる。制御部３０Ａでは、これにより操作体２が操作されたことを認識できる。

操作体が操作されたことが認識されて検出モードが設定されると、切換え部３６に電源電圧Ｖｄｄが印加される。また切換え部３７は高インピーダンスに切換えられる。ただし、前述のように切換え部３７が電源電圧に設定されていてもよい。検出モードにおいて、抵抗素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのいずれかに低抵抗体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが接触して抵抗値が変化すると、Ｘ出力部１５ｘとＹ出力部１５ｙの少なくとも一方の電圧値が変化する。

また、それぞれの低抵抗体１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄには、ダイオードＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄが接続されているため、例えば抵抗素子１１ａと低抵抗体１２ａとが接触したときに、高電圧の並列接続部１６ａから、抵抗素子１１ａから低抵抗体１２ａへ電流が流れ込むのを防止できる。よって検出部Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２の複数箇所において抵抗素子と低抵抗体とが接触したときに、一方の低抵抗体から他方の低抵抗体に電流が流れ込むのを防止できる。

なお、本発明は前記実施の形態に限られるものではなく、１つの抵抗素子列だけを有しているものであってもよいし、１つの抵抗素子列に３個以上の抵抗素子が設けられて、それぞれの抵抗素子と抵抗素子との間から電圧値が出力されるものであってもよい。

第１の実施の形態の４方向入力装置の斜視図、Ａ，Ｂは、図１のＩＩ−ＩＩ線の断面を動作別に示す断面図、４方向入力装置の回路ブロック図、スリープモードの等価回路図、検出モードの等価回路図、動作フローチャート、第２の実施の形態の４方向入力装置の回路ブロック図、

符号の説明

１４方向入力装置
２操作体
５フィルム
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ抵抗素子
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ低抵抗体
１３ａ，１３ｂ電極膜
１４ｘ，１４ｙ抵抗素子列
１５弾性押圧体
１６ａ，１６ｂ並列接続部
３０制御部
３１Ｘ入力Ａ／Ｄ変換部
３２Ｙ入力Ａ／Ｄ変換部
３３切換え部
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ入力部
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ切換え部

Claims

複数の抵抗素子が直列に接続された抵抗素子列と、それぞれの抵抗素子に個別に対向する低抵抗体と、前記低抵抗体を前記抵抗素子に接触させると共にその接触面積を変化させる操作部と、前記抵抗素子列の抵抗素子と抵抗素子との中点に設けられた出力部とを有する入力装置において、
（ａ）前記抵抗素子と低抵抗体が接触していないときに、抵抗素子列と各低抵抗体との一方を高電位とし、他方を低電位とするスリープモードを設定し、
（ｂ）前記スリープモードにおいて、低電位側の電圧または電流の変化が生じるかを監視し、変化があったときに前記操作体が操作されたと判断し、
（ｃ）前記判断の後に、抵抗素子列の両端に電圧を印加し、抵抗素子と低抵抗体との接触面積の変化に基づく出力を前記出力部から得る検出モードを設定する
制御部が設けられていることを特徴とする入力装置。
前記抵抗素子列が複数列設けられて、各抵抗素子列が並列に接続されている請求項１記載の入力装置。
１つの前記抵抗素子列は２個の抵抗素子を有し、前記抵抗素子列が並列に２列接続されて、各抵抗素子は直交する２方向に間隔を空けて配置されており、単一の操作体でそれぞれの抵抗素子に対向する前記低抵抗体が操作される請求項２記載の入力装置。
前記スリープモードでは、抵抗素子列の両端を高電位とし、各低抵抗体を低電位とし、前記低抵抗体側の電位または電流の変化を検知して、操作体が操作されたか否か判断し、前記検出モードでは、各低抵抗体を高いインピーダンスに設定する請求項１ないし３のいずれかに記載の入力装置。
前記スリープモードでは、抵抗素子列の両端を低電位とし、各低抵抗体を高電位とし、前記低抵抗体側の電位または電流の変化を検知して、操作体が操作されたか否か判断する請求項１ないし３のいずれかに記載の入力装置。
前記検出モードで、且つ低抵抗体と抵抗素子とが接触していないときに、前記出力部から得られる電圧値を基準値として記憶する請求項１ないし５のいずれかに記載の入力装置。
前記出力部から得られる電圧値で、前記基準値を一定時間ごとに更新する請求項６記載の入力装置。