JP4665126B2 - シート状スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、人間による踏み動作を検出するマットスイッチに関する。

図１４は、特許文献１に記載された従来のマットスイッチの断面図である。図１４に示すように、このマットスイッチは、８つの層が積層された構造を有する。最上層には、カバーシート５００が設けられる。カバーシート５００の下には、緩衝シート５１０が設けられる。緩衝シート５１０の下には、上部電極シート５２０が設けられる。上部電極シート５２０の下には、多数の孔５３１が形成された絶縁性のスペーサ５３０が設けられる。スペーサ５３０の下には、下部電極シート５４０が設けられる。下部電極シート５４０の下には、ビニールシート５５０及びビニールシート５７０によって形成されたポケット５６０に挿入された背板５６１が設けられる。

人間が足裏により、上記のマットスイッチを踏み付けると、孔５３１を介して、上部電極シート５２０と下部電極シート５４０とが接触して、スイッチがオンになる。

なお、背板５６１は、スイッチ領域（上部電極シート５２０が形成される領域）が折り畳まれるのを防止するためのものであり、通常の力では折り畳めない強度を有する。背板５６１は、発砲ポリエチレンの硬度を高くしたものを、１．５ミリの厚さにして用いている。また、背板５６１を重くすることで、マットスイッチが滑ったり、ずれたりすることを防止して、マットスイッチの設置を安定したものとしている。

特開平９−３２６２１６号公報（００２１、図８）

しかしながら、従来のマットスイッチでは、ビニールシート５５０をビニールシート５７０に高周波溶着することにより、ポケット５６０を形成している。溶着部５７１は薄くなるため、ビニールシート５７０の他の部分に比べて強度が劣る。しかも、このビニールシート５７０が、マットスイッチの裏側を覆う裏シートの働きをしているため、溶着部５７１が、マットスイッチを設置する床面に直接接触してしまう。このため、このようなマットスイッチの使用期間が長くなると、人間による踏み動作により、溶着部５７１の近傍から、ビニールシート５７０の破損が発生しうる。上記のように、背板５６１を重くして、マットスイッチが滑ったり、ずれたりすることを防止すれば、溶着部５７１には、より大きな負荷がかかり、このような防止策を講じない場合と比較して、ビニールシート５７０の破損の可能性も高くなる。

そこで、本発明は、長期間使用しても破損が発生し難いマットスイッチを提供することを目的とする。

請求項１記載のシート状スイッチは、導電領域が形成された第１の電極シートと、絶縁性のスペーサと、導電領域が形成され第２の電極シートと、備え、前記第１の電極シートの前記導電領域と前記第２の電極シートの前記導電領域とが、前記スペーサを挟んで、対向するように、前記第１の電極シート、前記スペーサ、及び、前記第２の電極シート、が積層され、前記第１の電極シートの表面に、導電体を格子状に形成することにより、前記第１の電極シートの前記導電領域を形成し、前記第２の電極シートの表面に、導電体を格子状に形成することにより、前記第２の電極シートの前記導電領域を形成し、前記第１の電極シートの表面に格子状に形成される前記導電体は、カーボンであり、前記第１の電極シートの前記導電領域には、格子状の前記カーボンに交差するように、銀が線状に形成され、前記第２の電極シートの表面に格子状に形成される前記導電体は、カーボンであり、前記第２の電極シートの前記導電領域には、格子状の前記カーボンに交差するように、銀が線状に形成される、シート状スイッチ。

請求項２記載のシート状スイッチでは、前記第１の電極シートの格子状の前記導電体と、前記第２の電極シートの格子状の前記導電体と、は交差する方向に形成される。

請求項３記載のシート状スイッチは、第１のシートと、第２のシートと、をさらに備え、前記第１の電極シート、前記スペーサ、及び前記第２の電極シートは、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に配置される。

請求項１記載のシート状スイッチでは、カーボンより導電率が大きい銀を導電領域に形成しているため、カーボンのみで導電領域を形成する場合と比較して、踏み込み動作をより感度良く検知できる。一方、銀より安価なカーボンを主体として導電領域を形成できるため、コストを考慮して、高価な銀の使用量を調整できる。

請求項２記載のシート状スイッチでは、第１の電極シートの格子状の導電体と、第２の電極シートの格子状の導電体と、が交差する方向に形成されるため、同一方向に形成される場合と比較して、第１の電極シートの導電体と第２の電極シートの導電体とが接触し易くなって、踏み込み動作を感度良く検知できる。

本発明の実施の形態におけるゲームシステムの全体構成を示す図。 図１のマットスイッチの分解斜視図。 （ａ）図２の上部電極シートの平面図。（ｂ）図２のスペーサの平面図。（ｃ）図２の下部電極シートの平面図。 図３（ｃ）の下部電極シートに形成された導電領域の拡大図。 図２のパッド層の説明図。 図１のＡ−Ａ線による断面図。 図１のＢ−Ｂ線による断面図。 図１のマットスイッチの裏面図。 図１の情報処理装置の電気的構成を示す図。 図９の高速プロセッサのブロック図。 図１のマットスイッチの他の例示図。 （ａ）図５のパッド層の他の構成例の表面図。（ｂ）図５のパッド層の他の構成例の裏面図。 （ａ）図５のパッド層のさらに他の構成例の表面図。（ｂ）図５のパッド層のさらに他の構成例の裏面図。 従来のマットスイッチの説明図。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下では、情報処理システムの１例として、ゲームシステムを挙げる。

図１は、本発明の実施の形態におけるゲームシステムの全体構成を示す図である。図１に示すように、このゲームシステムは、テレビジョンモニタ１、情報処理装置２０、及び、マットスイッチ４０、を具備する。テレビジョンモニタ１と情報処理装置２０とは、ＡＶケーブル３により接続される。情報処理装置２０には、ＡＣアダプタ５により、直流電源電圧が与えられる。ただし、ＡＣアダプタ５に代えて、電池（図示せず）により、直流電源電圧を与えることもできる。

情報処理装置２０のハウジング上面には、電源スイッチ２４が設けられる。マットスイッチ４０には、６つのシート状スイッチ（後述）が内蔵される。電源スイッチ２４がオンされると、情報処理装置２０は、マットスイッチ４０に内蔵されるシート状スイッチのオン／オフ情報を受けて、その情報に従った情報処理を実行する。

マットスイッチ４０の最上層を構成する表面シート４２には、６つのシート状スイッチに対応して、６つの踏み領域４６，４８，５２，５４，５０，５６が描かれる。従って、ゲームプレイヤは、この踏み領域４６，４８，５２，５４，５０，５６を踏み付けることで、対応するシート状スイッチをオンにすることができる。例えば、踏み領域４６，４８，５２，５４，５０，５６は、スクリーン印刷により、表面シート４２に形成される。

図２は、図１のマットスイッチ４０の構造を示す分解斜視図である。なお、図２において、図１と同様の部分については同一の参照符号を付している。図２に示すように、マットスイッチ４０は、裏面シート１９０、布シート１８０、パッド１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０、布シート１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０、下部電極シート１１０、絶縁性のスペーサ１００、上部電極シート７０、緩衝シート６０、及び、表面シート４２、を含む。

最下層には、裏面シート１９０が設けられ、裏面シート１９０の上層には、布シート１８０が設けられ、布シート１８０の上層には、パッド１６０〜１７０が設けられ、パッド１６０〜１７０の上層には、布シート１４０〜１５０が設けられ、布シート１４０〜１５０の上層には、下部電極シート１１０が設けられ、下部電極シート１１０の上層には、スペーサ１００が設けられ、スペーサ１００の上層には、上部電極シート７０が設けられ、上部電極シート７０の上層には、緩衝シート６０が設けられ、緩衝シート６０の上層（マットスイッチ４０の最上層）には、表面シート４２が設けられる。

下部電極シート１１０には、導電領域１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０，１３２，１３４，１３６が形成される。スペーサ１００には、導電領域１１２〜１２２の各々に対応する領域に、複数の孔１０２が形成される。上部電極シート７０には、下部電極シート１１０の導電領域１１２〜１２２に対応して、導電領域７２，７４，７６，７８，８０，８２が形成される。さらに、上部電極シート７０には、導電領域８４，８６，８８，９０，９２，９４が形成される。下部電極シート１１０の導電領域１１２〜１２２と上部電極シート７０の導電領域７２〜８２とが、スペーサ１００を挟んで、対向するように、下部電極シート１１０、スペーサ１００、及び、上部電極シート７０、が積層される。従って、導電領域１１２〜１３６は、下部電極シート１１０の上面に形成され、導電領域７２〜９４は、上部電極シート７０の下面に形成される。なお、導電領域７２〜９４は、上部電極シート７０の下面に形成されるため、図２では、導電領域７２〜９４を破線で表している。

ここで、下部電極シート１１０、スペーサ１００、及び、上部電極シート７０、はスイッチ層３００を構成する。また、下部電極シート１１０の導電領域１１２と、上部電極シート７０の導電領域７２と、スペーサ１００のこれらに対応する領域（複数の孔１０２を含む。）と、でシート状スイッチが形成される。下部電極シート１１０の導電領域１１４と、上部電極シート７０の導電領域７４と、スペーサ１００のこれらに対応する領域（複数の孔１０２を含む。）と、でシート状スイッチが形成される。下部電極シート１１０の導電領域１１６と、上部電極シート７０の導電領域７６と、スペーサ１００のこれらに対応する領域（複数の孔１０２を含む。）と、でシート状スイッチが形成される。下部電極シート１１０の導電領域１１８と、上部電極シート７０の導電領域７８と、スペーサ１００のこれらに対応する領域（複数の孔１０２を含む。）と、でシート状スイッチが形成される。下部電極シート１１０の導電領域１２０と、上部電極シート７０の導電領域８０と、スペーサ１００のこれらに対応する領域（複数の孔１０２を含む。）と、でシート状スイッチが形成される。下部電極シート１１０の導電領域１２２と、上部電極シート７０の導電領域８２と、スペーサ１００のこれらに対応する領域（複数の孔１０２を含む。）と、でシート状スイッチが形成される。例えば、以上のようなシート状スイッチは、メンブレンスイッチである。

なお、表面シート４２及び裏面シート１９０は、例えば、非フタル酸系のポリビニルクロライド製のシートである。また、緩衝シート６０及びスペーサ１００は、例えば、厚さ約４ミリメートルのスポンジシートである。また、電極シート７０，１１０は、例えば、ポリプロピレン製の透明シートである。また、布シート１４０〜１５０及び布シート１８０は、例えば、布製の薄地のシートである。また、パッド１６０〜１７０は、例えば、厚さ約８ミリメートルのポリウレタン製のパッドである。

図３は、図２のスイッチ層３００の説明図である。図３（ａ）は、図２の上部電極シート７０の平面図、図３（ｂ）は、図２のスペーサ１００の平面図、図３（ｃ）は、図２の下部電極シート１１０の平面図、である。なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）において、図２と同様の部分については同一の参照符号を付している。

図３（ａ）に示すように、導電領域７２〜９４は、上部電極シート７０の下面に、格子状の導電体パターンを形成することにより、形成される。また、導電領域７２，７４，７６，７８，８０，８２のそれぞれからは、上部電極シート７０の上側の縁部中央に向かって、導電領域８４，８６，８８，９０，９４，９２が延設される。導電領域８４〜９４は、上部電極シート７０の下面に、格子状の導電体パターンを形成すること（図示せず）により、形成される。

図３（ｃ）に示すように、導電領域１１２〜１２２は、下部電極シート１１０の上面に、格子状の導電体パターンを形成することにより、形成される。また、導電領域１１２と導電領域１１４とは、導電領域１２６により接続され、導電領域１１２と導電領域１１６とは、導電領域１２４により接続され、導電領域１１６と導電領域１１４とは、導電領域１３６により接続される。導電領域１２０と導電領域１１８とは、導電領域１３０により接続され、導電領域１２０と導電領域１２２とは、導電領域１３４により接続され、導電領域１１８と導電領域１２２とは、導電領域１３２により接続される。導電領域１１４と導電領域１１８とは、導電領域１２８により接続され、この導電領域１２８は、下部電極シート１１０の上側の縁部中央に延びている。導電領域１２４〜１３６は、下部電極シート１１０の上面に、格子状の導電体パターンを形成すること（図示せず）により、形成される。

ここで、図３（ａ）と図３（ｂ）とを比較して分かるように、上部電極シート７０の導電体パターンと、下部電極シート１１０の導電体パターンと、は交差する方向に形成されている。また、図３（ａ）〜図３（ｃ）から分かるように、スペーサ１００には、導電領域１１２，７２に対応する領域、導電領域１１４，７４に対応する領域、導電領域１１６，７６に対応する領域、導電領域１１８，７８に対応する領域、導電領域１２０，８０に対応する領域、及び、導電領域１２２，８２に対応する領域、に複数の孔１０２が形成される。

図４は、図３（ｃ）の導電領域１１２，１２４，１２６の詳細な説明図である。なお、図４において、図３（ｃ）と同様の部分については同一の参照符号を付している。図４に示すように、導電体パターン１１５、及び、格子状の導電体パターン１１３、を下部電極シート１１０の上面に形成することにより、導電領域１１２，１２４，１２６を形成する。例えば、導電体パターン１１５、及び、格子状の導電体パターン１１３、を下部電極シート１１０の上面に、スクリーン印刷することにより、導電領域１１２，１２４，１２６を形成する。

導電体パターン１１５は、導電体パターン１１３と比較して、粗いパターンとなっている。従って、導電体パターン１１５として、例えば、カーボンより導電率が高いが高価である銀を使用し、導電体パターン１１３として、例えば、銀より安価なカーボンを使用できる。他の導電領域１１４〜１３６及び導電領域７２〜９４も同様に、導電体パターン１１５及び格子状の導電体パターンにより形成される。ただし、上記のように、下部電極シート１１０の格子状の導電体パターン１１３と、上部電極シート７０の格子状の導電体パターン１１３と、は交差する方向に形成される（図３（ａ）及び図３（ｃ）参照）。

さて、図２の説明に戻る。布シート１４０〜１５０は、対応するパッド１６０〜１７０を覆うように、布シート１８０に縫い付けられる。この場合、パッド１６０〜１７０は、対応する踏み領域４６〜５６の下部に位置するように配置される。このようにして、パッド１６０〜１７０を固定することにより、パッド層３１０が形成される。

図５は、図２のパッド層３１０の説明図である。なお、図５において、図２と同様の部分については、同一の参照符号を付している。図５に示すように、パッド１６０を覆うように、布シート１４０を、布シート１８０に、糸３１２で縫い付ける。他のパッド１４２〜１５０も同様にして、対応する踏み領域４８〜５６の下部に位置するように配置され、かつ、固定される。

図６は、図１のマットスイッチ４０のＡ−Ａ線による断面図である。なお、図６において、図１、図２、及び、図５、と同様の部分については同一の参照符号を付している。図６に示すように、最下層の裏面シート１９０の上層に、パッド層３１０（シート１８０、パッド１６０、及び、シート１４０により構成される。）が形成される。さらに、パッド層３１０の上層に、スイッチ層３００（下部電極シート１１０、スペーサ１００、及び、上部電極シート７０により構成される。）が形成される。さらに、スイッチ層３００の上層に、緩衝シート６０が設けられる。さらに、緩衝シート６０の上層（マットスイッチ４０の最上層）に、表面シート４２が設けられる。

以上のように積層された裏面シート１９０、パッド層３１０、スイッチ層３００、緩衝シート６０、及び、表面シート４２、は布製テープ３０により縁どられ、糸４４で縫い付けられる（図１参照）。このようにして、マットスイッチ４０が構成される。布製テープ３０は、例えば、バイアステープである。

なお、上記のように、布シート１４０は、パッド１６０を覆うように、布シート１８０に、糸３１２で縫い付けられる。また、上記のように、下部電極シート１１０の上面に形成された導電領域１１２と、上部電極シート７０の下面に形成された導電領域７２と、はスペーサ１００を挟んで対向している。従って、ゲームプレイヤが、表面シート４２を踏み付けると、スペーサ１００が収縮するため、孔１０２を介して、下部電極シート１１０の導電領域１１２と上部電極シート７０の導電領域７２とが接触して、スイッチがオンになる。

図７は、図１のマットスイッチ４０及び情報処理装置２０のＢ−Ｂ線による断面図である。なお、図７において、図１及び図６と同様の部分については同一の参照符号を付している。図７に示すように、情報処理装置２０のカバー２２とベース２３とで、マットスイッチ４０の縁部を挟む。この場合、カバー２２の内面に下向きに突出して形成されたボス２５が、ベース２３の内面に上向きに突出して形成されたボス２６に挿入される。そして、ボス２６の内部から、ビス２９をボス２５に螺合することにより、カバー２２とベース２３とが接合される。さらに、ビス２８を、マットスイッチ４０に貫通させ、ベース２３の内面に上向きに突出して形成されたボス２７に螺合して、マットスイッチ４０を、情報処理装置２０に取り付ける。なお、マットスイッチ４０を、カバー２２とベース２３とで挟み込んでいるが、これも、マットスイッチ４０を情報処理装置２０に固定する役割を果たす。また、カバー２２及びベース２３により、情報処理装置２０のハウジングが構成される。カバー２２及びベース２３は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂製である。

図８は、図１のマットスイッチ４０の裏面図である。なお、図８において、図１及び図２と同様の部分については同一の参照符号を付している。図８に示すように、裏面シート１９０の表面には、滑り止め５１，５３，５５，５７が取り付けられる。この場合、滑り止め５７，５５，５３，５１は、踏み領域４６，４８，５２，５４に対応する位置に取り付けられる。滑り止め５７，５５，５３，５１は、例えば、合成ゴム製である。

図９は、図１の情報処理装置２０の電気的な構成を示す図である。なお、図９において、図１及び図２と同様の部分については同一の参照符号を付している。図９に示すように、情報処理装置２０は、高速プロセッサ２００、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）２５６、バス２５４、コネクタ２５７、画像信号出力端子２５０、及び、音信号出力端子２５２、を含む。

高速プロセッサ２００には、バス２５４が接続される。バス２５４には、ＲＯＭ２５６が接続される。従って、高速プロセッサ２００は、バス２５４を介して、ＲＯＭ２５６にアクセスすることができるので、ＲＯＭ２５６に格納されたゲームプログラムをリードして実行でき、また、ＲＯＭ２５６に格納された画像データ及び音データをリードして処理し、画像信号及び音信号を生成して、画像信号出力端子２５０及び音信号出力端子２５２に出力することができる。

マットスイッチ４０の導電領域１２８は、コネクタ２５７を介して、抵抗素子２５８の一方端に接続される。抵抗素子２５８の他方端は、電源Ｖｃｃ及びコンデンサ２７１の一方端に接続される。コンデンサ２７１の他方端は、接地される。

一方、マットスイッチ４０の導電領域８４は、コネクタ２５７を介して、抵抗素子２５９の一方端に接続される。抵抗素子２５９の他方端（ノードＮ１）は、高速プロセッサ２００の入力ポート及びコンデンサ２７０の一方端に接続される。コンデンサ２７０の他方端は、接地される。マットスイッチ４０の導電領域８８は、コネクタ２５７を介して、抵抗素子２６０の一方端に接続される。抵抗素子２６０の他方端（ノードＮ２）は、高速プロセッサ２００の入力ポート及びコンデンサ２６９の一方端に接続される。コンデンサ２６９の他方端は、接地される。マットスイッチ４０の導電領域８６は、コネクタ２５７を介して、抵抗素子２６１の一方端に接続される。抵抗素子２６１の他方端（ノードＮ３）は、高速プロセッサ２００の入力ポート及びコンデンサ２６８の一方端に接続される。コンデンサ２６８の他方端は、接地される。

マットスイッチ４０の導電領域９０は、コネクタ２５７を介して、抵抗素子２６２の一方端に接続される。抵抗素子２６２の他方端（ノードＮ４）は、高速プロセッサ２００の入力ポート及びコンデンサ２６７の一方端に接続される。コンデンサ２６７の他方端は、接地される。マットスイッチ４０の導電領域９２は、コネクタ２５７を介して、抵抗素子２６３の一方端に接続される。抵抗素子２６３の他方端（ノードＮ５）は、高速プロセッサ２００の入力ポート及びコンデンサ２６６の一方端に接続される。コンデンサ２６６の他方端は、接地される。マットスイッチ４０の導電領域９４は、コネクタ２５７を介して、抵抗素子２６４の一方端に接続される。抵抗素子２６４の他方端（ノードＮ６）は、高速プロセッサ２００の入力ポート及びコンデンサ２６５の一方端に接続される。コンデンサ２６５の他方端は、接地される。

ここで、ノードＮ１〜ノードＮ６の各々に接続されるラインは、高速プロセッサ２００の内部で、プルダウンされる。

以上により、マットスイッチ４０の下部電極シート１１０の導電領域１１２〜１２２には、抵抗素子２５８を介して電源電圧が与えられる。また、マットスイッチ４０の上部電極シート７０の導電領域７２〜８２は、ノードＮ１〜ノードＮ６を介して、プルダウンされる。従って、ゲームプレイヤにより、踏み領域４６が踏み込まれると、導電領域１１２と導電領域７２とが接触して電流が流れる（踏み領域４６に対応するシート状スイッチがオンになる。）。同様に、ゲームプレイヤにより、踏み領域４８〜５６が踏み込まれると、対応するシート状スイッチがオンになる。

以上のようにして、踏み領域４６〜５６に対応するシート状スイッチがオンになると（踏まれた状態）、対応するノードＮ１〜Ｎ６が、ハイ（ｈｉｇｈ）レベルになる。一方、踏み領域４６〜５６に対応するシート状スイッチがオフのときは（踏まれていない状態）、対応するノードＮ１〜Ｎ６は、ハイインピーダンス状態となる。

高速プロセッサ２００は、ＲＯＭ２５６に格納されたゲームプログラムを実行し、画像信号を生成して画像信号出力端子２５０に出力する。これにより、ゲーム画面が、テレビジョンモニタ１に表示される。また、高速プロセッサ２００は、ＲＯＭ２５６に格納されたゲームプログラムを実行し、音楽や効果音等の音信号を生成して音信号出力端子２５２に出力する。これにより、音楽や効果音等が、テレビジョンモニタ１のスピーカ（図示せず）から出力される。

ゲームプレイヤは、テレビジョンモニタ１に表示されたゲーム画面に従って、マットスイッチ４０を踏み込むと、踏み込まれた踏み領域４６〜５６に対応するシート状スイッチがオンになる。高速プロセッサ２００は、マットスイッチ４０の各シート状スイッチのオン／オフ情報を受けて、ゲームプログラムが指示する情報処理を実行して、ゲームを進行させる。

図１０は、図９の高速プロセッサ２００のブロック図である。図９に示すように、この高速プロセッサ２００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）２０１、グラフィックプロセッサ２０２、サウンドプロセッサ２０３、ＤＭＡ（ｄｉｒｅｃｔ ｍｅｍｏｒｙ ａｃｃｅｓｓ）コントローラ２０４、第１バス調停回路２０５、第２バス調停回路２０６、内部メモリ２０７、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ：ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２０８、入出力制御回路２０９、タイマ回路２１０、ＤＲＡＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）リフレッシュ制御回路２１１、外部メモリインタフェース回路２１２、クロックドライバ２１３、ＰＬＬ（ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ）回路２１４、低電圧検出回路２１５、第１バス２１８、及び、第２バス２１９、を含む。

ＣＰＵ２０１は、メモリ（内部メモリ２０７、又は、ＲＯＭ２５６）に格納されたゲームプログラムに従い、各種演算やシステム全体の制御を行う。ＣＰＵ２０１は、第１バス２１８及び第２バス２１９のバスマスタであり、それぞれのバスに接続された資源にアクセスが可能である。

グラフィックプロセッサ２０２は、第１バス２１８及び第２バス２１９のバスマスタであり、内部メモリ２０７、又は、ＲＯＭ２５６に格納されたデータを基に、画像信号を生成して、画像信号出力端子２５０へ出力する。グラフィックプロセッサ２０２は、第１バス２１８を通じて、ＣＰＵ２０１により制御される。また、グラフィックプロセッサ２０２は、ＣＰＵ２０１に対して、割込み要求信号２２０を発生する機能を有する。

サウンドプロセッサ２０３は、第１バス２１８及び第２バス２１９のバスマスタであり、内部メモリ２０７、又は、ＲＯＭ２５６に格納されたデータを基に、音信号を生成して、音信号出力端子２５２へ出力する。サウンドプロセッサ２０３は、第１バス２１８を通じて、ＣＰＵ２０１により制御される。また、サウンドプロセッサ２０３は、ＣＰＵ２０１に対して、割込み要求信号２２０を発生する機能を有する。

ＤＭＡコントローラ２０４は、ＲＯＭ２５６から、内部メモリ２０７へのデータ転送を司る。また、ＤＭＡコントローラ２０４は、データ転送の完了を通知するために、ＣＰＵ２０１に対する割込み要求信号２２０を発生する機能を有する。ＤＭＡコントローラ２０４は、第１バス２１８及び第２バス２１９のバスマスタである。ＤＭＡコントローラ２０４は、第１バス２１８を通じてＣＰＵ２０１により制御される。

内部メモリ２０７は、マスクＲＯＭ、ＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、及び、ＤＲＡＭのうち、必要なものを備える。バッテリによるＳＲＡＭのデータ保持が必要とされる場合、バッテリ２１７が必要となる。ＤＲＡＭが搭載される場合、定期的にリフレッシュと呼ばれる記憶内容保持のための動作が必要とされる。

第１バス調停回路２０５は、第１バス２１８の各バスマスタからの第１バス使用要求信号を受け付け、調停を行い、各バスマスタへの第１バス使用許可信号を発行する。各バスマスタは、第１バス使用許可信号を受領することによって第１バス２１８に対するアクセスが許可される。ここで、第１バス使用要求信号及び第１バス使用許可信号は、図１０では、第１バス調停信号２２２として示されている。

第２バス調停回路２０６は、第２バス２１９の各バスマスタからの第２バス使用要求信号を受け付け、調停を行い、各バスマスタへの第２バス使用許可信号を発行する。各バスマスタは、第２バス使用許可信号を受領することによって第２バス２１９に対するアクセスが許可される。ここで、第２バス使用要求信号及び第２バス使用許可信号は、図１０では、第２バス調停信号２２３として示されている。

入出力制御回路２０９は、外部入出力装置や外部の半導体素子との通信等を入出力信号を介して行う。入出力信号は、第１バス２１８を介して、ＣＰＵ２０１からリード／ライトされる。また、入出力制御回路２０９は、ＣＰＵ２０１に対して、割込み要求信号２２０を発生する機能を有する。

この入出力制御回路２０９は、入力ポートに接続され、マットスイッチ４０からのオン／オフ信号を受け付ける。

タイマ回路２１０は、設定された時間間隔に基づき、ＣＰＵ２０１に対する割込み要求信号２２０を発生する機能を有する。時間間隔等の設定は、第１バス２１８を介してＣＰＵ２０１によって行われる。

ＡＤＣ２０８は、アナログ入力信号をデジタル信号に変換する。このデジタル信号は、第１バス２１８を介してＣＰＵ２０１によってリードされる。また、ＡＤＣ２０８は、ＣＰＵ２０１に対して、割込み要求信号２２０を発生する機能を有する。

ＰＬＬ回路２１４は、水晶振動子２１６より得られる正弦波信号を逓倍した高周波クロック信号を生成する。

クロックドライバ２１３は、ＰＬＬ回路２１４より受け取った高周波クロック信号を、各ブロックへクロック信号２２５を供給するのに十分な信号強度へ増幅する。

低電圧検出回路２１５は、電源電圧Ｖｃｃを監視し、電源電圧Ｖｃｃが一定電圧以下のときに、ＰＬＬ回路２１４のリセット信号２２６、その他のシステム全体のリセット信号２２７を発行する。また、内部メモリ２０７がＳＲＡＭで構成されており、かつ、ＳＲＡＭのバッテリ２１７によるデータ保持が要求される場合、電源電圧Ｖｃｃが一定電圧以下のときに、バッテリバックアップ制御信号２２４を発行する機能を有する。

次に、図１のマットスイッチ４０の他の構成例を説明する。図１１は、図１のマットスイッチ４０の他の構成の分解斜視図である。なお、図１１において、図２と同様の部分については同一の参照符号を付している。図２のマットスイッチ４０では、裏面シート１９０の上層にパッド層３１０を設け、パッド層３１０の上層にスイッチ層３００を設け、スイッチ層３００の上層に緩衝シート６０を設け、緩衝シート６０の上層に表面シート４２を設けたのに対して、図１１のマットスイッチ４０では、裏面シート１９０の上層に緩衝シート６０を設け、緩衝シート６０の上層にスイッチ層３００を設け、スイッチ層３００の上層にパッド層３１０を設け、パッド層３１０の上層に表面シート４２を設けている。

次に、図２のパッド層３１０の他の構成例を説明する。この例では、図２及び図１１において、布シート１８０に代えて、これと同様の形状の非フタル酸系のポリビニルクロライド製のシートを使用し、かつ、布シート１４０〜１５０に代えて、これらと同様の形状の非フタル酸系のポリビニルクロライド製のシートを使用する。従って、両者の接合は、溶着により行う。この点を具体例を挙げながら説明する。

図１２は、図２のパッド層３１０の他の構成例の説明図である。図１２（ａ）は、パッド層３１０の他の構成例の表面図、図１２（ｂ）は、パッド層３１０の他の構成例の裏面図である。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、非フタル酸系のポリビニルクロライド製のシート４００が、パッド１６０を覆うように、非フタル酸系のポリビニルクロライド製のシート４１０に溶着される。このようにして、パッド１６０が、踏み領域４６に対応する位置に固定される。この場合、溶着部４０２と非溶着部４０４とが交互に形成されるように、溶着が実行される。溶着は、例えば、超音波溶着である。なお、他のパッド１６２〜１７０も同様にして、シート４１０に固定される。

次に、図２のパッド層３１０のさらに他の構成例を説明する。この例では、図２及び図１１において、布シート１８０に代えて、これと同様の形状の非フタル酸系のポリビニルクロライド製のシートを使用し、かつ、布シート１４０〜１５０に代えて、これらと同様の形状の非フタル酸系のポリビニルクロライド製のシートを使用する。従って、両者の接合は、溶着により行う。ただし、布シート１４０〜１５０に代わる各シートには、孔が形成される。この点を具体例を挙げながら説明する。

図１３は、図２のパッド層３１０の他の構成例の説明図である。図１３（ａ）は、パッド層３１０の他の構成例の表面図、図１３（ｂ）は、パッド層３１０の他の構成例の裏面図である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、非フタル酸系のポリビニルクロライド製のシート４２０が、パッド１６０を覆うように、非フタル酸系のポリビニルクロライド製のシート４１０に溶着される。このようにして、パッド１６０が、踏み領域４６に対応する位置に固定される。この場合、溶着は、非溶着部を形成することなく行われるので、図１２と異なって、隙間のない溶着部４０６が形成される。ただし、シート４２０には複数の孔４０８が形成される。溶着は、例えば、超音波溶着である。なお、他のパッド１６２〜１７０も同様にして、シート４１０に固定される。

ここで、シート４２０に孔４０８を形成する変わりに、シート４１０に孔を形成してもよい。この場合、その孔は、シート４１０において、パッド１６０が配置される領域内に形成される。なお、シート４１０及びシート４２０の双方に、孔を形成してもよい。

次に、マットスイッチ４０の使用例を説明する。この場合、踏み領域４６〜５６と、それらに対応するシート状スイッチと、を同義に用いる。なお、踏み領域が踏み込まれたということは、対応するシート状スイッチがオンになったということである。

さて、例えば、１人でゲームを行う場合は、プレイヤは、踏み領域４６，４８，５０あるいは踏み領域５２，５４，５６のいずれかを使用する。また、例えば、２人でゲームを行う場合は、第１のプレイヤが、踏み領域４６，４８，５０を使用し、第２のプレイヤが、踏み領域５２，５４，５６を使用することができる。従って、情報処理装置２０は、踏み領域４６，４８，５０のオン／オフ情報は、第１のプレイヤの操作情報として認識でき、踏み領域５２，５４，５６のオン／オフ情報は、第２のプレイヤの操作情報として認識できる。もちろん、この逆も可能である。また、例えば、踏み領域４６，４８，５０を左足用とし、踏み領域５２，５４，５６を右足用とすることができる。

また、例えば、踏み領域４６をカーソルを左に移動させるときに踏み込み、踏み領域４８をカーソルを右に移動させるときに踏み込み、踏み領域５０を決定ボタンとして使用することができる。つまり、情報処理装置２０は、踏み領域４６が踏み込まれたときに、テレビジョンモニタ１に表示されたカーソルを左に移動させ、踏み領域４８が踏み込まれたときに、テレビジョンモニタ１に表示されたカーソルを右に移動させ、踏み領域５０が踏み込まれたときに、所定の処理の実行を開始することができる。

また、例えば、情報処理装置２０は、各踏み領域４６〜５６を、テレビジョンモニタ１に表示されたオブジェクトと対応させて、踏み領域４６〜５６が踏み込まれたときに、対応するオブジェクトを変化させることができる。

また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６のうちの所定の組み合わせの踏み領域が踏み込まれたときに、テレビジョンモニタ１に表示されたオブジェクトを変化させることができる。また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６のうちの所定の組み合わせの踏み領域から足が離れたときに（例えば、プレイヤがジャンプしたとき）、テレビジョンモニタ１に表示されたオブジェクトを変化させることができる。

また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６のうちの所定の踏み領域（単数でもよいし、複数でもよい）が、所定時間当たりに踏み込まれた回数をカウントして、そのカウント値に応じて、テレビジョンモニタ１に表示されたオブジェクトを変化させることができる。

また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６が踏み込まれていない状態を、処理の待ち状態とすることができる。従って、この場合、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６が踏まれたときに、所定の処理を実行する。また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６が踏み込まれている状態を、処理の待ち状態とすることができる。従って、この場合、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６から足が離れたときに、所定の処理を実行する。

また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６のうちの所定の踏み領域（単数でもよいし、複数でもよい）が踏み込まれている時間に応じて、テレビジョンモニタ１に表示されたオブジェクトを変化させることができる。また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６のうちの所定の踏み領域（単数でもよいし、複数でもよい）が踏み込まれていない時間に応じて、テレビジョンモニタ１に表示されたオブジェクトを変化させることができる。

また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６のうちの所定の踏み領域（単数でもよいし、複数でもよい）が踏み込まれたときに、テレビジョンモニタ１にオブジェクトを出現させることができる。また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６のうちの所定の踏み領域（単数でもよいし、複数でもよい）が踏み込まれていないときに、テレビジョンモニタ１にオブジェクトを出現させることができる。

ここで、テレビジョンモニタ１に表示されたオブジェクトの変化には、例えば、オブジェクトの位置の変化、形態の変化、若しくは、色の変化、又は、それらの組み合わせ、等が含まれる。

また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６が踏み込まれたときに、所定の情報処理を開始することができる。また、例えば、情報処理装置２０は、踏み領域４６〜５６から足が離されたときに、所定の情報処理を開始することができる。ここで、所定の情報処理には、例えば、テレビジョンモニタ１に表示された画像の録画、再生、処理、音（例えば、音楽、効果音、等）の発生、処理、ゲーム処理、等の様々な情報処理が含まれる。

さて、以上のように、本実施の形態では、パッド層３１０は、裏面シート１９０の上層に設けられるため、パッドを覆うシート（布シート１４０〜１５０、シート４００，４２０）が取り付けられるシート（布シート１８０、シート４１０）が、床面に直接接触することはない。このため、シート１８０，４１０）をシート１８０，４１０に取り付けたことが起因となって、マットスイッチ４０が破損することを極力防止できる。

また、本実施の形態では、シート１４０〜１５０，１８０は、布製であるため、通気性を有する（図５参照）。このため、踏み込み動作が行われた場合、シート１４０〜１５０とシート１８０とで囲まれた空間（パッド１６０〜１７０が存在する空間）の空気は、シート１４０〜１５０，１８０を通して、その空間から外部へ流れ出ることができる。このため、踏み込み動作により、シート１４０〜１５０とシート１８０とで囲まれた空間の圧力が高くなることを抑制できる。その結果、内部の圧力が高くなることに起因して、シート１４０〜１５０，１８０が、破損することを極力防止できる。

また、本実施の形態では、シート４２０には、孔４０８が形成されているため、通気性を有する（図１３参照）。このため、踏み込み動作が行われた場合、シート４２０とシート４１０とで囲まれた空間（パッド１６０〜１７０が存在する空間）の空気は、シート４２０の孔４０８を通して、その空間から外部へ流れ出ることができる。このため、踏み込み動作により、シート４２０とシート４１０とで囲まれた空間の圧力が高くなることを抑制できる。その結果、内部の圧力が高くなることに起因して、シート４１０，４２０が、破損することを極力防止できる。

また、本実施の形態では、シート４００とシート４１０とで囲まれる空間と、その外部の空間と、の間で、空気が流通可能なように、かつ、パッド１６０〜１７０を覆うように、シート４００は、シート４１０に取り付けられる（図１２参照）。つまり、図１２に示すように、溶着部４０２と非溶着部４０４とが交互に形成されるように、シート４００がシート４１０に溶着される。

このため、踏み込み動作が行われた場合、シート４００とシート４１０とで囲まれた空間（パッドが存在する空間）の空気は、その空間から外部へ、非溶着部４０４を介して流れ出ることができる。従って、踏み込み動作により、シート４００とシート４１０とで囲まれた空間の圧力が高くなることを抑制できる。その結果、内部の圧力が高くなることに起因して、シート４００，４１０が、破損することを極力防止できる。

さらに、本実施の形態では、足裏と直接接触する表面シート４２の下に緩衝シート６０を設けているため、踏み込み動作による衝撃が緩和され、スイッチ層３００の破損を極力防止できる（図２参照）。

また、本実施の形態では、床面と直接接触する裏面シート１９０の上に緩衝シート６０を設けているため、踏み込み動作による床面への押圧を起因としたスイッチ層３００の破損を極力防止できる（図１１参照）。

さらに、本実施の形態では、上部電極シート７０の格子状の導電体パターン１１３と、下部電極シート１１０の格子状の導電体パターン１１３と、が交差する方向に形成されるため、同一方向に形成される場合と比較して、上部電極シート７０の導電体パターン１１３と下部電極シート１１０の導電体パターン１１３とが接触し易くなって、踏み込み動作を感度良く検知できる（図３参照）。

さらに、本実施の形態では、カーボンより導電率が大きい銀を導電領域８０〜９２，１１２〜１３６に形成しているため、カーボンのみで導電領域８０〜９２，１１２〜１３６を形成する場合と比較して、踏み込み動作をより感度良く検知できる。一方、銀より安価なカーボンを主体として導電領域を形成しているため、コストを考慮して、高価な銀の使用量を調整できる（図４参照）。

さらに、本実施の形態では、シート状スイッチは、平面方向に複数設けられる（図３参照）。このため、複数の人間が、同一のマットスイッチ４０を使用することができる。この場合、複数の人間が、同時にシート状スイッチを踏み込むこともできる。また、１人の人間が、両足を使用して、同時に又は交互にシート状スイッチを踏み込むことができる。また、シート状スイッチごとに異なる機能を持たせることができる。以上の結果、マットスイッチ４０の利用の幅が広がる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、以下のような変形も可能である。

（１）上記では、シート状スイッチの数を６つとした。しかし、シート状スイッチの数はこれに限定されない。シート状スイッチは、１つでもよいし、また、６つ以外の複数でもよい。また、シート状スイッチの配置は、上記のものに限定されるものではなく、任意の配置とすることができる。

（２）上記では、導電体パターン１１３は格子状としたが、これに限定されるものではなく、任意のパターンを採用できる。また、導電体パターン１１５は、上記のものに限定されるものではなく、任意のパターンを採用できる。

（３）上記では、導電体パターン１１３と導電体パターン１１５とにより、導電領域７２〜９２，１１２〜１３６を形成したが、導電体パターン１１３だけで形成することもできるし、また、導電体パターン１１５だけで形成することもできる。

（４）上記では、緩衝シート６０を設けたが、必ずしも設ける必要はない。また、マットスイッチ４０を構成する各層に加えて、さらに、任意の層を加えることもできる。

（５）上記では、シート状スイッチを、導電領域７２〜８２とスペーサ１００と導電領域１１２〜１２４とで構成したが、シート状スイッチの構成はこれに限定されるものではない。例えば、スペーサ１００に相当するものを、上部電極シート７０又は下部電極シート１１０のいずれかに取り付けた構成とすることができる。

（６）上記では、マットスイッチ４０に情報処理装置２０を取り付けているが、必ずしも取り付ける必要はなく、分離していてもよい。

（７）上記では、情報処理システムの１例として、ゲームシステムを挙げたが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、トレーニングシステムや疑似体験システム等に適用できる。

（８）図９の高速プロセッサ２００として、任意の種類のプロセッサを使用できるが、本件出願人が既に特許出願している高速プロセッサ（商品名：ＸａｖｉＸ）を用いることが好ましい。この高速プロセッサは、例えば、特開平１０−３０７７９０号公報およびこれに対応するアメリカ特許第６，０７０，２０５号に詳細に開示されている。

１…テレビジョンモニタ、３…ＡＶケーブル、５…ＡＣアダプタ、２０…情報処理装置、２２…カバー、２３…ベース、２４…電源スイッチ、２５，２６，２７…ボス、２８，２９…ビス、３０…布製テープ、４０…マットスイッチ、４２…表面シート、４４，３１２…糸、４６，４８，５０，５２，５４，５６…踏み領域、５１，５３，５５，５７…滑り止め、６０，５１０…緩衝シート、７０，５２０…上部電極シート、７２，７４，７６，７８，８０，８２，８４，８６，８８，９０，９２，９４，１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０，１３２，１３４，１３６…導電領域、１００，５３０…スペーサ、１０２，４０８，５３１…孔、１１０，５４０…下部電極シート、１１３，１１５…導電パターン、１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０，１８０…布シート、１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０…パッド、１９０…裏面シート、２００…高速プロセッサ、２０１…ＣＰＵ、２０２…グラフィックプロセッサ、２０３…サウンドプロセッサ、２０４…ＤＭＡコントローラ、２０５…第１バス調停回路、２０６…第２バス調停回路、２０７…内部メモリ、２０８…ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）、２０９…入出力制御回路、２１０…タイマ回路、２１１…ＤＲＡＭリフレッシュ制御回路、２１２…外部メモリインタフェース回路、２１３…クロックドライバ、２１４…ＰＬＬ回路、２１５…低電圧検出回路、２１６…水晶振動子、２１７…バッテリ、２１８…第１バス、２１９…第２バス、２５０…画像信号出力端子、２５２…音信号出力端子、２５４…バス、２５６…ＲＯＭ、２５７…コネクタ、２５８〜２６４…抵抗素子、２６５〜２７１…コンデンサ、３００…スイッチ層、３１０…パッド層、４００，４１０，４２０…シート、４０２，４０６，５７１…溶着部、４０４…非溶着部、５００…カバーシート、５５０，５７０…ビニールシート、５６０…ポケット、５６１…背板、Ｎ１〜Ｎ６…ノード。

Claims (3)

1. 導電領域が形成された第１の電極シートと、
   絶縁性のスペーサと、
   導電領域が形成され第２の電極シートと、備え、
   前記第１の電極シートの前記導電領域と前記第２の電極シートの前記導電領域とが、前記スペーサを挟んで、対向するように、前記第１の電極シート、前記スペーサ、及び、前記第２の電極シート、が積層され、
   前記第１の電極シートの表面に、導電体を格子状に形成することにより、前記第１の電極シートの前記導電領域を形成し、
   前記第２の電極シートの表面に、導電体を格子状に形成することにより、前記第２の電極シートの前記導電領域を形成し、
   前記第１の電極シートの表面に格子状に形成される前記導電体は、カーボンであり、
   前記第１の電極シートの前記導電領域には、格子状の前記カーボンに交差するように、銀が線状に形成され、
   前記第２の電極シートの表面に格子状に形成される前記導電体は、カーボンであり、
   前記第２の電極シートの前記導電領域には、格子状の前記カーボンに交差するように、銀が線状に形成される、シート状スイッチ。
2. 前記第１の電極シートの格子状の前記導電体と、前記第２の電極シートの格子状の前記導電体と、は交差する方向に形成される、請求項１記載のシート状スイッチ。
3. 第１のシートと、
   第２のシートと、をさらに備え、
   前記第１の電極シート、前記スペーサ、及び前記第２の電極シートは、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に配置される、請求項１又は２記載のシート状スイッチ。
   

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