JPWO2009044670A1 - 入力装置及びこれを搭載した電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、近年、電気機器の軽量小型化に伴い、入力装置にも小型化が求められている。そのため、その小型化、特に薄型化を図る装置の技術が日本国特開2006−49015号公報に開示されている。
一方、Z軸方向にはスイッチが用いられており、このZ軸方向に関する磁性部材の位置は、スイッチの押圧量によって検出可能に構成されている。
また、これら磁気センサ及びスイッチを用いて磁性部材の3次元的な動作を検出する場合には、磁性部材の位置の特定プロセスが複雑になるし、その位置の精度を高められないとの問題も生ずる。磁性部材の位置を特定するには、磁気センサによる検出結果とスイッチによる検出結果とをそれぞれ併せて解析しなければならないからである。
また、これら磁気センサ及びスイッチを用いて磁性部材の3次元的な動作を検出する場合には、磁気センサによる検出結果とスイッチによる検出結果とをそれぞれ併せて磁性部材の位置を特定する必要がある。しかし、本発明によれば、同種の器具である磁気センサの検出結果から磁性部材の位置が特定されるので、磁性部材の位置の特定プロセスが複雑にならず、その位置の精度も高められる。
このように、当該入力装置はさらに操作部材を備え、操作部材は、頂部に受容孔を有する弾性部材から突出している。また、操作部材は、その内側にて磁性部材を支持し、磁性部材を移動させることが可能に構成されている。
しかも、上述のように、磁性部材の位置の特定に必要な構成は、磁性部材と磁気センサのみで済むことから、従来に比してインターフェースの構造が単純になり、操作部材のバリエーション展開も容易になる。
このように、装置の高さ方向における磁性部材の位置を検出するセンサが磁性部材の軸線と略同一の軸線上に配設されていることから、シート部材が小さくて済む。また、当該センサが磁性部材の軸線から外れた位置に配設する場合に比して、補正が不要になるし、この高さ方向の位置の検出精度も高くなる。
各センサが、装置の長さ方向、装置の幅方向、及び装置の高さ方向に配設されているので、磁性部材の水平方向、垂直方向、並びに回転方向の3次元的な動作の総てを確実に検出することができるからである。
さらにまた、復帰部材に弾性部材を用いることで、自己復帰させるための部品が必要とされないため、簡易な構造で且つ小型化可能な入力装置になる。
図1には車両1の運転席及び助手席が示されており、シート4から見て各座席の前方には、インストルメントパネル2が車幅方向に沿って配置されている。当該パネル2の前方にはフロントガラス6が設けられ、各座席からは車両1の進行方向を見渡すことができる。
ここで、本実施例では、運転席と助手席との間において、当該パネル2の上面にはモニター16が設置されている。このモニター16は、後述するカーナビゲーション装置(電子機器)80の構成部品であり、その表示画面94は、この装置80の起動に伴い、地図や操作メニュー等が表示可能に構成されている。なお、このモニター16はパネル2の適宜位置に埋め込まれていても良い。
より詳しくは、本実施例の入力デバイス22は、図2の外観斜視図の他、図3の分解斜視図や図4の一部断面図にも示される如く、まず、弾性部材(復帰部材)30を備えており、本実施例の弾性部材30は、例えばエラストマー等の合成ゴムやシリコーンゴム等で構成されている。
なお、本実施例の弾性部材30は、例えばパーマロイ等の合金で構成された磁気シールド部材(遮蔽部材)70によって、その外周側が囲繞されており(図2,3)、車両1内の例えばスピーカ等から発せられた磁力線が中空部32内に侵入しないように構成されている。
具体的には、本実施例の支持部50は中実の丸棒状に形成され、本体41の軸心に一致して弾性部材30に向けて延設されている。この支持部50の長さは操作部材40の高さよりも大きく構成される。より詳しくは、支持部50の長さは、仮に、溝部48と開口36とを嵌合し、操作部材40を弾性部材の上方に突出させた場合には、この支持部50が受容孔34から挿入されて、中空部32に達する大きさで構成されている。
すなわち、本実施例の磁石52は、操作部材40に支持され、操作者による操作部材40の移動方向に沿って中空部32内、より具体的には、受容孔34と基台60との間を3次元的に移動可能に構成されている。そして、中立位置に対する磁石52の位置は、3個のセンサ66,67,68で検出される。
そして、本実施例の各センサ66〜68は、それぞれ特定の1軸方向だけが検出可能に構成されており、各センサ66〜68は、互いに直交する3軸(X軸、Y軸、Z軸)方向における磁石52の位置をそれぞれ検出する。
詳しくは、図5に示されるように、本実施例のカーナビゲーション装置80は制御部82を備え、この制御部82は、A/Dコンバータ84及びコントローラ86を有している。
次に、図6〜図11を参照すると、本実施例の入力デバイス22による操作例が示されている。
操作者の手で把持部44を掴み、例えば、運転席に向けて操作部材40に力を加えると、弾性部材30は右方に向けて倒れる。その後、この手を把持部44から離すと、弾性部材30は左方に反発し、中立位置に戻る。
ここで、操作部材40を運転席に向けて操作すると、弾性部材30は右方に向けて倒れ、同時に、磁石52も右方に向けて移動する。各センサ66〜68はこの磁石52との距離を検出し、出力制御部92は、水平スクロールのプログラムを実行する。つまり、この場合の表示画面94では、その中心が上述のT字路から左側に向けて水平移動する(同図(B))。
他の水平スクロール動作についても同様であり、図6に示される如く、車両1の前方に向けて操作部材40に力を加えると、弾性部材30は前方に向けて倒れ、この場合の表示画面94は、その中心が下側に向けて水平移動する。
そして、いずれの操作においても、この手を把持部44から離すと、弾性部材30は反発し、操作部材40及び弾性部材30は中立位置に戻る。
この場合にも、操作者の手で把持部44を掴み、例えば、車両1の上方に向けて操作部材40に力を加えると、弾性部材30は上方に向けて伸び、その後、この手を把持部44から離すと、弾性部材30は下方に反発し、中立位置に戻ることになる。
ここで、操作部材40を車両1の天井に向けて引き上げると、弾性部材30は上方に向けて伸び、同時に、磁石52も上方に向けて移動する。各センサ66〜68はこの磁石52との距離を検出し、出力制御部92は、縮小表示のプログラムを実行する。すなわち、この場合の表示画面94は、上述のT字路の周辺も示す俯瞰図を表示する(同図(B))。
拡大表示についても同様である。図8に示されるように、車両1の床に向けて操作部材40を押し込むと、弾性部材30は下方に向けて縮み、この場合の表示画面94には詳細図が表示される。なお、この場合にも、この手を把持部44から離すと、弾性部材30は反発し、操作部材40及び弾性部材30は中立位置に戻る。
より具体的には、図11に示される如く、まず、中立位置では、表示画面94は駅前のT字路を表示している(同図(A))。
続いて、操作部材40及び弾性部材30を再び中立位置に戻した後、車両1の床に向けて操作部材40を押し込めば、弾性部材30は下方に向けて縮み、「自宅に帰る」が選択される。
このように、入力デバイス22を搭載したカーナビゲーション装置80では、操作者が操作部材40を操作すると、弾性部材30が速やかに変形し、磁石52の位置変化が各センサ66〜68で検出される。そして、表示画面94には、コントローラ86の解析結果に応じて種々の画面が表示されることになる。
この弾性部材30は、中立位置にてその内部に略半球状の中空部32を有しており、この弾性部材30の変形後には中立位置に向けて自己復帰可能に構成されている。また、磁石52は、この弾性部材30の変形に連動し、互いに直交する3軸(X軸、Y軸、Z軸)方向に移動可能に構成されている。そして、3つの磁気センサ66〜68が、磁石52による中立位置に対する3軸方向の位置をそれぞれ検出する。
また、従来のように、磁石によるZ軸方向の位置をスイッチで代用する場合には、磁気センサによる検出結果とスイッチによる検出結果とをそれぞれ併せて磁石の位置を特定する必要がある。しかしながら、本実施例によれば、別種の器具ではなく、同種の器具である磁気センサ66〜68の検出結果から磁石52の位置が特定されるので、磁石52の位置の特定プロセスが複雑にならず、その位置の精度も高められる。
しかも、上述のように、磁石52の位置の特定に必要な構成は、磁石52と磁気センサ66〜68とのみで済むことから、従来に比してハードウエアインターフェースの構造が単純になり、操作部材40のバリエーション展開も容易になる。
しかも、中空部32内に浮いた状態の磁石52は、弾性部材30や磁気センサ66〜68に全く接触せずに移動できることから、入力デバイス22の長寿命化に寄与するし、これらの摺動に伴うノイズも生じないので、その位置をさらに高精度で検出できる。
さらに、磁気シールド部材70は、弾性部材30を囲繞し、磁力線を遮断している。よって、外部から弾性部材30の中空部32に向けて侵入する磁力線が遮断され、センサ66〜68による磁石52の位置の検出精度がより一層高くなる。しかも、この中空部32で生じた磁力線の放出も回避され、この点も、位置の検出精度の向上に寄与する。
また、弾性部材30を用いることで、自己復帰させるための部品が必要とされないため、簡易な構造で且つ小型化可能な入力デバイス22になる。
本発明は、上述した各実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
また、上記実施例では、ドーム状本体31が合成ゴム等で構成されている。しかし、本発明の復帰部材は、その変形に対し反発力を有している限り、上方に向けて徐々に縮径する渦巻状に形成されたバネで構成されていても良い。さらに、その内部に空間を有している限り、外観は略半球形状の他、三角錐等の多角錐の形状で構成されていても良い。
さらにまた、上記実施例では、磁石52が操作部材40に支持されているが、この操作部材は省略することができる。つまり、磁石は弾性部材に支持されていても良く、この場合の磁石は、弾性部材を直接に操作して移動することになる。なお、上述した磁気シールド部材70も省略可能である。
最後に、上記実施例では、電子機器としてカーナビゲーション装置に具現化した例を示している。しかしながら、本発明の電子機器は、上述したエアーコンディショニング装置やオーディオ装置にも当然に適用できるし、また、デジタルカメラ等の機器にも適用可能である。
Claims (10)
- 入力装置は、
中立位置にてその内部に空間を有しており、その変形後には前記中立位置に向けて自己復帰可能な復帰部材と、
該復帰部材の変形に伴い、互いに直交する3軸方向に移動可能な磁性部材と、
該磁性部材の前記中立位置に対する前記3軸方向の位置をそれぞれ検出する複数の磁気センサと
を具備する。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記復帰部材は、該復帰部材の頂部に受容孔を有しており、
該受容孔の開口に嵌合して前記復帰部材から突出する一方、該復帰部材の内側にて前記磁性部材を支持し、該磁性部材を移動させることが可能な操作部材をさらに具備する。 - 請求項2に記載の入力装置であって、
前記空間に配置されており、前記各磁気センサをそれぞれ配設するシート部材をさらに具備し、
前記操作部材は、操作者に把持される把持部と、該把持部の内側にて前記各磁気センサに向けて延設されており、その先端に前記磁性部材を有する支持部とを備え、
該支持部の周壁は前記受容孔に対峙し、前記磁性部材は前記空間に配置されている。 - 請求項3に記載の入力装置であって、
前記磁性部材は、前記受容孔と前記シート部材との間に配置されている。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の入力装置であって、
前記磁気センサのうち、該装置の高さ方向における前記磁性部材の位置を検出する磁気センサは、前記磁性部材の軸線と略同一の軸線上に配設されている。 - 請求項5に記載の入力装置であって、
前記磁気センサのうち、該装置の長さ方向における前記磁性部材の位置を検出する磁気センサは、前記高さ方向の軸を含む平面に配設され、
前記装置の幅方向における前記磁性部材の位置を検出する磁気センサは、前記長さ方向の軸を含む平面に配設されている。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の入力装置であって、
前記復帰部材を囲繞し、磁力線を遮断する遮蔽部材をさらに具備する。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の入力装置であって、
前記シート部材に載置されており、前記復帰部材を該復帰部材の内側から照らす発光部材を備えている。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の入力装置であって、
前記復帰部材は、弾性部材である。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の入力装置を搭載した電子機器である。
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