JP2015141817A - モーメンタリスイッチを備えた入力装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量方式によるタッチ検出と機械的接点の接触の検出との組合せ及びそれらの履歴による入力を可能とする、モーメンタリスイッチを備えた入力装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】入力装置は、モーメンタリスイッチ１１０、矩形波発生部１３０、Ａ／Ｄ変換部１３２及び閾値判定部１３４を含み、Ａ／Ｄ変換部１３２は、矩形波発生部１３０からの矩形波がスイッチ１１０に入力された状態で、スイッチ１１０からの出力信号の大きさに応じた信号Ｓｇを出力し、閾値判定部１３４は、信号Ｓｇを所定の閾値と比較して、スイッチ１１０の、静電スイッチとしてのオン／オフ状態及び機械式スイッチとしてのオン／オフ状態を判定する。これにより、静電容量方式によるタッチ検出と機械的接点の接触の検出との組合せ及びそれらの履歴による入力が可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、静電容量方式によるタッチ検出と機械的接点の接触の検出との組合せ及びそれらの履歴による入力を可能とする、モーメンタリスイッチを備えた入力装置及びその制御方法に関する。

静電容量方式のタッチスイッチが知られている。このタッチスイッチは、スイッチに指が接近することによる静電容量の変化を検知し、指によるタッチを電気的に検出する。タッチスイッチは、携帯電話等の種々の電子機器の操作部で使用されている。

例えば、下記特許文献１には、指又は手の接触によって静電容量を変化させて、スイッチ表面を発光させることができる照光式タッチスイッチが開示されている。

一方、機械式のスイッチとして、押されている間だけオンする感圧式のモーメンタリスイッチ（以下、タクトスイッチともいう）が知られている。タクトスイッチは、固定接点と、固定接点から離隔して固定接点の上方に配置された導電性の可動接点とを備えて構成されている。可動接点は、弾性体で形成されている。可動接点は外力を受けて弾性変形し、固定接点に接触し、外力が解放されると、元の形状に戻り、固定接点から離隔する。これによって、モーメンタリスイッチとして機能する。タクトスイッチは、小型化及び薄型化が進展しており、携帯電話機等の種々の電子機器の操作パネルに採用されている。

下記特許文献２には、機械式のタクトスイッチに、静電容量方式のスイッチとしての機能が付加されたスイッチが開示されている。このスイッチは、スイッチ操作部に指が接触したことを検出するためのタッチ検出電極を有しており、タクトスイッチに対する押下操作を行なう前に、指が接触したことを検出することができる。表示装置の画面を見ながら、複数のスイッチを操作する場合、指が接触したスイッチの機能を、画面に表示することにより、操作するスイッチを見ることなく、画面だけを見てスイッチ操作を行なうことができる。

特開平９−２８８９４４号公報 特開２００７−１７３０６７号公報

基本的に１つのモーメンタリスイッチは、１回の操作（指で押下した後、指を離す操作）に対して、１回だけオンする。したがって、スイッチを入力装置として使用する場合、１回の操作で１つの入力しか行なうことができない。１回の操作で複数段階のオン、及び複数段階のオフを順次検出することができるようにするためには、機械式のスイッチであれば、機構が複雑になる問題がある。

高機能な小型の電子機器に用いるスイッチには、少ないスイッチに対して、タッチした状態のまま複数の操作を行なうことができることが好ましい。特許文献１及び２の何れに開示されたスイッチも、これに対応することはできない。特許文献２に開示された、静電容量方式によるタッチ検出機能を有する機械式スイッチでは、１回の操作で、タッチと接点のオン／オフとを、順次１回検出できるだけであり、繰返しタッチ及びオン／オフを検出するためには、指で押下する動作及び指を離す動作を繰返すことが必要である。

したがって、本発明は、静電容量方式によるタッチ検出と機械的接点の接触の検出との組合せ及びそれらの履歴による入力を可能とする、モーメンタリスイッチを備えた入力装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る入力装置は、モーメンタリスイッチを有する入力装置である。この入力装置は、指によりモーメンタリスイッチが操作されることによる静電容量又は電界の変化を検出する検出部と、検出部による検出結果に応じて、モーメンタリスイッチの、静電スイッチとしてのオン／オフ状態及び機械式スイッチとしてのオン／オフ状態を判定する判定部とを含む。

好ましくは、検出部は、指がモーメンタリスイッチに接近することによる電界強度の変化を検出し、入力装置は、所定周波数の矩形波を生成し、モーメンタリスイッチの２つの端子のうちの一方の端子に矩形波を入力する矩形波発生部をさらに含み、検出部は、矩形波がモーメンタリスイッチの一方の端子に入力された状態で、モーメンタリスイッチの他方の端子から出力される信号が入力され、入力信号の大きさに応じた出力信号を出力する変換部と含み、一方の端子及び他方の端子は、モーメンタリスイッチが、機械式スイッチとしてオンすれば、電気的に接続され、判定部は、変換部の出力信号が入力され、判定部は、変換部の出力信号の大きさに応じて、モーメンタリスイッチの、静電スイッチとしてのオン／オフ状態及び機械式スイッチとしてのオン／オフ状態を判定する。

より好ましくは、判定部は、変換部の出力信号を少なくとも２つの閾値と比較し、変換部の出力信号が第１の閾値以下であれば、モーメンタリスイッチが、静電スイッチとしてオン状態にあると判定し、変換部からの出力信号が、第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上であれば、モーメンタリスイッチが、機械式スイッチとしてオン状態にあると判定する。

さらに好ましくは、判定部は、変換部の出力信号が、第１の閾値以下になれば、所定の変数を、増大又は減少のうちの一方に変化させ、変換部からの出力信号が、第２の閾値以上になれば、所定の変数を一方に変化させ、モーメンタリスイッチが、静電スイッチ又は機械式スイッチとしてオン状態にあるときに、変数の大きさに応じた情報を出力する。

好ましくは、判定部は、変換部の出力信号が、第２の閾値以上の値から、第１の閾値以上且つ第２の閾値未満の値になった後、再度第２の閾値以上の値になれば、所定の変数を一方に変化させる。

より好ましくは、判定部は、変換部の出力信号が第３の閾値よりも大きければ、モーメンタリスイッチが、静電スイッチとしてオフ状態にあると判定し、変換部の出力信号が、第３の閾値よりも大きくなれば、所定の変数を一方に変化させ、モーメンタリスイッチが、静電スイッチとしてオフ状態にあるときに、変数の大きさに応じた情報を出力する。第３の閾値は、第１の閾値よりも大きく、第２の閾値よりも小さい。

さらに好ましくは、入力装置は、複数のモーメンタリスイッチを含み、検出部は、複数のモーメンタリスイッチの各々に関して、静電容量又は電界の変化を検出し、判定部は、複数のモーメンタリスイッチの各々に関する検出部の検出結果に応じて、複数のモーメンタリスイッチの各々に関して、静電スイッチとしてのオン／オフ状態及び機械式スイッチとしてのオン／オフ状態を判定し、複数のモーメンタリスイッチの各々に関する検出部の検出結果を用いて、複数のモーメンタリスイッチ相互の間に指が位置するか否かを判定し、複数のモーメンタリスイッチ相互の間に指が位置したことに応じた情報を出力する。

本発明に係る制御方法は、モーメンタリスイッチを有する入力装置の制御方法である。この制御方法は、指によりモーメンタリスイッチが操作されることによる静電容量又は電界の変化を検出する検出ステップと、検出ステップによる検出結果に応じて、モーメンタリスイッチの、静電スイッチとしてのオン／オフ状態及び機械式スイッチとしてのオン／オフ状態を判定する判定ステップとを含む。

本発明によれば、ユーザが指でタッチしたまま、モーメンタリスイッチの押下具合を調整することにより、複数回のオン／オフとして検出することができ、その履歴を記憶することができる。

したがって、予め、モーメンタリスイッチのオン／オフの履歴に、所定の処理を割当てておけば、ユーザが、スイッチから指を離さずに、複数の入力（複数の処理の指示）を行なうことができ、ユーザの操作性を向上することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 図１に示したスイッチの機械的構造を示す断面図である。 図１に示した入力装置が指で操作される状態を示すブロック図である。 図１に示したスイッチに対する指による操作の軌跡を模式的に示す図である。 図４に示した第１タイプの操作時の指の位置と検出信号との関係を模式的に示すグラフである。 図４に示した第３タイプの操作時の指の位置と検出信号との関係を模式的に示すグラフである。 図１に示した入力装置において実行される、指によるスイッチ操作を検出するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 図７の第１判定処理を示すフローチャートである。 図７の第２判定処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る入力装置に対する操作を模式的に示す斜視図である。 図１０の入力装置に対する指によるスイッチ操作の軌跡を模式的に示す図である。 図１２の第４タイプのスイッチ操作時の指の位置と、２つのスイッチの検出信号との関係を模式的に示すグラフである。 図１０に示した入力装置において実行される、指によるスイッチ操作を検出するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 図１４の第３判定処理を示すフローチャートである。 図１４の第４判定処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係る入力装置に対する操作を模式的に示す斜視図である。 図１７に示した入力装置において実行される、指によるスイッチ操作を検出するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 ＭＦＰの操作部を示す平面図である。 図２０の操作部に対する操作順序を示す平面図である。 図２０の操作部に対する、図２１とは別の操作順序を示す平面図である。 図２０の操作部に対する、図２１及び図２２とは別の操作順序を示す平面図である。 図２０の操作部に対する、図２１〜図２３とは別の操作順序を示す平面図である。

以下の実施の形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

（第１の実施の形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る入力装置１００は、スイッチ１１０、矩形波発生部１３０、Ａ／Ｄ変換部１３２、及び閾値判定部１３４を含む。スイッチ１１０は、モーメンタリスイッチ（タクトスイッチ）である。

スイッチ１１０は、図２を参照して、固定接点１１２、可動接点部材１１４、導電部材１１６、第１端子１１８、第２端子１２０、これらを収容する収容部１２２、及びシート１２４を含む。

固定接点１１２、可動接点部材１１４、第１端子１１８、第２端子１２０は導電性の部材で形成されている。可動接点部材１１４は、弾性の板状体（板バネ等）で形成されている。収容部１２２及びシート１２４は、樹脂等の電気的絶縁体（誘電体）で形成されている。可動接点部材１１４は、破線で示した矢印の方向に外力を受けて弾性変形し、固定接点１１２に接触する。可動接点部材１１４は、外力が解放されると元の形状に戻り、固定接点１１２から離隔する。これによって、第１端子１１８及び第２端子１２０は、電気的に接続された後、離隔し、スイッチ１１０はモーメンタリスイッチとして機能する。

矩形波発生部１３０は、所定の周波数及び所定の電圧の矩形波（パルス信号）を生成し、第１端子１１８に入力する。スイッチ１１０の第１端子１１８及び第２端子１２０が電気的に接続していなくても、容量結合によって、第２端子１２０から矩形波が出力される。このとき、第２端子からの出力信号の電圧レベルは、第１端子に入力された矩形波の電圧レベルよりも少し小さい（図１に示された２つの矩形波参照）。スイッチ１１０の第１端子１１８及び第２端子１２０が電気的に接続されていれば、スイッチ１１０に入力された矩形波が、第２端子１２０から出力される。なお、この容量結合を用いた検出方法は、ホバー検出機能としても公知である。

スイッチ１１０の第２端子１２０から出力される矩形波は、Ａ／Ｄ変換部１３２に入力される。Ａ／Ｄ変換部１３２は、入力される矩形波を整形し、その電圧レベルをＡ／Ｄ変換し、信号Ｓｇとして出力する。閾値判定部１３４は、Ａ／Ｄ変換部１３２から入力される信号Ｓｇ（デジタル信号）に応じて、後述する判定処理を実行する。閾値判定部１３４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備えたマイクロコンピュータ（以下、マイコンともいう）を含み、マイコンが判定処理を実行する。判定結果は、入力装置１００が装備された電子機器の制御部に伝送され、電子機器の各機能の実行指示として利用される。

スイッチ１１０の第１端子１１８及び第２端子１２０が電気的に接続していない状態で、容量結合によって、第２端子１２０から出力される電圧レベルは、スイッチ１１０を構成する各部の電気的特性（誘電体の誘電率、形状及び配置）、並びに、矩形波の周波数及び振幅（電圧）に依存するが、特定のスイッチ１１０及び特定の矩形波を使用する場合には、スイッチ１１０に対する指の位置によって決定される。図３を参照して、スイッチに指が接近するほど、第２端子からの出力レベルはより小さくなる。即ち、指がスイッチから十分遠く（以下、無限遠ともいう）に位置する場合の第２端子１２０からの出力レベルからの減少量をｄＶで表す。図３において、指がスイッチの無限遠に位置する場合の第２端子１２０からの出力レベルを破線で示している。

このように構成された入力装置１００は、スイッチ１１０に対する指による押下操作（スイッチ操作）の履歴を検出し、それに応じた処理を決定する。

ここでは、図４に示すようなユーザの指の移動に応じて、スイッチ１１０を、機械式スイッチ（以下、メカスイッチともいう）及び静電スイッチとして機能させる。図４には、３種類の押下パターンを示している。図４の縦軸は、スイッチ１１０と指２００との距離（垂直距離）を表す。垂直距離＝０は、スイッチ１１０が指によって押下され、可動接点部材１１４が固定接点１１２に当接した状態に対応する。ここでは、スイッチ１１０の押下点の水平位置は同じであるが、指の垂直方向の変位を分かり易く示すために、図７においては便宜上横方向にずらして、指の軌跡を描画している。

第１タイプの押下パターンでは、指がスイッチ１１０の固定接点１１２の方向（図２の破線の矢印方向）に単調に移動（接近）し、可動接点部材１１４が固定接点１１２に当接した状態（以下、メカスイッチＯＮ状態ともいう）になる。その後、指がスイッチ１１０から単調に遠ざかる。これにより、可動接点部材１１４が固定接点１１２から離隔した状態（以下、メカスイッチＯＦＦ状態ともいう）になる。このとき、スイッチ１１０は静電スイッチとしても機能する。即ち、スイッチ１１０がメカスイッチＯＮ状態になる前に、静電スイッチがＯＮされた状態（以下、静電スイッチＯＮ状態ともいう）になり、スイッチ１１０がメカスイッチＯＦＦ状態になった後、静電スイッチがＯＦＦされた状態（以下、静電スイッチＯＦＦ状態ともいう）になる。

第２タイプの押下パターンでは、指がスイッチ１１０の固定接点１１２の方向に単調に移動し、スイッチ１１０は、メカスイッチＯＮ状態になる前に静電スイッチＯＮ状態になり、その後、指がスイッチ１１０から単調に遠ざかり、スイッチ１１０は静電スイッチＯＦＦ状態になる。

第３タイプの押下パターンでは、指がスイッチ１１０の固定接点１１２の方向に単調に移動し、スイッチ１１０がメカスイッチＯＮ状態になった後、指は一旦スイッチ１１０の固定接点１１２から単調に遠ざかるが、スイッチ１１０が静電スイッチＯＦＦ状態になる前に、指の移動方向が反転され、指は再度スイッチ１１０の固定接点１１２の方向に移動する。その後、指は、固定接点１１２の方向に単調に移動し、再度メカスイッチＯＮ状態になった後、スイッチ１１０から単調に遠ざかる。この操作は、ユーザが、スイッチ１１０の上から指を離さずに（静電スイッチＯＮ状態のまま）、２回押下する操作に対応する。

これらの操作中に、スイッチ１１０の第２端子１２０から出力される矩形波の電圧レベルは、スイッチ１１０に対する指の位置に応じて変化する。上記したように、指が、スイッチ１１０に接近するほど、Ａ／Ｄ変換部１３２に入力される矩形波の電圧レベルは減少し（ｄＶが増大）、Ａ／Ｄ変換部１３２から出力される信号Ｓｇは減少する。したがって、信号Ｓｇに関して閾値を適切に決定すれば、スイッチ１１０を静電スイッチとして動作させることができる。ここでは、静電スイッチＯＮと判定するための閾値をＴｈＨ＋（静電スイッチＯＮと判定するためのＳｇの上限値）で表し、静電スイッチＯＦＦと判定するための閾値をＴｈＨ−（静電スイッチＯＦＦと判定するためのＳｇの下限値）で表す。このように、２つの閾値を用いることは、静電スイッチのＯＮ／ＯＦＦに、ヒステリシスを持たせることを意味する。

また、メカスイッチのＯＮ状態及びＯＦＦ状態も、同様に、信号Ｓｇに関して閾値を適切に決定することにより、検知することができる。即ち、通常、指がスイッチの押し下げ限界に到達する前に、第１端子及び第２端子は電気的に接続されるので、そのときの信号Ｓｇの値よりも若干低い電圧レベルを閾値とし、ＴｈＭで表す。但し、閾値ＴｈＭは、指がスイッチから離れたときの信号Ｓｇの電圧レベルよりも大きいことが必要である。ここでは、閾値ＴｈＭは、メカスイッチＯＮと判定するためのＳｇの下限値であり、ＳｇがＴｈＭ未満であれば、メカスイッチＯＦＦと判定するとする。即ち、メカスイッチのＯＮ／ＯＦＦには、ヒステリシスはない。

図５及び図６を参照することにより、上記の説明を容易に理解することができる。図５及び図６はそれぞれ、図４の第１タイプ及び第３タイプの押下パターンに対応する、Ａ／Ｄ変換部１３２の出力信号Ｓｇの時間変化を示す。

図５において、期間Ｔ１は、指が、スイッチ１１０の固定接点１１２の方向（図２の破線の矢印方向）に単調に移動し、可動接点部材１１４が固定接点１１２に当接するまでの期間である。期間Ｔ２は、可動接点部材１１４が固定接点１１２に当接している期間である。期間Ｔ３は、指による外力が減少し、可動接点部材１１４が固定接点１１２から離隔し、指がスイッチ１１０の固定接点１１２から単調に遠ざかる期間である。

期間Ｔ１において、指がスイッチ１１０の固定接点１１２に近付くにつれて出力信号Ｓｇが減少し、Ｓｇ≦ＴｈＨ＋となれば、静電スイッチＯＮ状態となる。即ち、静電スイッチＯＮ状態は、出力信号Ｓｇが第１エリア（０≦Ｓｇ≦ＴｈＨ＋）に属している状態である。

指がさらにスイッチ１１０の固定接点１１２に近付き、可動接点部材１１４が固定接点１１２に当接すれば（期間Ｔ２）、信号Ｓｇは、スイッチ１１０に入力される矩形波の電圧レベルと略同じになる。即ち、メカスイッチＯＮ状態は、出力信号Ｓｇが第４エリア（Ｓｇ≧ＴｈＭ）に属している状態である。

期間Ｔ３において、指がスイッチ１１０の固定接点１１２から遠ざかるにつれて出力信号Ｓｇが増大し、Ｓｇ≧ＴｈＨ−となれば、静電スイッチＯＦＦ状態となる。即ち、静電スイッチＯＦＦ状態は、出力信号Ｓｇが第３エリア（ＴｈＨ−≦Ｓｇ＜ＴｈＭ）に属している状態である。

上記したように、スイッチ１１０は静電スイッチとしてヒステリシスを持つので、出力信号Ｓｇが第２エリア（ＴｈＨ＋＜Ｓｇ＜ＴｈＨ−）に属しているときのスイッチ１１０の静電スイッチとしての状態は、その前に信号Ｓｇが属していたエリアにより決定される。出力信号Ｓｇが、第２エリアに属する状態から第３エリアに属する状態に変化した場合、静電スイッチＯＦＦ状態と判定し、出力信号Ｓｇが、第２エリアに属する状態から第１エリアに属する状態に変化した場合、静電スイッチＯＮ状態と判定する。即ち、出力信号Ｓｇが第２エリアに属する場合、期間Ｔ１においては静電スイッチＯＦＦ状態であり、期間Ｔ３においては静電スイッチＯＮ状態である。

図６において、期間Ｔ１〜Ｔ３は、図４と同じである。期間Ｔ４は、指による外力が減少し、可動接点部材１１４が固定接点１１２から離隔し、一旦、指がスイッチ１１０の固定接点１１２から単調に遠ざかるが、スイッチ１１０が静電スイッチＯＦＦ状態になる前に、指の移動方向が反転され、指は再度固定接点１１２の方向に移動する。その後、指は、固定接点１１２の方向に単調に移動し、再度メカスイッチＯＮ状態になる。期間Ｔ４においては、信号Ｓｇは、第１エリアに属する状態から第２エリアに属する状態になり、再度第１エリアに属する状態になるが、静電スイッチＯＮ状態が維持される。

以下、入力装置１００による、ユーザのスイッチ操作を検出するプログラムに関して、図７〜図９を参照して説明する。ここでは、矩形波発生部１３０からは、連続的に矩形波がスイッチ１１０の第１端子１１８に入力され、閾値判定部１３４はマイコンを備えており、図７〜図９の各処理はマイコンによって実行されるとする。また、予め、スイッチ１１０周囲の環境（指とスイッチとの距離）の変化に応じて、第２端子１２０からの出力レベルを測定することにより、閾値ＴｈＨ＋、ＴｈＨ−、及びＴｈＭの値が決定され、閾値判定部１３４のマイコン内部のＲＯＭに記憶されているとする。

ステップ３００において、閾値判定部１３４は、マイコン内部のＲＡＭの所定領域に、スイッチの状態を記憶するためのフラグ及び変数を確保し、それらに初期値を設定する。例えば、閾値判定部１３４は、スイッチ検知フラグＳＷ及びスイッチ状態変数Ｆに、初期値として“０”をセットする。

スイッチ検知フラグＳＷは、スイッチ１１０が静電スイッチ又はメカスイッチとしてＯＮしている状態を記憶するためのフラグである。例えば、ＳＷ＝１はスイッチＯＮ状態を表し、ＳＷ＝０（初期値）はスイッチＯＦＦ状態を表す。静電スイッチＯＮ状態では、メカスイッチはＯＮ状態又はＯＦＦ状態であるが、メカスイッチＯＮ状態であれば、静電スイッチＯＮ状態である。

スイッチ状態変数Ｆは、所定ビット数（例えば４ビット）の変数であり、スイッチ１１０のＯＮ／ＯＦＦ状態の変化及びその履歴を記憶するための変数である。初期値“０”は、スイッチ１１０が操作されておらず、その状態がＯＦＦ状態から変化していないことを表す。

ステップ３０２において、閾値判定部１３４は、スイッチ１１０が静電スイッチとしてオンしたか否か、即ち静電スイッチＯＦＦ状態から静電スイッチＯＮ状態になったか否かを判定する。具体的には、閾値判定部１３４は、ＲＡＭからＳＷを読出し、ＲＯＭから閾値ＴｈＨ＋を読出し、ＳＷ＝０であり、且つ、入力された信号Ｓｇが第１閾値ＴｈＨ＋以下（Ｓｇ≦ＴｈＨ＋）であるか否かを判定する。これは、信号Ｓｇが、第２エリアに属する状態から第１エリアに属する状態になったことに対応する（図５及び図６参照）。この条件を満たす場合、静電スイッチＯＮ状態になったと判定され、制御はステップ３０４に移行する。そうでなければ、制御はステップ３０６に移行する。閾値判定部１３４は、取得した信号Ｓｇを内部のＲＡＭに記憶する。取得した信号Ｓｇを内部のＲＡＭに記憶する処理は、繰返し実行されるので、既に信号ＳｇがＲＡＭに記憶されていれば、それに上書きする。

ステップ３０４において、閾値判定部１３４は、スイッチ検知フラグＳＷに“１”をセットし、スイッチ状態変数Ｆの値を“１”だけ増大させる。

ステップ３０６において、閾値判定部１３４は、スイッチ１１０が静電スイッチとしてオフしたか否か、即ちスイッチ１１０が静電スイッチＯＮ状態から静電スイッチＯＦＦ状態になったか否かを判定する。具体的には、閾値判定部１３４は、ＲＡＭからＳＷを読出し、ＲＯＭからＴｈＨ−及びＴｈＭを読出し、ＳＷ＝１であり、且つ、入力された信号Ｓｇが閾値ＴｈＨ−以上、閾値ＴｈＭ未満（ＴｈＨ−≦Ｓｇ＜ＴｈＭ）であるか否かを判定する。これは、信号Ｓｇが、第２エリアに属する状態から第３エリアに属する状態になったことに対応する（図５及び図６参照）。この条件を満たす場合、静電スイッチＯＦＦ状態になったと判定され、制御はステップ３０８に移行する。そうでなければ、制御はステップ３１０に移行する。閾値判定部１３４は、取得した信号Ｓｇを内部のＲＡＭに、上書き記憶する。

ステップ３０８において、閾値判定部１３４は、スイッチ検知フラグＳＷに“０”をセットし、スイッチ状態変数Ｆの値を“１”だけ増大させる。

ステップ３１０において、閾値判定部１３４は、スイッチ１１０が、メカスイッチＯＦＦ状態からメカスイッチＯＮ状態になったか否かを判定する。具体的には、閾値判定部１３４は、ＲＡＭに記憶された信号Ｓｇを読出し、ＲＯＭから閾値ＴｈＭを読出し、ＲＡＭから読出した信号Ｓｇが閾値ＴｈＭ未満（ＲＡＭのＳｇ＜ＴｈＭ）であり、且つ、入力された信号Ｓｇが閾値ＴｈＭ以上（Ｓｇ≧ＴｈＭ）であるか否かを判定する。これは、信号Ｓｇが、第１エリアに属する状態から第４エリアに属する状態になったことに対応する（図５及び図６参照）。この条件を満たす場合、メカスイッチＯＮ状態になったと判定され、制御はステップ３１２に移行する。そうでなければ、制御はステップ３１４に移行する。なお、閾値判定部１３４は、取得した信号Ｓｇを内部のＲＡＭに、上書き記憶する。

ステップ３１２において、閾値判定部１３４は、スイッチ状態変数Ｆの値を“１”だけ増大させる。

ステップ３１４において、閾値判定部１３４は、スイッチ１１０が、メカスイッチＯＮ状態からメカスイッチＯＦＦ状態になったか否かを判定する。具体的には、閾値判定部１３４は、ＲＡＭに記憶された信号Ｓｇを読出し、ＲＯＭから閾値ＴｈＭを読出し、ＲＡＭから読出した信号Ｓｇが閾値ＴｈＭ以上（ＲＡＭのＳｇ≧ＴｈＭ）であり、且つ、入力された信号Ｓｇが閾値ＴｈＭ未満（Ｓｇ＜ＴｈＭ）であるか否かを判定する。これは、信号Ｓｇが、第４エリアに属する状態から第１エリアに属する状態になったことに対応する（図５及び図６参照）。この条件を満たす場合、メカスイッチＯＦＦ状態になったと判定され、制御はステップ３１６に移行する。そうでなければ、制御はステップ３１８に移行する。なお、閾値判定部１３４は、取得した信号Ｓｇを内部のＲＡＭに、上書き記憶する。

ステップ３１６において、閾値判定部１３４は、スイッチ状態変数Ｆの値を“１”だけ増大させる。

ステップ３１８において、閾値判定部１３４は、ＲＡＭからスイッチ状態変数Ｆを読出し、Ｆ＝０（初期状態）であるか否かを判定する。Ｆ＝０であれば、制御はステップ３０２に戻る。そうでなければ、制御はステップ３２０に移行する。

ステップ３２０において、閾値判定部１３４は、ＲＡＭからスイッチ検知フラグＳＷを読出し、ＳＷ＝１であるか否かを判定する。ＳＷ＝１（静電スイッチＯＮ状態）であれば、制御はステップ３２２に移行する。そうでなければ、即ちＳＷ＝０（静電スイッチＯＦＦ状態）であれば、制御はステップ３２４に移行する。

ステップ３２２において、閾値判定部１３４は第１判定処理を実行し、その結果に応じて所定の処理を選択する。第１判定処理は、スイッチ１１０が静電スイッチＯＮ状態で実行される。第１判定処理は、具体的には図８のフローチャートに示されている。

図８のステップ３４０において、閾値判定部１３４は、後述の繰返し処理のカウンタＮに、初期値として“１”をセットし、ＲＡＭからスイッチ状態変数Ｆを読出す。

ステップ３４２において、閾値判定部１３４は、ステップ３４０でＲＡＭから読出したスイッチ状態変数Ｆが、カウンタＮと等しいか否かを判定する。等しいと判定された場合、制御はステップ３４４に移行する。そうでなければ、制御はステップ３４６に移行する。

ステップ３４４において、閾値判定部１３４は、カウンタＮの現在の値に対応する処理を選択する。ここでは、閾値判定部１３４のＲＯＭには、Ｎに対応させて、処理を特定するための情報（以下、選択情報ともいう）が記憶されており、閾値判定部１３４は、Ｎに対応する選択情報ＩＤをＲＯＭから読出して出力する。その後、制御は、図７のステップ３０６に戻る。

具体的に、状態遷移と、対応するＦの値とを例示すれば、次のようになる。

スイッチ１１０が指で押され、静電スイッチＯＦＦ状態から静電スイッチＯＮ状態に遷移すれば、ステップ３０４が１回実行されて、Ｆ＝１となる。

その後、スイッチ１１０が指でさらに押され、メカスイッチＯＮ状態になれば、即ち、静電スイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＮ状態と遷移すれば、ステップ３０４及びステップ３１２が各１回実行されて、Ｆ＝２となる。

その後、指でスイッチ１１０を押す力が弱くなり、メカスイッチＯＦＦ状態になれば、即ち、静電スイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態と遷移すれば、ステップ３０４、ステップ３１２及びステップ３１４が各１回実行されて、Ｆ＝３となる。

その後、指でスイッチ１１０を押す力が強くなり、再度メカスイッチＯＮ状態になれば、即ち、静電スイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態→メカスイッチＯＮ状態と遷移すれば、ステップ３０４が１回、ステップ３１２が２回、及びステップ３１４が１回実行されて、Ｆ＝４となる。

その後、指でスイッチ１１０を押す力が再度弱くなり、再度メカスイッチＯＦＦ状態になれば、即ち、静電スイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態と遷移すれば、ステップ３０４が１回、ステップ３１２が２回、及びステップ３１４が２回実行されて、Ｆ＝５となる。

その後、指でスイッチ１１０を押す力が再度強くなり、再度メカスイッチＯＮ状態になれば、即ち、静電スイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態→メカスイッチＯＮ状態と遷移すれば、ステップ３０４が１回、ステップ３１２が３回、及びステップ３１４が２回実行されて、Ｆ＝６となる。

同様に、静電スイッチＯＮ状態で、指でスイッチ１１０を押す力の強弱により、メカスイッチがＯＮ状態及びＯＦＦ状態の間で繰返し遷移し得るので、それに応じてＦの値は増大する。したがって、例えば、カウンタＮ（即ち、スイッチ状態変数Ｆ）に応じて、選択情報ＩＤを予め設定しておけば、メカスイッチＯＮ状態及びメカスイッチＯＦＦ状態の繰返しに応じて、選択情報ＩＤを決定することができる。閾値判定部１３４から出力される選択情報ＩＤは、入力装置１００が装備された電子機器の制御部により、電子機器に対する入力として処理され得るので、メカスイッチＯＮ状態及びメカスイッチＯＦＦ状態の繰返しに応じて、電子機器に所定に処理の実行を指示することができる。

ステップ３４６において、閾値判定部１３４は、カウンタＮに“１”を加算する。その後、制御はステップ３４２に戻る。

図７のステップ３２４において、閾値判定部１３４は第２判定処理を実行し、その結果に応じて所定の処理を選択する。第２判定処理は、スイッチ１１０が静電スイッチＯＦＦ状態で実行される。例えば、指によりスイッチ１１０が押下された後、指がスイッチ１１０から離されたときに実行される。第２判定処理は、具体的には図９のフローチャートに示されている。

図９のステップ３６０において、閾値判定部１３４は、後述の繰返し処理のカウンタＮに、初期値として“２”をセットし、ＲＡＭからスイッチ状態変数Ｆを読出す。なお、カウンタＮの初期値として“２”をセットするのは、後述の判定処理においてカウンタＮが使用されることを考慮したためである。

ステップ３６２において、閾値判定部１３４は、ステップ３６０でＲＡＭから読出したスイッチ状態変数Ｆが、カウンタＮと等しいか否かを判定する。等しいと判定された場合、制御はステップ３６４に移行する。そうでなければ、制御はステップ３６６に移行する。

ステップ３６４において、閾値判定部１３４は、カウンタＮの現在の値に対応する処理を選択する。ここでは、閾値判定部１３４のＲＯＭには、Ｎに対応させて、処理を特定するための選択情報ＩＤが記憶されており、閾値判定部１３４は、Ｎに対応する選択情報ＩＤを、ＲＯＭから読出して出力する。ここで、Ｎに対応させてＲＯＭに記憶されている選択情報は、上記の第１判定処理のステップ３４４で使用される選択情報とは必ずしも同じではない。通常、第１判定処理と第２判定処理に関して、同じＮに対して異なる選択情報ＩＤが割当てられている。その後、制御は、図７のステップ３２６に移行する。

具体的に、状態遷移と、対応するＦの値とを例示すれば、次のようになる。

スイッチ１１０が指で押された後、指が離されて、静電スイッチＯＦＦ状態→静電スイッチＯＮ状態（メカスイッチＯＦＦ状態）→静電スイッチＯＦＦ状態と遷移すれば、ステップ３０４及びステップ３０８が各１回実行されて、Ｆ＝２となる。

スイッチ１１０が指で押された後、指が離されて、静電スイッチＯＦＦ状態→静電スイッチＯＮ状態（メカスイッチＯＦＦ状態）→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態（静電スイッチＯＮ状態）→静電スイッチＯＦＦ状態と遷移すれば、ステップ３０４、ステップ３１２、ステップ３１４、及びステップ３０８が各１回実行されて、Ｆ＝４となる。

スイッチ１１０が指で押された後、指が離されて、静電スイッチＯＦＦ状態→静電スイッチＯＮ状態（メカスイッチＯＦＦ状態）→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態（静電スイッチＯＮ状態）→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態（静電スイッチＯＮ状態）→静電スイッチＯＦＦ状態と遷移すれば、ステップ３０４が１回、ステップ３１２が２回、ステップ３１４が２回、及びステップ３０８が１回実行されて、Ｆ＝６となる。

スイッチ１１０が指で押された後、指が離されて、静電スイッチＯＦＦ状態→静電スイッチＯＮ状態（メカスイッチＯＦＦ状態）→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態（静電スイッチＯＮ状態）→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態（静電スイッチＯＮ状態）→メカスイッチＯＮ状態→メカスイッチＯＦＦ状態（静電スイッチＯＮ状態）→静電スイッチＯＦＦ状態と遷移すれば、ステップ３０４が１回、ステップ３１２が３回、ステップ３１４が３回、及びステップ３０８が１回実行されて、Ｆ＝８となる。

このように、静電スイッチ及びメカスイッチは何れも、ＯＮした後にはＯＦＦするので、第２判定処理が実行されるときには、スイッチ状態変数Ｆが奇数であることはない。

同様に、静電スイッチＯＮ状態で、指でスイッチ１１０を押す力の強弱により、メカスイッチがＯＮ状態及びＯＦＦ状態の間で繰返し遷移し得るので、それに応じてＦの値は増大する。したがって、例えば、カウンタＮ（即ち、スイッチ状態変数Ｆ）に応じて、選択情報ＩＤを予め設定しておけば、指がスイッチ１１０から離された後に、指がスイッチ１１０から離される前に実行されたメカスイッチＯＮ状態及びメカスイッチＯＦＦ状態の繰返しに応じて、選択情報ＩＤを決定することができる。閾値判定部１３４から出力される選択情報ＩＤは、入力装置１００が装備された電子機器の制御部により、電子機器に対する入力として処理され得るので、メカスイッチＯＮ状態及びメカスイッチＯＦＦ状態の繰返しに応じて、指がスイッチ１１０から離されたときに、電子機器に所定に処理の実行を指示することができる。

ステップ３６６において、閾値判定部１３４は、カウンタＮに“２”を加算する。その後、制御はステップ３６２に戻る。なお、ステップ３６０においてカウンタＮの初期値として“２”をセットし、本ステップ３６６で“２”を加算するのは、ステップ３６２においてカウンタＮと比較されるＦが奇数になることはないからである。

このように、スイッチ１１０の静電スイッチＯＮ状態（ＳＷ＝１）においては、第１判定処理（ステップ３４０〜ステップ３４６）が実行され、現在ＲＡＭに記憶されているスイッチ状態変数Ｆに対応する選択情報ＩＤが、閾値判定部１３４から出力される。また、スイッチ１１０が静電スイッチＯＦＦ状態（ＳＷ＝０）になれば、第２判定処理（ステップ３６０〜ステップ３６６）が実行され、現在ＲＡＭに記憶されているスイッチ状態変数Ｆに対応する選択情報ＩＤが、閾値判定部１３４から出力される。

ステップ３２４（第２判定処理）の後、ステップ３２６において、閾値判定部１３４は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示は、例えば、入力装置１００への電力供給のＯＦＦによりなされる。終了の指示を受けたと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ３００に戻る。

以上により、入力装置１００は、ユーザの指によるスイッチ操作によるスイッチ１１０の状態の遷移を記憶することができ、それに応じた選択情報ＩＤを出力することができる。即ち、入力装置１００は、ユーザが指でスイッチ１１０にタッチしたまま、メカスイッチのＯＮ及びＯＦＦを繰返した場合に、各段階に応じて選択情報ＩＤを出力して、電子機器に所定の処理を実行させることができる。また、入力装置１００は、ユーザがスイッチ１１０から指を離したときに、指を離す前にユーザがメカスイッチのＯＮ及びＯＦＦを繰返していれば、それに応じて選択情報ＩＤを出力して、電子機器に所定の処理を実行させることができる。

このように、入力装置１００は、図４に示した、第１タイプ及び第２タイプのスイッチ操作を区別可能であることに加えて、第３タイプのスイッチ操作を、第１タイプ及び第２タイプと区別可能である。さらに、入力装置１００を入力装置とする電子機器に対して、第３タイプのスイッチ操作の途中及び完了後のそれぞれにおいて、対応する処理を実行させることができる。

例えば、本実施の形態に係る入力装置を、電子機器である画像処理装置の１種である複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）の操作部に適用する場合を考える。ＭＦＰの操作部において、スイッチを２回押下した場合（２回メカスイッチＯＮ状態になる）、例えば、２回コピーが実行される。そのスイッチを、１回押下（メカスイッチＯＮ状態）した後、力を弱めてメカスイッチＯＦＦ状態にするが、指を離さずに（静電スイッチＯＮ状態のまま）、再度１回押下（メカスイッチＯＮ状態）した場合、例えば、シミュレーションモードに移行させることができる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態に係る入力装置は、１つのスイッチに対するユーザのスイッチ操作の履歴に応じた入力を可能とするが、第２の実施の形態に係る入力装置は２つのスイッチを備え、２つのスイッチに対するユーザのスイッチ操作の履歴に応じた入力を可能とする。

図１０を参照して、本実施の形態に係る入力装置１４０は、矩形波発生部１３０、第１スイッチ１５０、第２スイッチ１５２、第１Ａ／Ｄ変換部１５４、第２Ａ／Ｄ変換部１５６、及び閾値判定部１５８を含む。第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２は、第１の実施の形態のスイッチ１１０（図２参照）と同様に構成されたモーメンタリスイッチ（タクトスイッチ）である。したがって、第１の実施の形態と同様に、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２に関して、静電スイッチＯＮの閾値ＴｈＨ＋、静電スイッチＯＦＦの閾値ＴｈＨ−、及び、メカスイッチＯＮの閾値ＴｈＭが設定される。第１Ａ／Ｄ変換部１５４及び第２Ａ／Ｄ変換部１５６は、第１の実施の形態のＡ／Ｄ変換部１３２と同様に構成され、同様の機能を有する。

矩形波発生部１３０から出力される矩形波は、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の各第１端子１１８に入力される。これによって、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の各第２端子１２０からは、容量結合によって、矩形波が出力される。第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の出力信号はそれぞれ、第１Ａ／Ｄ変換部１５４及び第２Ａ／Ｄ変換部１５６に入力され、入力信号の大きさに応じたデジタルの出力信号Ｓｇ１及びＳｇ２を出力する。閾値判定部１５８は、入力される信号Ｓｇ１及びＳｇ２を用いて、後述する判定処理を実行する。

このように構成された入力装置１４０は、ユーザの第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２に対する指による押下操作（スイッチ操作）の履歴を検出し、それに応じた処理を決定する。

ここでは、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の何れか一方のみに対するスイッチ操作だけでなく、図１１に示すような、これら２つのスイッチに対する一連の操作をも検出の対象とする。図１１に示されたスイッチ操作は、指２００で第１スイッチ１５０を押下した後、シート１６０に触れたまま、指を第２スイッチ１５２の上に移動させ、その後、指をシート１６０から離す動作である。ここでは、１本指の指によるタッチ操作を検出の対象とし、２本の指で同時に異なるスイッチにタッチする操作は検出の対象とはしない。

図１１のスイッチ操作を、図４と同様に、図１２の第４タイプの押下パターンとして示す。図１２において、各スイッチに対する操作（指の軌跡）が含まれる範囲を、各スイッチの符号を付して示す。図１２において、左側の３つの押下パターンは、第１スイッチ１５０に対して行なわれる、図４の第１〜第３タイプの押下パターンである。

第４タイプの押下パターンでは、指が第１スイッチ１５０の固定接点１１２の方向に単調に移動し、第１スイッチ１５０がメカスイッチＯＮ状態になった後、指は、一旦第１スイッチ１５０の固定接点１１２から単調に遠ざかる。その後、指は、第１スイッチ１５０が静電スイッチＯＦＦ状態になる前に、指の押下を維持したまま水平に移動され、第２スイッチ１５２の上に到達した後、第２スイッチ１５２の固定接点１１２から単調に遠ざかる。

図１２の第４タイプの押下パターンでスイッチ操作がなされた場合の、第１Ａ／Ｄ変換部１５４及び第２Ａ／Ｄ変換部１５６の出力信号Ｓｇ１及びＳｇ２の変化を図１３に示す。図１３の期間Ｔ１及びＴ２は、図５と同様の期間である。

即ち、期間Ｔ１においては、指が、第１スイッチ１５０の固定接点１１２の方向（図２の破線の矢印方向）に単調に移動し、第１スイッチ１５０において可動接点部材１１４が固定接点１１２に当接する。期間Ｔ１において、信号Ｓｇ１は単調に減少し、Ｓｇ１≦ＴｈＨ＋となり、第１スイッチ１５０は静電スイッチＯＮ状態となる。

期間Ｔ２においては、第１スイッチ１５０の可動接点部材１１４が固定接点１１２に当接している期間である。期間Ｔ２において、信号Ｓｇ１は閾値ＴｈＭ以上の一定値となり、第１スイッチ１５０はメカスイッチＯＮ状態となる。

第２スイッチ１５２は、期間Ｔ１及びＴ２においては、指のスイッチ操作による影響を受けないので、信号Ｓｇ２の大きさは一定であり、第２スイッチ１５２は静電スイッチＯＦＦ状態（メカスイッチＯＦＦ状態）である。

期間Ｔ５においては、指による外力が減少し、第１スイッチ１５０において可動接点部材１１４が固定接点１１２から離隔し、指が第１スイッチ１５０の固定接点１１２から単調に遠ざかりつつ、指が第２スイッチ１５２まで移動する。指の押下が維持されていても、指が第１スイッチ１５０から離隔するにつれ、第１スイッチ１５０における容量結合による減少量ｄＶが小さくなり、信号Ｓｇ１は大きくなる。信号Ｓｇ１は単調に増大し、Ｓｇ１≧ＴｈＨ−となり、第１スイッチ１５０は静電スイッチＯＦＦ状態となる。また、指が第２スイッチ１５２に接近するにつれ、第２スイッチ１５２における容量結合による減少量ｄＶが大きくなり、信号Ｓｇ２は小さくなる。信号Ｓｇ１は単調に減少するが、図１３のグラフでは、Ｓｇ２≦ＴｈＨ＋とはならず、第２スイッチ１５２は静電スイッチＯＦＦ状態のままである。

期間Ｔ６においては、指が第２スイッチ１５２の上に位置したまま、指による外力が減少し、指が第２スイッチ１５２の固定接点１１２から遠ざかり、最終的に指は第２スイッチ１５２から離れる。期間Ｔ６では、指が第２スイッチの上に位置するので、第１スイッチ１５０は、指のスイッチ操作による影響を受けないので、信号Ｓｇ１の大きさは一定である。指が第２スイッチ１５２の固定接点１１２から遠ざかるにつれ、第２スイッチ１５２における容量結合による減少量ｄＶが小さくなり、信号Ｓｇ２は大きくなる。

以下、入力装置１４０による、ユーザのスイッチ操作を検出するプログラムに関して、図１４〜図１６を参照して説明する。ここでは、矩形波発生部１３０からは、連続的に矩形波が第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の各第１端子１１８に入力され、閾値判定部１５８はマイコンを備えており、図１４〜図１６の各処理はマイコンによって実行されるとする。また、予め、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２に関して共通の閾値ＴｈＨ＋、ＴｈＨ−、及びＴｈＭの値が決定され、閾値判定部１５８のマイコン内部のＲＯＭに記憶されているとする。

ステップ５００において、閾値判定部１５８は、マイコン内部のＲＡＭの所定領域に、スイッチの状態を記憶するためのフラグ及び変数を確保し、それらに初期値を設定する。例えば、閾値判定部１５８のフラグ及び変数は、スイッチ検知フラグＳＷ、スイッチ状態変数Ｆ、開始情報Ｉｎ、終了情報Ｏｕｔ、及びメカスイッチＯＮ情報ＳＷＰを含み、閾値判定部１５８は、これらに、初期値として“０”をセットする。

スイッチ検知フラグＳＷは、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が静電スイッチ又はメカスイッチとしてＯＮしている状態を記憶するためのフラグである。例えば、ＳＷ＝１はスイッチＯＮ状態を表し、ＳＷ＝０（初期値）はスイッチＯＦＦ状態を表す。静電スイッチＯＮ状態では、メカスイッチはＯＮ状態又はＯＦＦ状態であるが、メカスイッチＯＮ状態であれば、静電スイッチＯＮ状態である。

スイッチ状態変数Ｆは、所定ビット数（例えば４ビット）の変数であり、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２のＯＮ／ＯＦＦ状態の変化及びその履歴を記憶するための変数である。初期値“０”は、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の何れも操作されておらず、それらの状態がＯＦＦ状態から変化していないことを表す。

開始情報Ｉｎは、スイッチが全て静電スイッチＯＦＦである状態から、最初に静電スイッチＯＮ状態になったスイッチを特定するための情報である。終了情報Ｏｕｔは、最後に静電スイッチＯＦＦ状態になったスイッチを特定するための情報である。ここでは、２つのスイッチを特定できればよいので、例えば、開始情報Ｉｎ及び終了情報Ｏｕｔはそれぞれ、２ビットのデータである。開始情報Ｉｎ及び終了情報Ｏｕｔの初期値“０”は、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の何れも操作されていないことを表す。

メカスイッチＯＮ情報ＳＷＰは、メカスイッチＯＮ状態になったスイッチを特定するための情報である。ここでは、２つのスイッチを特定できればよいので、例えば、メカスイッチＯＮ情報ＳＷＰは２ビットのデータである。初期値“０”は、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の何れもメカスイッチＯＮ状態になっていないことを表す。

ステップ５０２において、閾値判定部１５８は、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が、最初に静電スイッチとしてオンしたか否か、即ち静電スイッチＯＦＦ状態から静電スイッチＯＮ状態になったか否かを判定する。具体的には、閾値判定部１５８は、ＲＡＭからＳＷを読出し、ＲＯＭから閾値ＴｈＨ＋を読出し、ＳＷ＝０であり、且つ、入力された信号Ｓｇ１又はＳｇ２が第１閾値ＴｈＨ＋以下（Ｓｇ１≦ＴｈＨ＋、又はＳｇ２≦ＴｈＨ＋）であるか否かを判定する。これは、信号Ｓｇ１又はＳｇ２が、第２エリアに属する状態から第１エリアに属する状態になったことに対応する（図１３参照）。なお、信号Ｓｇ１及びＳｇ２が同時に第１閾値ＴｈＨ＋以下になることはない。

この条件を満たす場合、静電スイッチＯＮ状態になったと判定され、制御はステップ５０４に移行する。そうでなければ、制御はステップ５０６に移行する。閾値判定部１５８は、取得した信号Ｓｇ１及びＳｇ２を内部のＲＡＭに記憶する。取得した信号Ｓｇ１及びＳｇ２を内部のＲＡＭに記憶する処理は、繰返し実行されるので、既に信号Ｓｇ１及びＳｇ２がＲＡＭに記憶されていれば、それぞれを上書きする。

ステップ５０４において、閾値判定部１５８は、スイッチ検知フラグＳＷに“１”をセットし、スイッチ状態変数Ｆの値を“１”だけ増大させ、開始情報Ｉｎに、上記の条件を満たした信号に対応するスイッチを特定する情報をセットする。例えば、信号Ｓｇ１が上記の条件を満たす場合、開始情報Ｉｎに、第１スイッチ１５０を特定する情報として“１”をセットする。また、信号Ｓｇ２が上記の条件を満たす場合、開始情報Ｉｎに、第２スイッチ１５２を特定する情報として“２”をセットする。

ステップ５０６において、閾値判定部１５８は、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が、最後に静電スイッチとしてオフしたか否か、即ち、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が静電スイッチＯＮである状態から、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が最後に静電スイッチＯＦＦ状態になったか否かを判定する。具体的には、閾値判定部１５８は、ＲＡＭからＳＷを読出し、ＲＯＭからＴｈＨ−及びＴｈＭを読出し、ＳＷ＝１であり、且つ、入力された信号Ｓｇ１又はＳｇ２が閾値ＴｈＨ−以上、閾値ＴｈＭ未満（ＴｈＨ−≦Ｓｇ１＜ＴｈＭ、又はＴｈＨ−≦Ｓｇ２＜ＴｈＭ）であるか否かを判定する。これは、信号Ｓｇ１又はＳｇ２が第２エリアに属する状態から、信号Ｓｇ１又はＳｇ２が最後に第３エリアに属する状態になったことに対応する（図１３参照）。この条件を満たす場合、静電スイッチＯＦＦ状態になったと判定され、制御はステップ５０８に移行する。そうでなければ、制御はステップ５１０に移行する。閾値判定部１５８は、取得した信号Ｓｇ１及びＳｇ２を内部のＲＡＭに、上書き記憶する。

ステップ５０８において、閾値判定部１５８は、スイッチ検知フラグＳＷに“０”をセットし、スイッチ状態変数Ｆの値を“１”だけ増大させ、終了情報Ｏｕｔに、上記の条件を満たした信号に対応するスイッチを特定する情報をセットする。例えば、最後にＴｈＨ−≦Ｓｇ１＜ＴｈＭとなった場合、終了情報Ｏｕｔに、第１スイッチ１５０を特定する情報として“１”をセットする。また、最後にＴｈＨ−≦Ｓｇ２＜ＴｈＭとなった場合、開始情報Ｏｕｔに、第２スイッチ１５２を特定する情報として“２”をセットする。

ステップ５１０において、閾値判定部１５８は、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が、メカスイッチＯＦＦ状態からメカスイッチＯＮ状態になったか否かを判定する。具体的には、閾値判定部１５８は、ＲＡＭに記憶された信号Ｓｇ１及びＳｇ２を読出し、ＲＯＭから閾値ＴｈＭを読出し、ＲＡＭから読出した信号Ｓｇ１又はＳｇ２が閾値ＴｈＭ未満（ＲＡＭのＳｇ１＜ＴｈＭ、又はＲＡＭのＳｇ２＜ＴｈＭ）であり、且つ、入力された信号Ｓｇ１又はＳｇ２が閾値ＴｈＭ以上（Ｓｇ１≧ＴｈＭ、又はＳｇ２≧ＴｈＭ）であるか否かを判定する。これは、信号Ｓｇ１又はＳｇ２が、第１エリアに属する状態から第４エリアに属する状態になったことに対応する（図１３参照）。この条件を満たす場合、メカスイッチＯＮ状態になったと判定され、制御はステップ５１２に移行する。そうでなければ、制御はステップ５１４に移行する。なお、閾値判定部１５８は、取得した信号Ｓｇ１及びＳｇ２を内部のＲＡＭに、上書き記憶する。

ステップ５１２において、閾値判定部１３４は、スイッチ状態変数Ｆの値を“１”だけ増大させ、メカスイッチＯＮ情報ＳＷＰに、上記の条件を満たした信号に対応するスイッチを特定する情報をセットする。例えば、信号Ｓｇ１が上記の条件を満たす場合、メカスイッチＯＮ情報ＳＷＰに、第１スイッチ１５０を特定する情報として“１”をセットする。また、信号Ｓｇ２が上記の条件を満たす場合、メカスイッチＯＮ情報ＳＷＰに、第２スイッチ１５２を特定する情報として“２”をセットする。

ステップ５１４において、閾値判定部１５８は、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が、メカスイッチＯＮ状態からメカスイッチＯＦＦ状態になったか否かを判定する。具体的には、閾値判定部１５８は、ＲＡＭに記憶された信号Ｓｇ１及びＳｇ２を読出し、ＲＯＭから閾値ＴｈＭを読出し、ＲＡＭから読出した信号Ｓｇ１又はＳｇ２が閾値ＴｈＭ以上（ＲＡＭのＳｇ１≧ＴｈＭ、又はＲＡＭのＳｇ２≧ＴｈＭ）であり、且つ、入力された信号Ｓｇ１又はＳｇ２が閾値ＴｈＭ未満（Ｓｇ１＜ＴｈＭ、又はＳｇ２＜ＴｈＭ）であるか否かを判定する。これは、信号Ｓｇ１又はＳｇ２が、第４エリアに属する状態から第１エリアに属する状態になったことに対応する（図１３参照）。この条件を満たす場合、メカスイッチＯＦＦ状態になったと判定され、制御はステップ５１６に移行する。そうでなければ、制御はステップ５１８に移行する。なお、閾値判定部１５８は、取得した信号Ｓｇ１及びＳｇ２を内部のＲＡＭに、上書き記憶する。

ステップ５１６において、閾値判定部１５８は、スイッチ状態変数Ｆの値を“１”だけ増大させる。

ステップ５１８において、閾値判定部１５８は、ＲＡＭからスイッチ状態変数Ｆを読出し、Ｆ＝０（初期状態）であるか否かを判定する。Ｆ＝０であれば、制御はステップ５０２に戻る。そうでなければ、制御はステップ５２０に移行する。

ステップ５２０において、閾値判定部１５８は、ＲＡＭからスイッチ検知フラグＳＷを読出し、ＳＷ＝１であるか否かを判定する。ＳＷ＝１（静電スイッチＯＮ状態）であれば、制御はステップ５２２に移行する。そうでなければ、即ちＳＷ＝０（静電スイッチＯＦＦ状態）であれば、制御はステップ５２４に移行する。

ステップ５２２において、閾値判定部１５８は第３判定処理を実行し、その結果に応じて所定の処理を選択する。第３判定処理は、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が静電スイッチＯＮ状態で実行される。第３判定処理は、具体的には図１５のフローチャートに示されている。

図１５のステップ５４０において、閾値判定部１５８は、繰返しカウンタＮに“１”をセットし、ＲＡＭからスイッチ状態変数Ｆを読出す。

ステップ５４２において、閾値判定部１５８は、ステップ５４０でＲＡＭから読出したスイッチ状態変数Ｆが、カウンタＮと等しいか否かを判定する。等しいと判定された場合、制御はステップ５４４に移行する。そうでなければ、制御はステップ５５０に移行する。

ステップ５４４において、閾値判定部１５８は、開始情報Ｉｎが“１”であるか否かを判定する。Ｉｎ＝１であれば、制御はステップ５４６に移行する。そうでなければ（Ｉｎ＝２）、制御はステップ５４８に移行する。

ステップ５４６において、閾値判定部１５８は、Ｉｎ＝１と、カウンタＮの現在の値とに対応する処理を選択する。ここでは、閾値判定部１５８のＲＯＭには、Ｉｎ及びＮに対応させて、処理を特定するための選択情報が記憶されており、閾値判定部１５８は、Ｉｎ及びＮの組に対応する選択情報ＩＤを、ＲＯＭから読出して出力する。その後、制御は、図１４のステップ５０６に戻る。

ステップ５４８において、閾値判定部１５８は、Ｉｎ＝２と、カウンタＮの現在の値とに対応する処理を選択する。その後、制御は、図１４のステップ５０６に戻る。

ステップ５５０において、閾値判定部１５８は、カウンタＮに“１”を加算する。その後、制御はステップ５４２に戻る。

図１４のステップ５２４において、閾値判定部１５８は第４判定処理を実行し、その結果に応じて所定の処理を選択する。第４判定処理は、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が静電スイッチＯＦＦ状態で実行される。例えば、指により第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２が押下された後、指が第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２から離されたときに実行される。第４判定処理は、具体的には図１６のフローチャートに示されている。

図１６のステップ５６０において、閾値判定部１５８は、繰返しカウンタＮに“２”をセットし、ＲＡＭからスイッチ状態変数Ｆを読出す。

ステップ５６２において、閾値判定部１５８は、ステップ５６０でＲＡＭから読出したスイッチ状態変数Ｆが、カウンタＮと等しいか否かを判定する。等しいと判定された場合、制御はステップ５６４に移行する。そうでなければ、制御はステップ５７８に移行する。

ステップ５６４において、閾値判定部１５８は、終了情報Ｏｕｔが“１”であるか否かを判定する。Ｏｕｔ＝１であれば、制御はステップ５６６に移行する。そうでなければ（Ｏｕｔ＝２）、制御はステップ５７２に移行する。

ステップ５６６において、閾値判定部１５８は、開始情報Ｉｎが“１”であるか否かを判定する。Ｉｎ＝１であれば、制御はステップ５６８に移行する。そうでなければ（Ｉｎ＝２）、制御はステップ５７０に移行する。

ステップ５６８において、閾値判定部１５８は、Ｏｕｔ＝１と、Ｉｎ＝１と、カウンタＮの現在の値との組に対応する処理を選択する。ここでは、閾値判定部１５８のＲＯＭには、Ｏｕｔ、Ｉｎ及びＮの組に対応させて、処理を特定するための選択情報が記憶されており、閾値判定部１５８は、Ｏｕｔ、Ｉｎ及びＮの組に対応する選択情報ＩＤを、ＲＯＭから読出して出力する。その後、制御は、図１４のステップ５２６に移行する。

ステップ５７０において、閾値判定部１５８は、Ｏｕｔ＝１と、Ｉｎ＝２と、カウンタＮの現在の値との組に対応する処理を選択する。その後、制御は、図１４のステップ５２６に移行する。

ステップ５７２において、閾値判定部１５８は、開始情報Ｉｎが“１”であるか否かを判定する。Ｉｎ＝１であれば、制御はステップ５７４に移行する。そうでなければ（Ｉｎ＝２）、制御はステップ５７６に移行する。

ステップ５７４において、閾値判定部１５８は、Ｏｕｔ＝２と、Ｉｎ＝１と、カウンタＮの現在の値との組に対応する処理を選択する。その後、制御は、図１４のステップ５２６に移行する。

ステップ５７６において、閾値判定部１５８は、Ｏｕｔ＝２と、Ｉｎ＝２と、カウンタＮの現在の値との組に対応する処理を選択する。その後、制御は、図１４のステップ５２６に移行する。

ステップ５７８において、閾値判定部１５８は、カウンタＮに“２”を加算する。その後、制御はステップ５６２に戻る。

このように、第１スイッチ１５０又は第２スイッチ１５２の静電スイッチＯＮ状態（ＳＷ＝１）においては、第３判定処理（ステップ５４０〜ステップ５５０）が実行され、開始情報Ｉｎと、現在ＲＡＭに記憶されているスイッチ状態変数Ｆとに応じた選択情報ＩＤが、閾値判定部１５８から出力される。また、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２が共に静電スイッチＯＦＦ状態（ＳＷ＝０）になれば、第４判定処理（ステップ５６０〜ステップ５７８）が実行され、Ｏｕｔと、Ｉｎと、現在ＲＡＭに記憶されているスイッチ状態変数Ｆとに応じた選択情報ＩＤが、閾値判定部１５８から出力される。

ステップ５２４（第４判定処理）の後、ステップ５２６において、閾値判定部１５８は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示は、例えば、入力装置１４０への電力供給のＯＦＦによりなされる。終了の指示を受けたと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ５００に戻る。

以上により、入力装置１４０は、ユーザの指による第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２に対するスイッチ操作に応じて、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の状態の遷移を記憶することができ、それに応じた選択情報ＩＤを出力することができる。即ち、入力装置１４０は、ユーザが、図１２に示した第４タイプのスイッチ操作を行なった場合に、静電スイッチＯＮ、メカスイッチＯＮ等に応じて選択情報ＩＤを出力して、電子機器に所定の処理を実行させることができる。また、第４タイプのスイッチ操作のように、ユーザが第２スイッチ１５２から指を離したときに、入力装置１４０は、指を離す前にユーザが行なった第１スイッチ１５０に対する操作を考慮して、それに応じて選択情報ＩＤを出力して、電子機器に所定の処理を実行させることができる。

上記では、スイッチが２つの場合を説明したが、これに限定されない。３つ以上のスイッチを備えていてもよい。

（第３の実施の形態）
第２の実施の形態に係る入力装置は、２つのスイッチを備え、２つのスイッチに対するユーザのスイッチ操作の履歴に応じた入力を可能とするが、指が２つのスイッチの間に位置している場合を考慮していない。第３の実施の形態に係る入力装置は、指が２つのスイッチの間に位置した場合には、その情報もユーザのスイッチ操作の履歴に含み、ユーザのスイッチ操作の履歴に応じた入力を可能とする。

図１７を参照して、本実施の形態に係る入力装置１７０は、矩形波発生部１７２、第１スイッチ１５０、第２スイッチ１５２、第１Ａ／Ｄ変換部１５４、第２Ａ／Ｄ変換部１５６、及び閾値判定部１７４を含む。第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２は、第１の実施の形態のスイッチ１１０（図２参照）と同様に構成されたモーメンタリスイッチ（タクトスイッチ）である。したがって、第１の実施の形態と同様に、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２に関して、静電スイッチＯＮの閾値ＴｈＨ＋、静電スイッチＯＦＦの閾値ＴｈＨ−、及び、メカスイッチＯＮの閾値ＴｈＭが設定される。第１Ａ／Ｄ変換部１５４及び第２Ａ／Ｄ変換部１５６は、第１の実施の形態のＡ／Ｄ変換部１３２と同様に構成され、同様の機能を有する。

入力装置１７０は、図１８に示したユーザのスイッチ操作において、指が第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の間に位置したときには、その情報を履歴として記憶する。そのために、入力装置１７０は、制御信号Ｓｆにより矩形波発生部１７２を制御して、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の何れか一方に矩形波を入力させる。第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の他方（矩形波を入力しない方）から、容量結合により出力される信号は、対応するＡ／Ｄ変換部で変換され、閾値判定部１５８に入力される。閾値判定部１５８は、制御信号Ｓｆにより、矩形波を入力するスイッチを変更して、この処理を繰返し、第１Ａ／Ｄ変換部１５４及び第２Ａ／Ｄ変換部１５６から出力される信号Ｓｇ１及びＳｇ２を用いて判定処理を行なう。

以下、入力装置１７０による、ユーザのスイッチ操作を検出するプログラムに関して、図１９を参照して説明する。閾値判定部１５８はマイコンを備えており、図１９の各処理はマイコンによって実行される。また、第１及び第２の実施の形態と同様に、予め、閾値ＴｈＨ＋、ＴｈＨ−、及びＴｈＭの値が決定され、閾値判定部１７４のマイコン内部のＲＯＭに記憶されている。

また、指が第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の間に位置することを検出するための閾値ＴｈＡ及びＴｈＢが決定され、閾値判定部１７４のマイコン内部のＲＯＭに記憶されている。例えば、指が第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２間の中央（指を第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２を結ぶ線分の中点）から少し上方に位置させた状態で、第２スイッチ１５２の第１端子１１８に矩形波を入力（以下、ドライブともいう）し、第１スイッチ１５０の第２端子１２０から出力される信号から生成される第１Ａ／Ｄ変換部１５４の出力信号Ｓｇ１を測定し、その値から求めた静電容量の減少値（指が第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２から無限遠にある状態との差）を、閾値ＴｈＡとして決定する。同様に、指を第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２間の中央から少し上方に位置させた状態で、第１スイッチ１５０をドライブし、第２スイッチ１５２の第２端子１２０から出力される信号から生成される第２Ａ／Ｄ変換部１５６の出力信号Ｓｇ２を測定し、その値から求めた静電容量の減少値を、閾値ＴｈＢとして決定する。

ステップ７００において、閾値判定部１７４は、制御信号Ｓｆにより矩形波発生部１７２を制御し、第１スイッチ１５０をドライブし、第２スイッチ１５２の出力信号を測定し、静電容量の減少値βを算出する。

ステップ７０２において、閾値判定部１７４は、制御信号Ｓｆにより矩形波発生部１７２を制御し、第２スイッチ１５２をドライブし、第１スイッチ１５０の出力信号を測定し、静電容量の減少値αを算出する。

ステップ７０４において、閾値判定部１７４は、マイコン内部のＲＡＭからＴｈＡ及びＴｈＢを読出し、ＴｈＡ及びＴｈＢと、ステップ７００及びステップ７０２で得られたα及びβとを用いて、α＋β＞ＴｈＡ＋ＴｈＢであるか否かを判定する。α＋β＞ＴｈＡ＋ＴｈＢであると判定された場合、制御はステップ７０６に移行する。そうでなければ、制御はステップ７００に戻る。

ステップ７０６において、閾値判定部１７４は、α＞ＴｈＡであるか否かを判定する。α＞ＴｈＡであると判定された場合、制御はステップ７０８に移行する。そうでなければ、制御はステップ７１０に移行する。

ステップ７０８において、閾値判定部１７４は、β＞ＴｈＢであるか否かを判定する。β＞ＴｈＢである場合（指が第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の間に在る）、制御はステップ７１４に移行する。そうでなければ、指が第１スイッチ１５０上に位置しているので、制御はステップ７１２に移行する。

ステップ７１２において、閾値判定部１７４は、第１スイッチ１５０に関する判定処理を実行する。この処理は、第１スイッチ１５０に対するスイッチ操作の履歴を検出し、対応する選択情報を出力する処理である。閾値判定部１７４は、例えば、第１の実施の形態として図７に示した処理と同様の処理を行なう。

ステップ７１４において、閾値判定部１７４は、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の間に在る指の位置を求める。例えば、ステップ７００及びステップ７０２で求めたα及びβを用いて、指の位置を比例配分により求める。図１８に示したように、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２間の距離をＬ、第１スイッチ１５０及び指の距離をｘとすれば、α：β＝（Ｌ−ｘ）：ｘ から、ｘを求めることができる。

ステップ７１８において、閾値判定部１７４は、ステップ７１４で求めた指の位置に対応する処理を選択する。ここでは、閾値判定部１７４のＲＯＭには、指の位置に対応させて、処理を特定するための選択情報が記憶されており、閾値判定部１７４は、指の位置に対応する選択情報ＩＤを、ＲＯＭから読出して出力する。

ステップ７０６でα＞ＴｈＡでないと判定された場合、ステップ７１０において、閾値判定部１７４は、β＞ＴｈＢであるか否かを判定する。β＞ＴｈＢであると判定された場合、指が第２スイッチ１５２の上に位置しているので、制御はステップ７１６に移行する。そうでなければ、制御はステップ７００に戻る。

ステップ７１６において、閾値判定部１７４は、第２スイッチ１５２に関する判定処理を実行する。この処理は、第２スイッチ１５２に対するスイッチ操作の履歴を検出し、対応する選択情報ＩＤを出力する処理である。閾値判定部１７４は、例えば、第１の実施の形態として図７に示した処理と同様の処理を行なう。

ステップ７１２、ステップ７１６、又はステップ７１８の後、ステップ７２０において、閾値判定部１７４は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示は、例えば、入力装置１７０への電力供給のＯＦＦによりなされる。終了の指示を受けたと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ７００に戻る。

以上により、入力装置１７０は、ユーザの指による第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２に対するスイッチ操作に加えて、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の間に指が位置したことをも考慮して、スイッチ操作の履歴を記憶することができ、それに応じた選択情報ＩＤを出力することができる。即ち、入力装置１７０は、第１スイッチ１５０及び第２スイッチ１５２の間に指が位置したことに応じて選択情報ＩＤを出力し、電子機器に所定の処理を実行させることができる。

上記では、静電容量の減少量を算出して、指の位置を判定する場合を説明したが、これに限定されない。第１及び第２の実施の形態と同様に、Ａ／Ｄ変換部からの出力信号Ｓｇ１及びＳｇ２を用いて、指の位置を判定してもよい。その場合、信号Ｓｇ１及びＳｇ２に関して、予め閾値を決定しておけばよい。

上記では、スイッチが２つの場合を説明したがこれに限定されない。３つ以上のスイッチに対するスイッチ操作を検出する場合には、隣接する２つのスイッチ毎に、図１９に示した処理を繰返し実行することにより、指の位置を特定することができる。即ち、２つのスイッチ間に指が位置する場合と同様に、α及びβを用いた比例式により、２つのスイッチを結ぶ線分上の点を求め、その点を通る垂線を決定する処理を、スイッチの異なる組合せに関して行なうことにより、複数の垂線の交点として指の位置を決定することができる。

本実施の形態の入力装置は、ＭＦＰの操作部に適用することができる。例えば、ＭＦＰの操作部が図２０のようなテンキーを含み、テンキーを構成する数字キー及び記号キー（「＊」キー及び「＃」キー）の各々が、本発明の入力装置のスイッチで構成されているとする。

従来では、図２０のように、テンキーにアルファベット及びひらがなが割当てられている場合、キーが押された場合に、数字ではなく、アルファベット又はひらがなを入力するためには、予め何らかの操作をして、アルファベット又はひらがなを入力するモードに設定することが必要である。本実施の形態の入力装置を採用することにより、入力モードを変更する操作を行なうことなく、アルファベット又はひらがなを入力することができる。

例えば、図２１に示すようにキーが押されたとする。図２１において、各キーが押される順序を丸付き数字で示す。即ち、図２１は、「７」キー、「２」キー、「８」キー、「８」キー、「３」キー、「３」キー、「７」キー、「７」キー、「７」キー、「６」キー、及び「６」キーが、この順で押される（押す度に指をキーから離す）ことを示す。この場合、各キーが、メカスイッチＯＮ状態になり、従来のテンキーと同様に、「７２８８３３７７７６６」の数字が入力される。３番目の「８」キーの押下と４番目の「８」キーの押下との間に、キー以外の領域がタッチされているが、これは入力操作とは判定されない。

これに対して、図２２は、図２１とキーを操作する順序は同じであるが、指をキーから離さずに一連の操作を行なう場合を示す。「ｉｎ」は、一連の操作の開始キーを表す。「ｏｕｔ」は、一連の操作の終了キー（指が離されたキー）を表す。

即ち、図２２では、指で最初に「７」キーが押下され、「７」キーのスイッチがメカスイッチＯＮ状態になる。その後、静電スイッチＯＮ状態（メカスイッチＯＦＦ状態）が維持されたまま（指が離れないまま）、指が、「２」キーの上、「８」キーの上、「８」キーと「６」キーとの間、「８」キーの上、「３」キーの上、「７」キーの上、及び「６」キーの上と移動し、「６」キーの上から離される。このとき、移動した各キーの上で押下され、メカスイッチＯＮ状態になる。「３」キー及び「６」キーの上では、それぞれ連続して２回押下され、「７」キーの上では連続して３回押下される。「８」キーと「６」キーとの間においても押下され、履歴として記憶される。このようなスイッチ操作に対しては、本実施の形態で示したように、閾値判定部１７４が判定処理を行なうことにより、例えば、アルファベット入力として処理することができる。

各キーに複数のアルファベットが割当てられているので、同じキーが連続して押下された回数により、１つのアルファベットが決定される。押下回数に応じて、割当てられた複数のアルファベットの先頭から数えたアルファベットが決定される。例えば、「７」キーが押下された後、「２」キーが押下されることにより、「７」キーに割当てられている「Ｐ」、「Ｑ」、「Ｒ」及び「Ｓ」のうち、先頭の「Ｐ」が決定される。「２」キーが押下された後、「８」キーが押下されることにより、「Ａ」が決定される。「８」キーが押下された後、指が「８」キーと「６」キーとの間に移動したことにより、「Ｔ」が決定される。続いて、再度「８」キーが押下された後、「３」キーが押下されることにより、「Ｔ」が決定される。「３」キーが押下された後、再度「３」キーが押下され、その後、「７」キーが押下されることにより、「３」キーに割当てられている「Ｄ」、「Ｅ」及び「Ｆ」のうち、２番目の「Ｅ」が決定される。これまでの操作により、「ＰＡＴＴＥ」が決定される。以下同様にして、図２２に示したスイッチ操作により「ＰＡＴＴＥＲＮ」が決定される。

また、図２０のテンキーにおいて、日本語のローマ字入力を行なうこともできる。例えば、図２３に示したようにスイッチ操作された場合を考える。図２３において、「ｉｎ」及び「ｏｕｔ」の意味は、図２２と同じである。「ｉｎ」が付されたキーから「ｏｕｔ」が付されるキーまでの操作は、指が離れず、静電スイッチＯＮ状態で行なわれる。

図２３においては、指で最初に「８」キーが押下され、「８」キーのスイッチがメカスイッチＯＮ状態になる。その後、指は「６」キーの上で離される。これにより、アルファベットの「Ｔ」及び「Ｏ」が決定される。続いて、「５」キーが押下され、メカスイッチＯＮ状態になる。その後、再度「５」キーが押下された後、指が「５」キーと「１」キーとの間に移動することにより、「５」キーに割当てられたアルファベット「Ｊ」、「Ｋ」及び「Ｌ」のうち、「Ｋ」が決定される。続いて、再度「５」キーが２回押下された後、「９」キーが押下されることにより、「Ｋ」が決定される。続いて、「９」キーがさらに２回押下された後、「６」キーで指が離されることにより、「Ｙ」及び「Ｏ」が決定される。即ち、図２３に示したスイッチ操作により「ＴＯＫＫＹＯ」が決定され、これをひらがなに変換することにより、「とっきょ」を決定することができる。

また、図２０のテンキーにおいて、フリック操作を検知することもできる。例えば、図２４に示したようにスイッチ操作された場合を考える。図２４において、「ｉｎ」及び「ｏｕｔ」の意味は、図２２と同じである。

図２４には、指で「４」キーがタッチされて、「４」キーのスイッチが静電スイッチＯＮ状態（メカスイッチＯＦＦ状態）となり、指が離されずに（静電スイッチＯＮ状態のまま）「６」キーの上に移動した後、指が離されるスイッチ操作を示している。この操作を、右方向へのフリック操作として処理することができる。同様にして、別方向へのフリック操作をスイッチ操作に割当てることができる。

上記の第１〜第３の実施の形態では、静電スイッチのＯＮ／ＯＦＦにヒステリシスを持たせる場合を説明したが、これに限定されない。メカスイッチの閾値に異なる２つの値を使用し、メカスイッチのＯＮ／ＯＦＦにヒステリシスを持たせてもよい。また、ＴｈＨ＋＝ＴｈＨ−とし、静電スイッチのＯＮ／ＯＦＦにヒステリシスを持たせないようにしてもよい。

上記の第１〜第３の実施の形態では、閾値判定部１３４がマイコンを備えている場合を説明したが、これに限定されない。閾値判定部１３４は、ＡＳＩＣ、又は、予めプログラムされたプログラム可能なＩＣ（ゲートアレイ等）を含み、これらにより、判定処理が実行されるように構成されてもよい。また、Ａ／Ｄ変換部１３２からの出力信号Ｓｇが、電子機器の制御部に入力され、電子機器の制御部が、上記の判定処理を実行してもよい。

上記の第１〜第３の実施の形態では、指によるスイッチ操作の履歴を記憶するためのスイッチ状態変数Ｆを、所定の条件を満たす場合に“１”だけ増大させる場合を説明したが、これに限定されない。所定の条件を満たした回数を記憶することができればよく、“１”と異なる定数を、スイッチ状態変数Ｆに加算してもよい。また、“１”と異なる定数を、スイッチ状態変数Ｆから減算してもよい。また、スイッチ状態変数Ｆを、所定の関数により単調に増加させてもよい。また、スイッチ状態変数Ｆを所定の関数により、単調に減少させてもよい。

上記の第１〜第３の実施の形態では、指によるスイッチ操作の履歴をスイッチ状態変数Ｆにより記憶する場合、即ち、所定条件を満たす毎にスイッチ状態変数Ｆをカウントアップし、判定には最終のスイッチ状態変数Ｆの値を用いる場合を説明したが、これに限定されない。スイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を時系列に記憶し、その時系列の情報を用いて判定を行なってもよい。

上記の第１〜第３の実施の形態では、所定周波数の矩形波を用い、指の接近による電極間の電界の減少を検出する相互容量方式により、指のスイッチ操作を検出する場合を説明したが、これに限定されない。指のスイッチ操作を検出することができればよく、指が接近することによる静電容量の増大を検出する自己容量方式を用いてもよい。その場合には、静電容量の変化に関する閾値を予め設定し、その閾値と測定値とを比較することにより、指によって操作されるスイッチの状態を判定することができる。

以上、実施の形態を説明することにより本発明を説明したが、上記した実施の形態は例示であって、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々変更して実施することができる。

１００、１４０、１７０ 入力装置
１１０ スイッチ
１１２ 固定接点
１１４ 可動接点部材
１１６ 導電部材
１１８ 第１端子
１２０ 第２端子
１２２ 収容部
１２４、１６０ シート
１３０、１７２ 矩形波発生部
１３２ Ａ／Ｄ変換部
１３４、１５８、１７４ 閾値判定部
１５０ 第１スイッチ
１５２ 第２スイッチ
１５４ 第１Ａ／Ｄ変換部
１５６ 第２Ａ／Ｄ変換部
２００ 指

Claims (8)

1. モーメンタリスイッチを有する入力装置であって、
   指により前記モーメンタリスイッチが操作されることによる静電容量又は電界の変化を検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果に応じて、前記モーメンタリスイッチの、静電スイッチとしてのオン／オフ状態及び機械式スイッチとしてのオン／オフ状態を判定する判定手段とを含む入力装置。
2. 前記検出手段は、指が前記モーメンタリスイッチに接近することによる電界強度の変化を検出し、
   所定周波数の矩形波を生成し、前記モーメンタリスイッチの２つの端子のうちの一方の端子に前記矩形波を入力する矩形波発生手段をさらに含み、
   前記検出手段は、前記矩形波が前記モーメンタリスイッチの前記一方の端子に入力された状態で、前記モーメンタリスイッチの他方の端子から出力される信号が入力され、入力信号の大きさに応じた出力信号を出力する変換手段と含み、
   前記一方の端子及び前記他方の端子は、前記モーメンタリスイッチが、機械式スイッチとしてオンすれば、電気的に接続され、
   前記判定手段は、前記変換手段の出力信号が入力され、
   前記判定手段は、前記変換手段の出力信号の大きさに応じて、前記モーメンタリスイッチの、静電スイッチとしてのオン／オフ状態及び機械式スイッチとしてのオン／オフ状態を判定する、請求項１に記載の入力装置。
3. 前記判定手段は、
   前記変換手段の出力信号を少なくとも２つの閾値と比較し、
   前記変換手段の出力信号が第１の閾値以下であれば、前記モーメンタリスイッチが、静電スイッチとしてオン状態にあると判定し、
   前記変換手段からの出力信号が、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上であれば、前記モーメンタリスイッチが、機械式スイッチとしてオン状態にあると判定する、請求項２に記載の入力装置。
4. 前記判定手段は、
   前記変換手段の出力信号が、前記第１の閾値以下になれば、所定の変数を、増大又は減少のうちの一方に変化させ、
   前記変換手段からの出力信号が、前記第２の閾値以上になれば、前記所定の変数を前記一方に変化させ、
   前記モーメンタリスイッチが、静電スイッチ又は機械式スイッチとしてオン状態にあるときに、前記変数の大きさに応じた情報を出力する、請求項３に記載の入力装置。
5. 前記判定手段は、
   前記変換手段の出力信号が、前記第２の閾値以上の値から、前記第１の閾値以上且つ前記第２の閾値未満の値になった後、再度前記第２の閾値以上の値になれば、前記所定の変数を前記一方に変化させる、請求項４に記載の入力装置。
6. 前記判定手段は、
   前記変換手段の出力信号が第３の閾値よりも大きければ、前記モーメンタリスイッチが、静電スイッチとしてオフ状態にあると判定し、
   前記変換手段の出力信号が、前記第３の閾値よりも大きくなれば、前記所定の変数を前記一方に変化させ、
   前記モーメンタリスイッチが、静電スイッチとしてオフ状態にあるときに、前記変数の大きさに応じた情報を出力し、
   前記第３の閾値は、前記第１の閾値よりも大きく、前記第２の閾値よりも小さい、請求項４又は５に記載の入力装置。
7. 複数の前記モーメンタリスイッチを含み、
   前記検出手段は、複数の前記モーメンタリスイッチの各々に関して、静電容量又は電界の変化を検出し、
   前記判定手段は、
   複数の前記モーメンタリスイッチの各々に関する前記検出手段の検出結果に応じて、複数の前記モーメンタリスイッチの各々に関して、静電スイッチとしてのオン／オフ状態及び機械式スイッチとしてのオン／オフ状態を判定し、
   複数の前記モーメンタリスイッチの各々に関する前記検出手段の検出結果を用いて、複数の前記モーメンタリスイッチ相互の間に指が位置するか否かを判定し、
   複数の前記モーメンタリスイッチ相互の間に指が位置したことに応じた情報を出力する、請求項１から６の何れか１項に記載の入力装置。
8. モーメンタリスイッチを有する入力装置の制御方法であって、
   指により前記モーメンタリスイッチが操作されることによる静電容量又は電界の変化を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップによる検出結果に応じて、前記モーメンタリスイッチの、静電スイッチとしてのオン／オフ状態及び機械式スイッチとしてのオン／オフ状態を判定する判定ステップとを含む制御方法。
   

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