JP2006277141A - 携帯型電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 フェーダのようなユーザによって移動される操作子が複数用いられる場合においても寿命を長く保つことができ、かつ、ユーザに多様なユーザインタフェースを提供することができる携帯型電子機器を提供する。
【解決手段】 磁気センサＳ１〜Ｓ４は、複数のフェーダに埋め込まれた電磁石によって発生されるパルス磁界を検出する。このパルス磁界の発生タイミングは、フェーダ間で異なる。位置検出回路１３は、磁気センサＳ１〜Ｓ４によって検出されるパルス磁界の強度に基づいて、パルス磁界の発生源であるフェーダの位置を検出する。ＣＰＵ１６は、この検出結果に応じた情報処理を行う。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や携帯型オーディオ再生装置などの携帯型電子機器に関する。

ＰＤＡなどの携帯型電子機器の構成部品は、操作子、表示部、タッチパネルなどのユーザインタフェースが設けられた筐体と、この筐体の内部に設けられた回路基板とに大別することができる。ここで、回路基板に搭載される部品は、例えばＰＤＡの場合、プロセッサ、ＲＡＭ、ファームウェア、表示部やタッチパネルの制御用ＩＣなどであり、どのＰＤＡであってもその種類に大差はない。従って、共通化された回路基板に搭載するファームウェアのみを変えることにより、例えばＡ仕様のＰＤＡ用の回路基板、Ｂ仕様のＰＤＡ用の回路基板、といった具合に、複数仕様の回路基板を製造し、全体としての製造コストを下げることが可能である。しかし、ユーザインタフェースの設けられた筐体は、このような共通化の難しい部分である。例えばＰＤＡに限定して考えても、ユーザの多様な嗜好に合わせるべく、押しボタンなどの操作子や表示部の配置の異なった様々な製品が提供されている。このようにユーザインタフェースの構成が製品間で異なる場合、少なくとも筐体にユーザインタフェースを搭載する製造工程は製品間で別々のものとならざるを得ない。また、回路基板についても、ユーザインタフェースとの接続を行うための配線を製品間で変える必要があるため、製品間で製造工程を共通化することが困難である。このような問題を解決する技術に関する文献として、特許文献１がある。この特許文献１は、操作パネルにおける操作子の操作を、画像表示パネル上に配置されたタッチパネルにより検出し、操作子の操作に応じた処理を行う情報処理装置を開示している。特許文献１に開示された情報処理装置によれば、操作パネルが各種取り替えられる場合においても、その操作パネルの操作をタッチパネルにより検出し、操作に応じた処理を行うことができる。
特開２００１−２７３０８０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、操作子の操作をタッチパネルにより検出するので、特に操作子がフェーダなどのようにユーザによって移動されるものである場合にタッチパネルが損傷し易く、情報処理装置の寿命が短くなってしまうという問題があった。また、フェーダのような水平方向に移動する操作子の位置をタッチパネルにより検出するためには、フェーダをタッチパネルに常時接触させておく必要があるが、タッチパネルは、同時に1箇所の接触位置しか求めることができない。従って、特許文献１に開示された技術では、複数のフェーダがある場合にそれらの位置を検出することができないという問題がある。

本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、フェーダのようなユーザによって移動される操作子が複数用いられる場合においても寿命を長く保つことができ、かつ、ユーザに多様なユーザインタフェースを提供することができる携帯型電子機器を提供することを目的としている。

この発明は、ユーザインタフェースユニットと、情報処理ユニットとを有し、前記ユーザインタフェースユニットは、前記情報処理ユニットに装着される筐体と、前記筐体に取り付けられ、各々相互に異なるタイミングにおいてパルス駆動される電磁石を各々備えた複数の操作子とを有し、前記情報処理ユニットは、磁気センサと、前記磁気センサによりパルス磁界が検出された場合に、そのパルス磁界の磁界強度に基づいて前記複数の操作子のうちの１つの操作子の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された前記複数の操作子の位置に応じて情報処理を行う情報処理部とを有することを特徴とする携帯型電子機器を提供する。
かかる発明によれば、複数の操作子に電磁石からパルス磁界が各々相互に異なったタイミングで発生され、磁気センサによって検出された各パルス磁界の強度に基づいて、その発生源である電磁石を持った操作子の位置が検出され、検出結果に応じた情報処理が行われる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態である携帯型電子機器の構成を示す図である。この携帯型電子機器は、平坦な直方体形状の情報処理ユニット１０と、ユーザインタフェースユニット２０と、スタイラス３０とを有している。スタイラス３０は、この携帯型電子機器に対し、手書き文字などを含む各種の情報または命令を入力するための可搬型操作子である。このスタイラス３０の先端には、永久磁石が埋め込まれている。情報処理ユニット１０は、この永久磁石から発生される直流磁界を検出し、それに基づいてスタイラス３０の先端の位置を検出する手段を有している。なお、この手段については後述する。ユーザインタフェースユニット２０は、筐体２１と、この筐体２１に取り付けられた各種の操作子とを有している。ここで、筐体２１は、長方形状の天井とその周囲の４側壁からなる蓋のような構成の筐体である。そして、筐体２１は、蓋を被せるような態様で情報処理ユニット１０に装着される。この筐体２１の天井面は、各種の操作子が配備された操作面となっている。図１に示す例では、この操作子として、図における上下方向にスライド操作される４個のフェーダＦ１〜Ｆ４が操作面の中央に設けられており、４個の押しボタンＰＢ１〜ＰＢ４が操作面の下部に設けられている。また、操作面の上部には、開口部である表示窓２２が設けられている。

図２は、図１におけるＩ−Ｉ’線断面図である。この図に示すように、フェーダＦ１は、ユーザの手指によって操作される操作部２３とこの操作部２３から下方に突き出した支持軸２４とを有しており、筐体２１の天井面に設けられたスライド溝２５に支持軸２４を挿入させた状態で摺動自在に支持されている。そして、支持軸２４の下端には電磁石２６が固定されている。他のフェーダＦ２〜Ｆ４も同様である。ここで、各フェーダＦ１〜Ｆ４に設けられた電磁石２６には、繰り返しパルス通電が行われ、各電磁石によってパルス磁界が発生されるようになっており、また、各電磁石によるパルス磁界の発生は、各フェーダ間で異なるタイミングに行われるようになっている。なお、このようなタイミングでのパルス磁界の発生を可能にするための具体的構成例については後述する。

本実施形態では、各々異なる機能に対応した複数種類のユーザインタフェースユニット２０が用意されており、これらはいずれも、情報処理ユニット１０に装着して使用することができる。ある機能に対応したユーザインタフェースユニット２０が情報処理ユニット１０に装着されて携帯型電子機器が構成された場合に、情報処理ユニット１０は、その機能を持った装置として携帯型電子機器を働かせるための情報処理を行う。

図１において、情報処理ユニット１０の一側面には、メモリカード４０を受け入れる挿入口が設けられている。情報処理ユニット１０の上面は、ユーザインタフェースユニット２０が装着された状態において、ユーザインタフェースユニット２０の天井面と対向する。この情報処理ユニット１０の上面には、ＬＣＤ１１が設けられており、図中、このＬＣＤ１１の下側には、押圧検出部１２が設けられている。ユーザインタフェースユニット２０が装着された状態において、ＬＣＤ１１の表示エリアの一部がユーザインタフェースユニット２０の表示窓２２から露出する。ここで、ＬＣＤ１１は、筐体２１の天井面のほぼ全域と対向する広さを持った表示面を有している。従って、このＬＣＤ１１は、筐体２１の上面の如何なる箇所に表示窓が設けられていても、その表示窓から表示面を露出させることができる。押圧検出部１２は、図示のようなストライプ状の接触検出面を有しており、この接触検出面に何らかの物体が接触した場合にその接触位置を示す信号を出力する。ユーザインタフェースユニット２０が装着された状態において、この押圧検出部１２の接触検出面は、押しボタンＰＢ１〜ＰＢ４の裏側部分と対向し、いずれかの押しボタンＰＢｋが押圧操作されると、その裏側部分が接触検出面に接触する。これにより押圧検出部１２は、接触検出面における押しボタンの接触位置を示す信号を出力する。

さらに情報処理ユニット１０は、フェーダＦ１〜Ｆ４の電磁石２６により発生される磁界およびスタイラス３０の先端の永久磁石により発生される磁界の強度を検出する磁気センサを有しており、この磁気センサから出力される磁界強度を示す信号に基づき各フェーダＦ１〜Ｆ４の位置およびスタイラ３０の先端の位置を検出する。図１に示す例では、ＬＣＤ１１の四隅に磁気センサＳ１〜Ｓ４が配置されている。なお、磁気センサの個数および位置は、要求される位置検出の精度などに基づいて選択すればよい。

図３は、情報処理ユニット１０の構成を示すブロック図である。この図において、位置検出回路１３は、磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出される磁界強度に基づき、フェーダＦ１〜Ｆ４の位置およびスタイラス３０の先端の位置を検出する回路である。本実施形態において位置検出回路１３では、フェーダＦ１〜Ｆ４の軌道に関する情報が予め記憶される。位置検出回路１３は、磁気センサＳ１〜Ｓ４の出力信号に基づきパルス磁界の発生を検出すると、同出力信号に基づき、パルス磁界の発生源の位置を検出する。そして、この検出した位置にあるフェーダをフェーダＦ１〜Ｆ４の軌道に関する情報に基づいて特定し、検出した位置を示す情報をそのフェーダの位置情報として出力する。また、位置検出回路１３は、磁気センサＳ１〜Ｓ４の出力信号に基づきパルス磁界が発生していない期間を判定し、この期間を利用してスタイラス３０の先端の位置を検出する。すなわち、位置検出回路１３は、パルス磁界が発生していない期間内における磁気センサＳ１〜Ｓ４の出力信号に基づき、磁界の発生源の位置を検出し、この検出した位置を示す情報をスタイラス３０の先端の位置情報として出力するのである。

ユーザインタフェースユニット２０の筐体２１には、そのユーザインタフェースユニットを特定するＩＤを記録した記録媒体が固定されている。ユーザインタフェースユニット検出部１４は、ユーザインタフェースユニット２０が情報処理ユニット１０に装着されたときに、この記録媒体に記録されたＩＤを読み取って保持する装置である。なお、ＩＤは、バーコードとして記録媒体に記録してもよく、磁気情報として記録媒体に記録してもよい。ＶＲＡＭ１５は、ＬＣＤ１１に表示する画像データを記憶するメモリである。

ＣＰＵ１６は、情報処理ユニット１０の制御中枢である。このＣＰＵ１６は、位置検出回路１３からフェーダＦ１〜Ｆ４の位置情報およびスタイラス３０の先端の位置情報を受け取り、あるいは押圧検出部１２により検出された押しボタンの接触位置を示す情報をＩ／Ｆ１２ａを介して受け取り、受け取った情報に基づいて、ユーザによって設定されたデータ、ユーザから与えられた命令を認識し、各種の情報処理を行う。

メモリ１７は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリからなる。ここで、揮発性メモリは、ＣＰＵ１６の作業エリアとして用いられる。また、不揮発性メモリには、各種のユーザインタフェースユニット２０に対応した制御プログラムが記憶され得る。既に述べたように本実施形態では、情報処理ユニット１０は、ある携帯型電子機器に対応したユーザインタフェースユニット２０が情報処理ユニット１０に装着された場合に、ユーザインタフェースユニット２０および情報処理ユニット１０からなる装置全体をその携帯型電子機器として機能させるための情報処理を行う。このように装着されるユーザインタフェースユニット２０に合わせて携帯型電子機器としての機能を切り換えるために、本実施形態では、ユーザインタフェースユニット２０の装着を契機として、ＣＰＵ１６の実行対象である制御プログラムを確定させる初期化処理が実行される。すなわち、ＣＰＵ１６は、情報処理ユニット１０にユーザインタフェースユニット２０が装着されたとき、ユーザインタフェースユニット検出部１４およびＩ／Ｆ１４ａを介して、そのユーザインタフェースユニット２０のＩＤを取得し、取得したＩＤに基づき、装着状態のユーザインタフェースユニット２０に適合した制御プログラムを実行対象とするのである。

メモリカードＩ／Ｆ１８は、メモリカード４０との間で情報の授受を行うための装置である。本実施形態において、ユーザは、所望のユーザインタフェースユニット２０に対応した制御プログラムを記憶したメモリカード４０を情報処理ユニット１０のメモリカード挿入口に挿入し、押しボタン等の操作によりダウンロードコマンドをＣＰＵ１６に与えることにより、ＣＰＵ１６による制御の下、メモリカード４０に記憶された制御プログラムをメモリカードＩ／Ｆ１８経由でメモリ１７の不揮発性メモリ内にダウンロードさせることが可能である。

本実施形態において、筐体２１に設けられている操作子の数、個々の操作子の種類、配置、役割はユーザインタフェースユニット毎に異なる。そこで、本実施形態では、各ユーザインタフェースユニットに対応した制御プログラムを次のように構成している。まず、１つのユーザインタフェースユニットに対応した制御プログラムは、そのユーザインタフェースユニットにおける表示窓の占有位置に関する定義情報を含んでおり、この定義情報により定まるＬＣＤ１１の表示領域に各種の案内情報などユーザが必要とする情報を表示する。また、１つのユーザインタフェースユニットに対応した制御プログラムは、そのユーザインタフェースユニットに設けられた押しボタンの位置、フェーダの軌道など、操作子のレイアウトに関する情報、各押しボタンの操作に応じて起動するルーチンあるいは各フェーダの位置の検出結果を引き渡すべきルーチンを定義したテーブルを含んでおり、このテーブル内の定義情報を参照することにより、各操作子の操作に応じた処理を行う。さらに１つのユーザインタフェースユニットに対応した制御プログラムは、フェーダの軌道に関する情報を上述した位置検出回路１３に記憶させる処理を含む。

図４は本実施形態の動作を示すタイムチャートである。
既に述べたように、フェーダＦ１〜Ｆ４の各電磁石２６は、各々相互に異なるタイミングにおいてパルス磁界を発生する。また、スタイラス３０は、その先端にある永久磁石が直流磁界を常時発生している。これらの磁界は、情報処理ユニット１０に設けられた磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出される。

磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出される磁界は、フェーダＦ１〜Ｆ４の各電磁石２６により発生されるパルス磁界とスタイラス３０の永久磁石により発生される直流磁界とが重ね合わさったものとなる。そして、磁気センサＳ１〜Ｓ４により各々検出される磁界強度は、図４に示すように、パルス磁界の発生している期間とそうでない期間との間で不連続になる。位置検出回路１３は、この検出される磁界強度の不連続を捉えて、パルス磁界の発生期間を特定する。そして、パルス磁界の発生期間においては、磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出された各磁界強度から、その期間の直前に磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出された各磁界強度（すなわち、スタイラス３０の永久磁石から受けた磁界の強度）を各々差し引き、各磁気センサＳ１〜Ｓ４の位置におけるパルス磁界の強度を各々求める。そして、位置検出回路１３は、この磁気センサＳ１〜Ｓ４の位置におけるパルス磁界の強度に基づいてパルス磁界の発生源の位置を検出する。次に位置検出回路１３は、この検出した位置にあるフェーダをフェーダＦ１〜Ｆ４の軌道に関する情報に基づいて特定し、検出した位置を示す情報をそのフェーダの位置情報として出力するのである。一方、パルス磁界の発生期間以外の期間では、位置検出回路１３は、磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出された各磁界強度からスタイラス３０の先端位置を検出し、その位置情報を出力する。

ＣＰＵ１６は、このようにして位置検出回路１３から出力されるフェーダＦ１〜Ｆ４の位置情報およびスタイラス３０の先端の位置情報を受け取り、受け取った位置情報に基づいて、ユーザから与えられたデータまたは命令を解釈し、それに応じた情報処理を行う。

本実施形態においては、各電磁石２６のパルス磁界の発生タイミングがフェーダＦ１〜Ｆ４間で異なっているため、位置検出回路１３は、以上説明したように各フェーダＦ１〜Ｆ４の位置を各々独立に検出することができる。しかし、本実施形態では、複数のフェーダのパルス磁界の発生期間が部分的にオーバラップしている場合でも、各フェーダの位置を各々独立に検出することが可能である。

図５はその例を示すタイムチャートである。この例では、あるフェーダの電磁石２６によるパルス磁界の発生期間が終わる前に他のフェーダの電磁石２６によるパルス磁界の発生期間が開始されている。この場合、磁気センサＳ１〜Ｓ４による磁界強度の検出結果を見ると、図５に示すように、先行する第１のパルス磁界の発生期間の開始点、後続の第２のパルス幅の発生期間の開始点、第１のパルス磁界の発生期間の終了点および第２のパルス磁界の発生期間の終了点において不連続が生じる。そこで、位置検出回路１３は、この不連続点により時間軸を分割し、この分割により得られる各期間における各磁界強度に基づいて各パルス磁界の各々の磁界強度を求め、各パルス磁界の発生源であるフェーダの位置を検出する。具体的には次の通りである。

まず、最初の不連続点から２番目の不連続点までの期間Ｔ１では、スタイラス３０の永久磁石の磁界と第１のパルス磁界のみが発生されている。従って、位置検出回路１３は、この期間において磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出された各磁界強度から、この期間の直前に磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出された各磁界強度（すなわち、スタイラス３０の永久磁石から受けた磁界の強度）を各々差し引き、各磁気センサＳ１〜Ｓ４の位置における第１のパルス磁界の強度を各々求め、この磁界強度から第１のパルス磁界を発生しているフェーダおよびその位置を求める。

次に、２番目の不連続点から３番目の不連続点までの期間Ｔ２では、スタイラス３０の永久磁石の磁界と第１のパルス磁界と第２のパルス磁界が発生されている。従って、位置検出回路１３は、この期間において磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出された各磁界強度から、この期間の直前に磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出された各磁界強度（すなわち、スタイラス３０の永久磁石から受けた磁界の強度および第１のパルス磁界の強度の和）を各々差し引き、各磁気センサＳ１〜Ｓ４の位置における第２のパルス磁界の強度を各々求め、この磁界強度から第２のパルス磁界を発生しているフェーダおよびその位置を求める。

このように本実施形態によれば、複数の電磁石によるパルス磁界の発生期間がオーバラップしている場合でも、各パルス磁界の発生源たるフェーダおよびその位置を求めることができる。なお、第２のパルス磁界の磁界強度は、図５において破線により示すように、３番目の不連続点から最後(４番目）の不連続点までの期間Ｔ３において磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出された各磁界強度（すなわち、スタイラス３０の永久磁石から受けた磁界の強度および第２のパルス磁界の強度の和）から、この期間の直後に磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出された各磁界強度（すなわち、スタイラス３０の永久磁石から受けた磁界の強度）を各々差し引くという方法により求めてもよい。

次に、図６を参照し、パルス磁界の発生タイミングをフェーダＦ１〜Ｆ４間で異ならせるための具体的構成例について説明する。この具体的構成例では、フェーダＦ１〜Ｆ４の各々に図６に示す回路を設ける。太陽電池５１は、外界から与えられる光エネルギーを電気エネルギーに変換し、電源電圧ＶＢをフェーダ内の各部に供給する電源である。なお、太陽電池５１はあくまでも一例であり、外界から非接触で与えられるエネルギーに基づき電力を発生する電源であればフェーダ用の電源として用いることができる。発振回路５２は、一定周波数のパルスを出力する。磁気センサ５３は、外界から与えられる磁界の強度を検出し、この磁界強度を示す信号を出力する。制御回路５４は、発振回路５２から出力されるパルスのカウントを行い、０〜Ｍ−１までの範囲でカウント値を巡回的に変化させるアップカウンタを有している。そして、制御回路５４は、このアップカウンタのカウント値が「０」となった時点において、磁気センサ５３により所定レベル以上の磁界強度が検出されていない場合には、電磁石２６に対するパルス通電を行う。また、制御回路５４は、アップカウンタのカウント値が「０」となった時点において、磁気センサ５３により所定レベル以上の磁界強度が検出されている場合には、磁気センサ５３により検出される磁界強度が所定レベル未満になるまで電磁石２６に対するパルス通電を見合わせる。そして、磁気センサ５３により検出される磁界強度が所定レベル未満になったとき、制御回路５４は、ダウンカウンタのカウント値を「０」にリセットして電磁石２６に対するパルス通電を行う。各フェーダＦ１〜Ｆ４において以上のような動作が行われることにより、各フェーダＦ１〜Ｆ４の電磁石２６によるパルス磁界の発生期間は、相互に異なったものとなる。

＜第２実施形態＞
図７は、この発明の第２実施形態である携帯型電子機器のうち本実施形態に特有の部分、すなわち、上記第１実施形態とは異なる部分ないし上記第１実施形態に追加された部分を示す回路図である。本実施形態において、ユーザインタフェースユニット２０の筐体２１には、フェーダＦ１〜Ｆ４の電磁石２６に電流を供給するための流路となる櫛形配線パターン２０１および２０２が形成されている。ここで、櫛形配線パターン２０１および２０２は、ユーザインタフェースユニット２０が情報処理ユニット１０に装着された状態において情報処理ユニット１０内の直流電源１０１の正極および負極に各々接続されるようになっている。フェーダＦ１〜Ｆ４は、各々の電磁石２６のコイルの両端に接続された２個の摺動子を櫛形配線パターン２０１および２０２に接触させた状態でスライド溝に沿って移動する。

櫛形配線パターン２０２の途中の部分には、各フェーダＦ１〜Ｆ４の電磁石２６と各々直列に電界効果トランジスタなどによるスイッチＳＷ１〜ＳＷ４が介挿されている。ユーザインタフェースユニット２０の筐体２１には、さらにパルス発生回路２０３が設けられている。このパルス発生回路２０３は、櫛形配線パターン２０１および２０２を介して、情報処理ユニット１０内の直流電源１０１から電源電圧の供給を受ける。パルス発生回路２０３は、所定周期の基準パルスＰ０を繰り返し発生するとともに、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を各々ＯＮ状態とするパルスＰ１〜Ｐ４を基準パルスＰ０に同期した各々異なるタイミングにおいて発生する。これによりフェーダＦ１〜Ｆ４の各電磁石２６に異なるタイミングでパルス通電が行われ、フェーダ間でタイミングの異なったパルス磁界が発生される。本実施形態では、ユーザインタフェースユニット２０の筐体２１が情報処理ユニット１０に装着された状態において、基準パルスＰ０が情報処理ユニット１０内の位置検出回路１３に供給されるように構成されている。位置検出回路１３は、基準パルスＰ０の発生タイミングと磁気センサＳ１〜Ｓ４により磁界が検出されるタイミングとの時間差に基づき、磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出されたパルス磁界の発生源である電磁石２６を特定し、この電磁石２６を持ったフェーダの位置を検出する。フェーダの位置検出以外に関連した構成は上記第１実施形態と同様である。

本実施形態では、情報処理ユニット１０側において位置検出回路１３は、磁気センサＳ１〜Ｓ４により検出されるパルス磁界の発生源であるフェーダを、基準パルスＰ０の受信タイミングからパルス磁界の検出タイミングまでの経過時間に基づいて特定することができる。従って、パルス磁界の発生源の位置情報とフェーダＦ１〜Ｆ４の軌道に関する情報に基づいて、パルスの発生源である電磁石２６を持ったフェーダを特定する処理を省略することができる、という利点がある。

＜第３実施形態＞
図８および図９は、この発明の第３実施形態である携帯型電子機器のうち本実施形態に特有の部分、すなわち、上記第１実施形態とは異なる部分ないし上記第１実施形態に追加された部分を示す図である。本実施形態において、情報処理ユニット１０には、図８に示すように交流磁界発生部１９が設けられている。この交流磁界発生部１９は、交流磁界のバーストＢＳＴを一定周期で断続的に発生するとともに各バーストＢＳＴの開始タイミングを知らせる信号を位置検出回路１３に供給する。各フェーダＦ１〜Ｆ４は、交流磁界発生部１９から交流磁界のバーストが受信されるのに応答し、この受信タイミングから各フェーダに固有の遅延時間が経過した後、パルス磁界を各々発生する。図９は、このような動作を可能にするために各フェーダＦ１〜Ｆ４に搭載される回路を示している。図９において、コイル２１１は、交流磁界発生部１９からの交流磁界を受信し、交流電圧を発生する。交流／直流変換回路２１２は、整流回路２１３および平滑回路２１４からなる。ここで、整流回路２１３は、コイル２１１の両端に発生する交流電圧を整流し、平滑回路２１４は、この結果得られる整流電圧を平滑化し、直流電圧である電源電圧ＶＤＤをパワーオン検出回路２１５、遅延回路２１６、ワンショット回路２１７およびリセット回路２１８に供給する。パワーオン検出回路２１５は、電源電圧ＶＤＤの立ち上がりを検出したときパワーオンパルスPONを出力する。遅延回路２１６は、このパワーオンパルスＰＯＮをそのフェーダのために定められた時間だけ遅延させてワンショット回路２１７に供給する。ワンショット回路２１７は、遅延回路２１６によって遅延されたパワーオンパルスPONに応答し、一定パルス幅のパルス電流を電磁石２６に流してパルス磁界を発生させる。リセット回路２１８は、パルス電流の通電が終わったとき、平滑回路２１４内のキャパシタやインダクタンスなどと両端を短絡し、電源電圧ＶＤＤを強制的に０Ｖにする。

図１０は本実施形態の動作を示す波形図である。この図に示すように、各フェーダＦ１〜Ｆ４では、交流磁界のバーストＢＳＴがコイル２１１によって受信されることにより電源電圧ＶＤＤが立ち上がり、これによりパワーオンパルスＰＯＮが発生される。そして、各フェーダＦ１〜Ｆ４では、このパワーオンパルスＰＯＮの発生タイミングからそのフェーダに対応付けて定められた時間だけ経過した後、パルス磁界が発生される。情報処理ユニット１０における位置検出回路１３は、交流磁界のバーストＢＳＴの発生タイミングから各フェーダにおけるパルス磁界の発生タイミングまでの時間ＴＤを予め記憶している。従って、位置検出回路１３は、磁気センサＳ１〜Ｓ４によるパルス磁界の受信を検出したとき、交流磁界のバーストＢＳＴの発生タイミングからパルス磁界の受信タイミングまでの経過時間に基づいてパルス磁界の発生源であるフェーダを特定することができる。従って、上記第２実施形態と同様、パルス磁界の発生源の位置情報とフェーダＦ１〜Ｆ４の軌道に関する情報に基づいて、パルスの発生源である電磁石２６を持ったフェーダを特定する処理を省略することができる、という利点がある。また、本実施形態によれば、交流磁界発生部１９が発生する交流磁界のバーストが各フェーダＦ１〜Ｆ４内の回路の電源となり、かつ、各フェーダＦ１〜Ｆ４によるパルス磁界の発生を同期化する同期信号となるため、情報処理ユニット１０およびユーザインタフェースユニット２０間を電気的に接続する手段が不要である、という利点がある。

この発明の第１実施形態である携帯型電子機器の構成を示す図である。 同実施形態におけるフェーダの構成例を示す断面図である。 同実施形態における情報処理ユニットの構成を示すブロック図である。 同実施形態の動作を示すタイムチャートである。 同実施形態の動作を示すタイムチャートである。 同実施形態におけるフェーダの構成例を示すブロック図である。 この発明の第２実施形態である携帯型電子機器の構成を示す図である。 この発明の第３実施形態である携帯型電子機器の構成を示す図である。 同実施形態におけるフェーダ内の回路構成を示す回路図である。 同実施形態の動作を示す波形図である。

符号の説明

１０…情報処理ユニット、２０…ユーザインタフェースユニット、２１…筐体、Ｆ１〜Ｆ４…フェーダ、３０…スタイラス、１３…位置検出回路、１６…ＣＰＵ。

Claims (7)

1. ユーザインタフェースユニットと、情報処理ユニットとを有し、
   前記ユーザインタフェースユニットは、前記情報処理ユニットに装着される筐体と、前記筐体に取り付けられ、各々相互に異なるタイミングにおいてパルス駆動される電磁石を各々備えた複数の操作子とを有し、
   前記情報処理ユニットは、磁気センサと、前記磁気センサによりパルス磁界が検出された場合に、そのパルス磁界の磁界強度に基づいて前記複数の操作子のうちの１つの操作子の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された前記複数の操作子の位置に応じて情報処理を行う情報処理部とを有することを特徴とする携帯型電子機器。
2. 前記携帯型電子機器は、直流磁界を発生する可搬型操作子をさらに具備し、
   前記位置検出手段は、前記磁気センサにより検出される磁界強度の不連続性に基づいて前記パルス磁界の発生期間とそれ以外の期間とを判断し、前記パルス磁界の発生期間以外の期間において前記磁気センサにより検出される磁界強度に基づいて前記可搬型操作子の位置を検出するとともに、前記パルス磁界の発生期間内において前記磁気センサにより検出された磁界強度から前記パルス磁界の発生期間以外の期間において前記磁気センサにより検出される磁界強度を減算し、この減算結果に基づいて前記複数の操作子のうちの１つの操作子の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の携帯型電子機器。
3. 前記位置検出手段は、複数のパルス磁界の発生期間が時間軸上において重複している場合に、前記磁気センサにより検出される磁界強度の不連続点により時間軸を分割し、この分割により得られる複数の期間における各磁界強度に基づいて複数のパルス磁界の各々の磁界強度を求め、各パルス磁界の発生源である操作子の位置を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯型電子機器。
4. 前記複数の操作子の各々は、外界から非接触で与えられるエネルギーに基づき電力を発生する電源と、磁気センサと、電磁石と、当該操作子に設けられた磁気センサにより磁界が検出されないタイミングにおいて前記電磁石をパルス駆動する駆動手段とを具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載の携帯型電子機器。
5. 前記複数の操作子は、前記筐体に設けられた各操作子用の軌道に沿って移動可能であり、
   前記位置検出手段は、前記各操作子の軌道に関する情報と前記磁気センサにより検出される磁界強度とに基づき各操作子の位置を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載の携帯型電子機器。
6. 前記筐体は、
   前記各操作子の電磁石に電流を供給するための流路となる配線パターンと、
   前記配線パターン上において前記各電磁石と直列に接続された複数のスイッチと、
   基準パルスを繰り返し発生するとともに、前記複数のスイッチを各々ＯＮ状態とするパルスを前記基準パルスに同期した各々異なるタイミングにおいて発生するパルス発生回路とを有し、
   前記筐体が前記情報処理ユニットに装着された状態において、前記配線パターンおよび前記パルス発生回路に前記情報処理ユニット内の電源が接続され、前記基準パルスが前記位置検出手段に供給されるように構成されており、
   前記位置検出手段は、前記基準パルスの発生タイミングと前記磁気センサにより磁界が検出されるタイミングとの時間差に基づき、前記磁気センサにより検出されたパルス磁界の発生源である電磁石を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯型電子機器。
7. 前記複数の操作子の各々は、
   交流磁界を受信し、交流電圧を発生するコイルと、
   前記コイルにより発生される交流電圧を直流電圧に変換する交流／直流変換回路と、
   前記直流電圧を電源として動作し、前記直流電圧の立ち上がり後、当該操作子のために定められた所定時間だけ遅れたタイミングにおいて前記電磁石を駆動するパルスを発生するパルス発生手段とを有し、
   前記情報処理ユニットは、交流磁界の断続的に発生する交流磁界発生手段を有し、
   前記位置検出手段は、前記交流磁界の発生開始タイミングと前記磁気センサによりパルス磁界が検出されるタイミングとの時間差に基づき、前記磁気センサにより検出されたパルス磁界の発生源である電磁石を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯型電子機器。

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