WO2009095955A1 - アナログ入力装置、アナログ入力方法並びにアナログ入力プログラム及びこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

アナログ入力装置、アナログ入力方法並びにアナログ入力プログラム及びこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDF

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WO2009095955A1
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analog input
analog
switch
key top
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PCT/JP2008/000120
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Nobumitsu Taniguchi
Shigeo Takagi
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Appside Co., Ltd.
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks

Definitions

  • the present invention relates to an analog input device, an analog input method, an analog input program, and a computer-readable recording medium on which the program is recorded.
  • the rotation input means and the switch are used as independent events. For example, in music playback, the title menu is scrolled by the rotation input means, and the start / stop of the song is performed by the switch. It is used in a manner such as fast-forwarding and rewinding.
  • the rotation input means is effective when changing the scroll amount, but is limited to scrolling in one axis direction, and the four-way switch can control the scroll on / off, but can change the scroll amount.
  • I could not.
  • touch-slide type sensors and screens with touch sensors that control 360-degree scrolling and the amount of scrolling have been developed with an input to a single input unit, but the configuration is complicated and expensive. There was a problem.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art.
  • the object of the present invention is to control the scroll direction (360-degree direction) and the scroll amount with an input to one input unit, and to switch
  • An object of the present invention is to provide an analog input device that can perform input at a low cost with a simple mechanism.
  • Another object of the present invention is to provide an analog input device that can switch between two input modes by changing the input to one input unit.
  • the present invention provides a key top unit, an analog sensor unit that detects an input to the key top unit to obtain an analog input, and an input mode switching unit that switches an input mode according to a change in the input to the key top unit And an analog input device.
  • the present invention is also the analog input device according to (1), wherein the analog sensor unit outputs the analog input as orthogonal coordinate data.
  • the present invention is also the analog input device according to (1) or (2), wherein the analog sensor unit is a capacitive force sensor.
  • the present invention is also characterized in that the input mode switching unit switches the input mode depending on the strength of input to the key top unit. It is an analog input device.
  • the present invention further includes an analog input level determination unit that determines whether an analog input obtained by the analog sensor unit is equal to or greater than a predetermined value, and the input mode switching unit includes the analog input level determination unit.
  • the analog input device according to any one of (1) to (4), wherein the input mode is switched when the analog input is determined to be equal to or greater than a predetermined value.
  • the analog device according to any one of (1) to (4), further including a switch unit that detects an input to the key top unit and obtains a switch input. It is an input device.
  • the present invention is also the analog input device according to (6), wherein the input mode switching unit switches the input mode when a switch input is obtained by the switch unit.
  • the analog input device according to any one of (1) to (8), which is a peripheral device for a computer or game device.
  • the present invention also includes an analog input acquisition step for obtaining an analog input by detecting an input to the key top portion, and an input mode switching step for switching the input mode according to a change in the input to the key top portion. This is an analog input method.
  • the present invention is also the analog input method according to (10), wherein the analog input acquisition step outputs the analog input as orthogonal coordinate data.
  • the present invention is also the analog input method according to (10) or (11), wherein the analog input acquisition step acquires the analog input by a capacitance type force sensor. .
  • the present invention is also characterized in that the input mode switching step switches the input mode depending on the strength of the input to the key top portion. This is an analog input method.
  • the present invention further includes an analog input level determination step for determining whether or not the analog input obtained in the analog input acquisition step is a predetermined value or more, and the input mode switching step includes the analog input level determination step.
  • the analog input method according to any one of (10) to (13), wherein the input mode is switched when the analog input is determined to be greater than or equal to a predetermined value by the step.
  • the invention according to any one of (10) to (13), further comprising a switch input acquisition step of detecting an input to the key top portion and obtaining a switch input. This is an analog input method.
  • the present invention also includes an analog input obtaining step for obtaining an analog input by detecting an input to the key top portion, and an input mode switching step for switching the input mode according to a change in the input to the key top portion.
  • An analog input program which is executed by an input device.
  • the present invention is also the analog input program according to (17), wherein the analog input acquisition step outputs the analog input as orthogonal coordinate data.
  • the present invention is also the analog input program according to (17) or (18), wherein the analog input acquisition step acquires the analog input by a capacitance type force sensor. .
  • the present invention is also characterized in that the input mode switching step switches the input mode depending on the strength of the input to the key top portion. It is an analog input program.
  • the present invention further causes the analog input device to execute an analog input level determination step for determining whether or not the analog input obtained in the analog input acquisition step is a predetermined value or more.
  • the input mode switching step The analog input program according to any one of (17) to (20), wherein the input mode is switched when the analog input is determined to be equal to or greater than a predetermined value in the analog input level determination step. It is.
  • the present invention is also characterized in that the analog input device further executes a switch input acquisition step of obtaining a switch input by detecting an input to the key top portion. Or an analog input program described in item 1.
  • the present invention is also a computer-readable recording medium on which the analog input program described in any one of (17) to (23) is recorded.
  • an analog input device that can control the scroll direction (360-degree direction) and the scroll amount by an input to one input unit and can also perform switch input at a low cost with a simple mechanism. it can.
  • an analog input device that can switch between two input modes by changing an input to one input unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile phone as an analog input device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing an appearance thereof.
  • the mobile phone 100a according to the present embodiment includes a control unit 110, a storage unit 120, a display unit 130, an audio unit 140, an input unit 150, and a communication unit 160, which exchange signals. Are connected to each other via a bus 170.
  • the control unit 110 is a CPU, and controls the above-described units and performs various arithmetic processes according to a program.
  • the storage unit 120 includes a ROM that stores various programs and parameters in advance, a RAM that temporarily stores programs and data as a work area, and the like.
  • the display unit 130 is a liquid crystal display and is used to display various types of information.
  • the audio unit 140 is a speaker and a microphone, and is used for inputting and outputting audio.
  • the input unit 150 includes an analog input unit 152, a numeric keypad 154, which will be described later, various function keys 156 such as a selection key for selecting various functions and a power key for turning on / off the power. Used to make various inputs.
  • the communication unit 160 performs mobile communication by connecting to a mobile communication network using radio waves in a predetermined frequency band by a predetermined communication method such as FDMA, TDMA, PDC, GSM, CDMA, GPRS.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating the configuration of the analog input unit 152 of the mobile phone 100, where FIG. 3A is a plan view thereof, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line IB-IB in FIG. It is a top view of the state which removed the key top part from.
  • the analog input unit 152 is arranged on the substrate 10, four analog sensors 20 a, 20 b, 20 c, and 20 d arranged on the substrate 10 on the upper, lower, left, and right sides, and on the upper, lower, right, and left sides of the substrate 10. It consists of five switches 30a, 30b, 30c, 30d and 30e provided, and a key top portion 40 provided in contact with the upper surfaces of the analog sensors 20a to 20d.
  • Each of the analog sensors 20a to 20d is a capacitance type force sensor, and is a pair of disk-shaped strain generating portions 22, a disc-shaped pair provided on the inner surface of the upper cover of the strain generating portion 22 and the substrate 10.
  • the electrodes 24 are respectively configured.
  • the strain generating portion 22 is formed of an elastic body such as rubber or thermoplastic elastomer, metal, or the like, and is formed so as to be deformed by receiving an external force and to restore the original shape when the external force is not received.
  • the switches 30a to 30e are composed of switches for small electronic devices such as metal dome switches, tact switches, rubber switches using conductive silicon rubber, and embossed sheet switches.
  • the key top portion 40 includes a key top base 42 made of a silicon rubber sheet, an annular outer peripheral key top 46 for performing analog input provided on the key top base 42, and a disk for pressing the center switch 30e. And a center key top 48 in the form of a ring. Convex portions 43a to 43d are opposed to the switches 30a to 30d on the opposite surface of the outer peripheral key top 46 of the key top base 42, and the convex portions 43e are opposed to the center switch 30e on the opposite surface of the center key top 48. However, the key top base 42 is in contact with the top surfaces of the analog sensors 20a to 20d at the concave portion 44.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the analog input unit 152 is deformed when a force is applied to the analog input unit 152 in FIG.
  • (i) shows a state without input.
  • the force F 1 small input
  • the force F of the key top portion 40 is applied.
  • the strain generating portion 22 of the analog sensor 20 in the vicinity of the portion is deformed and the key top portion 40 is displaced downward, and the distance d between the electrodes of the analog sensor 20 causing the deformation is reduced.
  • the relationship between the capacitance C of the analog sensor 20, the electrode area S, and the inter-electrode distance d is represented by the equation shown in FIG.
  • the amount of decrease of d that is, the magnitude of the force input to the analog sensor 20 can be known.
  • the analog input unit 152 has four analog sensors on the top, bottom, left, and right, as shown in FIG. 6A, the center point O on the disk plane of the key top portion 30 of the information input unit 152 is coordinated. Assuming Cartesian coordinates as the origin, the analog sensor 20a has a positive component of the X axis of the force F and the analog sensor 20b has a negative X axis of the force F applied to an arbitrary position of the key top portion 30.
  • the component, the analog sensor 20c can detect the positive component of the Y axis, and the analog sensor 20d can detect the negative component of the Y axis, respectively, and measure the capacitance change of each of the four analog sensors 20a to 20d.
  • the orthogonal coordinate data (x, y) of the force F can be obtained as an analog input (FIG. 5B).
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the analog input and the switch input obtained by the analog input unit 152 in (i) to (iv) of FIG.
  • the switch In (iii), the switch is turned on.
  • the analog input and switch are turned on. Both inputs are in a state.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of analog input control processing of the mobile phone 100 according to the present embodiment. Note that the algorithm shown in the flowchart of FIG. 8 is stored as a control program in the storage unit 120 of the mobile phone 100 and is appropriately read and executed by the control unit 110 when the operation of the mobile phone 100 starts.
  • step S101 of FIG. 8 the control unit 110 first waits until there is an analog input from the analog input unit 152 (NO in S101).
  • the analog input unit 152 performs light input according to the magnitude of the applied force.
  • the analog input and switch input are output to the control unit 110 in the case of strong input.
  • control unit 110 proceeds to step S102 to determine whether or not there is a switch input. If there is no switch input (NO in S102), control unit 110 proceeds to step S103. Going forward, the analog input from the analog input unit 152 is processed in the rotation input mode.
  • the “rotation input mode” means that the screen, menu, characters, numerical values, etc. are continuously displayed by tracing the key top portion (outer peripheral key top 46) of the analog input portion 152 in the clockwise direction or counterclockwise. This is an input mode in which the change direction and the change speed can be controlled by the rotation direction and the rotation speed.
  • the orthogonal coordinate data obtained as an analog input from the analog input unit 152 is subjected to polar coordinate conversion according to the conversion formula shown in FIG. 9 to obtain polar coordinate data, and based on the obtained r value (magnitude of force).
  • the change direction and the change speed are determined based on the ⁇ value (force direction).
  • the conversion to the ⁇ value may be performed by storing the conversion table from the X / Y value to ⁇ in the storage unit 120 without using the conversion equation.
  • step S102 if there is a switch input in step S102 (YES in S102), the process proceeds to S104 to process the analog input from the analog input unit 152 in the joystick input mode.
  • “joystick input mode” refers to the input position of the key top portion (outer peripheral key top 46) of the analog input portion 152, and moves the cursor, etc. in an arbitrary direction (360 ° direction) at an arbitrary speed. Or scroll the display screen of a map, still image, web, or the like.
  • the amount of change in the Cartesian coordinate data obtained as an analog input from the analog input unit 152 is amplified by a predetermined value and further accumulated for a predetermined time to move the cursor or the like according to an amount proportional to the obtained value. Or scroll the display screen.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example in which the analog input control process of the mobile phone 100 is applied to the operation of a map application.
  • FIG. 10A shows a case where the key top portion of the analog input unit 152 is operated with a light input.
  • the output result to the display unit 130 is shown, and (B) shows the output result when operated with a strong input. That is, as shown in FIG. 10A, when the analog input unit 152 is operated with a light input, the input to the analog input unit 152 is processed as the rotation input mode, and the scale of the map is changed.
  • the map In the counterclockwise rotation, the map is reduced, and in the clockwise rotation, the map is enlarged and displayed on the display unit 130.
  • the analog input unit 152 when the analog input unit 152 is operated with strong input, the input to the analog input unit 152 is processed as the joystick input mode and follows the input to the analog input unit 152.
  • the map is scrolled and displayed on the display unit 130. As a result, it is possible to freely perform map enlargement / reduction operations and scroll operations by switching the input mode only by increasing or decreasing the input to the analog input unit 152.
  • the mobile phone 100 repeatedly executes the analog input control processing procedure of FIG. 8 unless there is an operation end command or power-off, etc., but when there is a switch input once in step S102. May be processed so as to maintain the joystick input mode and not return to the rotation input mode unless a switch input state is maintained for a predetermined time or longer.
  • a switch input state is maintained for a predetermined time or longer.
  • the first input mode is determined by the strength of the input to the analog input unit 152.
  • the second input mode can be switched, and the types and combinations of the input modes assigned to the switching are not limited to the above example, and any input mode can be assigned and switched.
  • Other specific examples of input mode switching are as follows. For example, in the operation of a web browser, the rotation input mode is assigned to a light input and the joystick input mode is assigned to a strong input. For strong input, the screen can be operated to scroll in any direction by joystick input.
  • the volume increase / decrease during playback by light input is played by rotating input, and by strong rotation input by revolving input It can be operated to control the intensity of the sound quality inside.
  • the scrolling of the title list can be controlled by rotating input for light input, and the playback can be performed by selecting the title to be played back in the title list for strong input. it can.
  • the input mode is switched without distinguishing which switch input from the analog input unit 152 is the switch input from the analog input unit 152.
  • the input mode may be switched in relation to a switch input from a switch at a specific position 152.
  • the input level is weak when the vicinity of the right switch (switch 30a) of the analog input unit 152 is pressed.
  • the speed of fast-forwarding is controlled and the vicinity of the left switch (switch 30b) of the analog input unit 152 is pressed, the rewinding speed can be controlled by the strength of the input.
  • the list is scrolled in accordance with the rotation speed for light input, and for strong input, input is performed when the vicinity of the upper switch (switch 30c) of the analog input unit 152 is pressed.
  • the speed of the list scroll in the upward direction is controlled by the strength of the input, and when the vicinity of the lower switch (switch 30d) of the analog input unit 152 is pressed, the speed of the list scroll in the downward direction is controlled by the strength of the input. Can be applied.
  • FIG. 11A and 11B are diagrams showing the configuration of the analog input unit 152 of the mobile phone 100 according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 11A is a plan view thereof, and FIG. 11B is a IIB-IIB line of FIG. Sectional drawing and (C) are top views of the state which removed the key top part from (A).
  • the analog input unit 152 has the same configuration as the analog input unit shown in FIG. 3 except that the switches 30a to 30d are not provided.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the analog input control process of the mobile phone 100 in the present embodiment. Note that the algorithm shown in the flowchart of FIG. 8 is stored as a control program in the storage unit 120 of the mobile phone 100 and is appropriately read and executed by the control unit 110 when the operation of the mobile phone 100 starts.
  • step S201 in FIG. 12 the control unit 110 first waits until there is an analog input from the analog input unit 152 (NO in S201).
  • the analog input unit 152 outputs the applied analog input to the control unit 110.
  • control unit 110 proceeds to step S202, determines whether the analog input is equal to or greater than a threshold value, and if the analog input is equal to or less than the threshold value. (NO in S202), the process proceeds to step S203, and the analog input from the analog input unit 152 is processed in the rotation input mode. If the analog input is greater than or equal to the threshold value in step S202 (YES in S202), the process proceeds to S204, where the analog input from the analog input unit 152 is processed in the joystick input mode.
  • the threshold value set in step 202 may be provided for the X value or the Y value, or may be provided for the r value. As described above, even in the case of the analog input unit configured only by the analog sensor without the switch, similarly to the mobile phone 100 according to the first embodiment, the input mode can be changed only by the strength of the input to the analog input unit. Switching can be realized.
  • analog input device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the analog sensors 20a to 20d of the analog input unit 152 of the mobile phone 100 are cylindrical, but the shape of the analog sensor of the analog input device in the present invention is not limited to this,
  • the planar shape may be an elliptical shape, a square shape, a rectangular shape, a sector shape, a cylindrical shape such as an arc shape, or the like.
  • the shape of the electrode 24 is not limited to the above, and other than the disk shape, the planar shape may be a plate-like body such as an ellipse, a square, a rectangle, a sector, or an arc.
  • the example in which the switches 30a to 30e of the analog input unit 152 of the mobile phone 100 are configured with a metal dome switch or the like has been described.
  • the analog sensors 20a to 20d of the analog input unit 152 of the mobile phone 100 are provided with a pair of upper and lower electrodes.
  • the strain generating unit 22 is made of conductive elastomer, metal, non-conductive.
  • a structure in which the upper electrodes of the analog sensors 20a to 20d are omitted as shown in FIG. 14A may be used by using a material obtained by printing or sputtering a conductive material on the surface of the elastomer.
  • the analog sensors 20a to 20d are integrated, and four pairs of electrodes provided on one cylindrical strain generating portion 22 and the inner surface of the upper lid and the substrate 10 so as to face each other.
  • the upper electrode may be omitted as shown in FIG. 14C by using a conductive elastomer or the like for the strain generating body 22.
  • the analog input unit of the analog input device may include a second analog sensor in addition to the analog sensors 20a to 20d in the above embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the analog input unit 152 according to such a configuration, where (A) is a cross-sectional view thereof, (B) is a plan view of the substrate, and (C) is a first analog sensor and FIG. It is a figure which shows the input / output relationship of a 2nd analog sensor.
  • the analog input unit 152 shown in FIGS. 15A and 15B is formed of four plate-like electrodes 22a, 22b, 22c and 22d disposed on the top, bottom, left and right of the substrate 10 and a conductive elastomer.
  • the second analog sensor 21 Formed by the first analog sensor 20 formed by the inner surface of the upper lid of the strain body 22, the annular electrode 26 disposed at the center of the substrate 10, and the end of the convex portion 28 of the strain body 22.
  • the second analog sensor 21 is provided.
  • the second analog sensor 21 has an output characteristic in which the narrow convex portion 28 is immediately deformed and the distance between the electrodes is small, so that the output characteristic reaches a saturated state immediately after suddenly rising as shown in FIG. Have. Therefore, by using the second analog sensor 21 for the detection of the zero point information of the first analog sensor 22, the accuracy of the first analog sensor can be increased and a highly reliable analog sensor is constructed. Can do.
  • the analog input unit 152 of the mobile phone 100 is configured to arrange the analog sensor 20 and the switch 30 on the same plane (on the substrate 10).
  • the configuration of the analog input unit is not limited to this.
  • the switch 30 is arranged on the substrate, and the analog sensor 20 is further stacked thereon.
  • the analog sensor 20 may be arranged on the substrate, and the switch 30 may be overlaid thereon.
  • the analog input device of the present invention has been described by taking a mobile phone as an example.
  • the present invention is not limited to this, and any device provided with an analog input unit (human input device) may be used. It can also be applied to.
  • Other examples of the analog input device of the present invention include a PHS, a notebook personal computer, a portable game device, a portable computer such as a PDA and an electronic notebook, a remote controller for various electronic devices, a digital audio player, a digital camera, a camcorder, etc. Home appliances and the like.
  • the analog input device of the present invention may be configured as a peripheral device such as a personal computer or a game device, particularly as an input device as an alternative to a mouse, keyboard, joystick, or the like.
  • the analog input device and the analog input method according to the present invention can be realized by a dedicated hardware circuit for executing each of the above procedures, or by a CPU executing a program describing each of the above procedures.
  • the program for operating the information input device may be provided by a computer-readable recording medium such as a floppy (registered trademark) disk or a CD-ROM, or a network such as the Internet. May be provided online.
  • the program recorded on the computer-readable recording medium is usually transferred and stored in a ROM, a hard disk or the like.
  • this program may be provided as, for example, a single application software, or may be incorporated as basic functions of the apparatus as a function of the information input apparatus by being provided as a dedicated driver.
  • an analog input device that can switch between two input modes by a change in input to one input unit at a low cost with a simple mechanism.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an external appearance of a mobile phone 100.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams showing a configuration of an analog input unit 152 of the mobile phone 100, in which FIG. 1A is a plan view thereof, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line IB-IB of FIG. It is a top view of the state which removed.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a state in which the analog input unit 152 is deformed when a force is applied to the analog input unit 152 in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating orthogonal coordinates with a center point O on the disk plane of the key top portion 30 of the information input unit 152 as a coordinate origin.
  • 7 is a graph showing a relationship between an analog input and a switch input obtained by an analog input unit 152 in (i) to (iv) of FIG. It is a flowchart which shows the procedure of the control process of the analog input of the mobile telephone 100 in the said embodiment.
  • FIG. 4 is a conversion formula for performing polar coordinate conversion on orthogonal coordinate data obtained as an analog input from the analog input unit 152; It is a conceptual diagram which shows the example which applied the control process of the said analog input of the mobile telephone 100 to operation of a map application, (A) is the display part 130 at the time of operating the key top part of the analog input part 152 with a light input. (B) represents the output result when operating with a strong input.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an analog input unit 152 of a mobile phone 100 according to a second embodiment of the present invention, in which (A) is a plan view, (B) is a cross-sectional view taken along line IIB-IIB in (A), C) is a plan view showing a state in which the key top portion is removed from FIG. It is a flowchart which shows the procedure of the control process of the analog input of the mobile telephone 100 in the said embodiment. It is a figure which shows the other structural example of the switch 30 of the analog input part 152 of the mobile telephone 100, (A) is the sectional drawing, (B) and (C) are the top views of the board
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing another configuration example of the analog input unit 152 of the mobile phone 100.
  • FIG. It is a figure which shows the other structural example of the analog input part 152 of the mobile telephone 100, (A) is the sectional drawing, (B) is the top view of the board
  • 12 is a cross-sectional view showing another configuration example of the analog input unit 152 of the mobile phone 100.

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Abstract

本発明は、１つの入力部への入力の変化により２つの入力モードを切り換えることができるようにしたものである。携帯電話１００は、基板１０上の上下左右に配設された４つの静電容量式のアナログセンサ２０ａ～２０ｄと、基板１０上の上下左右及び中央に配設された５つのスイッチ３０ａ～ｅと、これらの上部に設けられたキートップ部４０とを備えたアナログ入力部１５２を有し、スイッチ入力の有無によりアナログセンサからのアナログ入力の処理モードを切り替える。

Description

アナログ入力装置、アナログ入力方法並びにアナログ入力プログラム及びこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
　本発明はアナログ入力装置、アナログ入力方法並びにアナログ入力プログラム及びこれを記録した記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
　従来、携帯電話やリモコン、ＰＤＡ等の携帯機器のヒューマンインプットデバイスにおいて、回転方向のアナログ入力手段と、上下左右の４方向スイッチ又はさらに中心部を加えた５方向スイッチとを備えたものが知られている。
　これらのヒューマンインプットデバイスでは、いずれも回転入力手段とスイッチとを独立した事象として利用するものであり、例えば音楽再生において、回転入力手段でタイトルメニューのスクロールを行い、スイッチで曲のスタート・ストップや早送り・巻き戻し等を行う等の態様で利用されている。
　しかし、回転入力手段は、スクロール量を変化させる場合等に有効であるが１軸方向のスクロールに限られ、４方向スイッチは、スクロールのオン・オフの制御はできるがスクロール量を変化させることができないという問題があった。かかる事情から、１つの入力部への入力で、３６０度方向のスクロールとそのスクロール量を制御するタッチスライド方式のセンサやタッチセンサ付スクリーンが開発されているが、構成が複雑でコストが高くなるという問題があった。
　本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、１つの入力部への入力でスクロール方向（３６０度方向）やスクロール量を制御でき、さらにスイッチ入力も行うことのできるアナログ入力装置を簡便な機構で安価に提供することにある。
　本発明の他の目的は、１つの入力部への入力の変化により２つの入力モードを切り換えることのできるアナログ入力装置を提供することにある。
　上記所目的は、本発明の以下の手段により達成される。
　（１）本発明は、キートップ部と、前記キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログセンサ部と、前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換え部と、を有することを特徴とする、アナログ入力装置である。
　（２）本発明はまた、前記アナログセンサ部は、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、（１）に記載のアナログ入力装置である。
　（３）本発明はまた、前記アナログセンサ部は、静電容量式の力センサであることを特徴とする、（１）または（２）に記載のアナログ入力装置である。
　（４）本発明はまた、前記入力モード切り換え部は、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、（１）～（３）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置である。
　（５）本発明はまた、前記アナログセンサ部により得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断部をさらに有し、前記入力モード切り換え部は、前記アナログ入力レベル判断部によりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（１）～（４）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置である。
　（６）本発明はまた、前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ部をさらに有することを特徴とする、（１）～（４）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置である。
　（７）本発明はまた、前記入力モード切り換え部は、前記スイッチ部によりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（６）に記載のアナログ入力装置である。
　（８）携帯電話、ＰＨＳ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型ゲーム機、ＰＤＡ、電子手帳、電子機器用リモコン、デジタルオーディオプレーヤ、カメラ、デジタルカメラまたはカムコーダである、（１９～（７）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
　（９）コンピュータまたはゲーム機器用の周辺機器である、（１）～（８）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
　（１０）本発明はまた、キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログ入力取得ステップと、前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換えステップと、を有することを特徴とする、アナログ入力方法である。
　（１１）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップは、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、（１０）に記載のアナログ入力方法である。
　（１２）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップは、静電容量式の力センサにより前記アナログ入力を取得することを特徴とする、（１０）または（１１）に記載のアナログ入力方法である。
　（１３）本発明はまた、前記入力モード切り換えステップは、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、（１０）～（１２）のいずれか１項に記載のアナログ入力方法である。
　（１４）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップにより得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断ステップをさらに有し、前記入力モード切り換えステップは、前記アナログ入力レベル判断ステップによりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（１０）～（１３）のいずれか１項に記載のアナログ入力方法である。
　（１５）本発明はまた、前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ入力取得ステップをさらに有することを特徴とする、（１０）～（１３）のいずれか１項に記載のアナログ入力方法である。
　（１６）本発明はまた、前記入力モード切り換えステップは、前記スイッチ入力取得ステップによりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（１５）に記載のアナログ入力方法である。
　（１７）本発明はまた、キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログ入力取得ステップと、前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換えステップと、をアナログ入力装置に実行させることを特徴とする、アナログ入力プログラムである。
　（１８）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップは、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、（１７）に記載のアナログ入力プログラムである。
　（１９）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップは、静電容量式の力センサにより前記アナログ入力を取得することを特徴とする、（１７）または（１８）に記載のアナログ入力プログラムである。
　（２０）本発明はまた、前記入力モード切り換えステップは、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、（１７）～（１９）のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムである。
　（２１）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップにより得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断ステップをさらにアナログ入力装置に実行させるものであり、前記入力モード切り換えステップは、前記アナログ入力レベル判断ステップによりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（１７）～（２０）のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムである。
　（２２）本発明はまた、前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ入力取得ステップをさらにアナログ入力装置に実行させることを特徴とする、（１７）～（２０）のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムである。
　（２３）本発明はまた、前記入力モード切り換えステップは、前記スイッチ入力取得ステップによりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（２２）に記載のアナログ入力プログラムである。
　（２４）本発明はまた、（１７）～（２３）のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
　本発明によれば、１つの入力部への入力でスクロール方向（３６０度方向）やスクロール量を制御でき、さらにスイッチ入力も行うことのできるアナログ入力装置を簡便な機構で安価に提供することができる。
　また、本発明によれば、１つの入力部への入力の変化により２つの入力モードを切り換えることのできるアナログ入力装置を提供することができる。
　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の第１の実施形態にかかるアナログ入力装置としての携帯電話の構成を示すブロック図、図２はその外観を示す概略平面図である。図１に示すように、本実施形態にかかる携帯電話１００ａは、制御部１１０、記憶部１２０、表示部１３０、音声部１４０、入力部１５０および通信部１６０を備えており、これらは信号をやり取りするためのバス１７０を介して相互に接続されている。
　制御部１１０はＣＰＵであり、プログラムに従って上記各部の制御や各種の演算処理等を行う。記憶部１２０は、予め各種プログラムやパラメータを格納しておくＲＯＭ、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ等からなる。表示部１３０は液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示するために使用される。音声部１４０はスピーカおよびマイクであり、音声を入出力するために使用される。入力部１５０は、図２に示すように、後述するアナログ入力部１５２、テンキー１５４、各種機能を選択するための選択キーや電源をオン・オフする電源キー等の各種機能キー１５６等を有し、各種の入力を行うために使用される。通信部１６０は、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＰＤＣ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＧＰＲＳ等の所定の通信方式により、所定の周波数帯の電波を用いて移動通信網に接続して移動通信を行う。
　図３は、携帯電話１００のアナログ入力部１５２の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＢ－ＩＢ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）からキートップ部を取り外した状態の平面図である。
　図３に示すとおり、アナログ入力部１５２は、基板１０と、基板１０上の上下左右に配設された４つのアナログセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄと、同じく基板１０の上下左右及び中央に配設された５つのスイッチ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び３０ｅと、アナログセンサ２０ａ～２０ｄの上面に当接して設けられたキートップ部４０とからなる。
　アナログセンサ２０ａ～２０ｄは、静電容量式の力センサであり、円筒状の起歪部２２と、起歪部２２の上蓋内面部及び基板１０上に対向して設けられた円盤状の１対の電極２４とからそれぞれ構成されている。起歪部２２は、ゴム、熱可塑性エラストマー等の弾性体や金属等で形成されており、外力を受けて変形し、外力を受けなくなると原型を復元するように形成されている。
　スイッチ３０ａ～３０ｅは、メタルドームスイッチ、タクトスイッチ、導電性シリコンラバー等を用いたラバースイッチ、エンボスシートスイッチ等の小型電子機器用スイッチで構成されている。
　キートップ部４０は、シリコンラバーシート等からなるキートップベース４２と、キートップベース４２上に設けられたアナログ入力を行うための円環状の外周キートップ４６及びセンタースイッチ３０ｅを押下するための円盤状のセンターキートップ４８とからなる。キートップベース４２の外周キートップ４６の反対面には、スイッチ３０ａ～３０ｄに対向して凸部４３ａ～４３ｄが、センターキートップ４８の反対面には、センタースイッチ３０ｅに対抗して凸部４３ｅが、それぞれ形成されており、キートップベース４２は、凹部４４の部分でアナログセンサ２０ａ～２０ｄの上面と当接している。
　図４は、図３（Ｂ）において、アナログ入力部１５２に力が加えられた際にアナログ入力部１５２が変形する様子を示した図である。図４において、（ｉ）は入力のない状態を示している。（ｉｉ）において、アナログ入力部１５２のキートップ部４０の外周キートップ４６の一部分にユーザの指先等により力Ｆ１　（小さい入力）が加えられると、キートップ部４０の力Ｆが加えられた部分の近辺にあるアナログセンサ２０の起歪部２２が変形してキートップ部４０が下方に変位し、変形を起こしたアナログセンサ２０の電極間距離ｄが減少する。ここで、アナログセンサ２０の静電容量Ｃと電極面積Ｓと電極間距離ｄの間には、図５に示す式の関係があるから、静電容量Ｃの増分を検出することにより電極間距離ｄの減少量、即ちアナログセンサ２０に入力された力の大きさを知ることができる。そして、アナログ入力部１５２は上下左右に４つのアナログセンサを有しているので、図６（Ａ）に示すように、情報入力部１５２のキートップ部３０の円盤平面上の中心点Ｏを座標原点とする直交座標を想定すると、キートップ部３０の任意の位置に加えられた力Ｆに対して、アナログセンサ２０ａは力ＦのＸ軸の正の成分、アナログセンサ２０ｂはＸ軸の負の成分、アナログセンサ２０ｃはＹ軸の正の成分、及びアナログセンサ２０ｄはＹ軸の負の成分をそれぞれ検出することが可能となり、４つのアナログセンサ２０ａ～２０ｄのそれぞれの静電容量変化を測定することにより、力Ｆの直交座標データ（ｘ，ｙ）をアナログ入力として得ることができるものである（図５（Ｂ））。
　一方、（ｉｉ）では、キートップ部４０の凸部４３はスイッチ３０と接触していないか、接触していてもスイッチ３０に十分な変形を生じさせていないためスイッチ３０はオフの状態である。（ｉｉｉ）において、キートップ部４０により大きな力Ｆ２　（＞Ｆ１　）が加えられると、キートップ部４０の凸部４３がスイッチ３０を押下して変形させ、スイッチ３０がオンになる。そして、（ｉｖ）において、キートップ部４０にさらに大きな力Ｆ３　（＞Ｆ３　）が加えられると、スイッチ３０がオンの状態で、さらにアナログセンサ２０によりアナログ入力が得られる。
　図７は、図６の（ｉ）～（ｉｖ）においてアナログ入力部１５２により得られるアナログ入力およびスイッチ入力の関係を示すグラフである。（ｉ）ではアナログ入力及びスイッチ入力がともにない状態であり、（ｉｉ）ではスイッチ入力はなくアナログ入力のみがある状態であり、（ｉｉｉ）でスイッチがオンとなり、（ｉｖ）ではアナログ入力及びスイッチ入力がともにある状態となっている。
　次に、本実施形態における携帯電話１００の動作の概要を説明する。図８は、本実施形態における携帯電話１００のアナログ入力の制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図８のフローチャートにより示されるアルゴリズムは、携帯電話１００の記憶部１２０に制御プログラムとして記憶されており、携帯電話１００の動作開始と共に制御部１１０により適宜読み出されて実行される。
　図８のステップＳ１０１において、制御部１１０は、まず、アナログ入力部１５２からのアナログ入力があるまで待機する（Ｓ１０１のＮＯ）。図６及び図７で説明したとおり、ユーザの指先等によりアナログ入力部１５２のキートップ部４０に力が加えられると、アナログ入力部１５２は加えられた力の大きさに応じて、軽い入力の場合はアナログ入力のみ、強い入力の場合はアナログ入力とスイッチ入力を制御部１１０に出力する。
　制御部１１０は、アナログ入力部１５２からアナログ入力があると（Ｓ１０１のＹＥＳ）、ステップＳ１０２に進んで、スイッチ入力の有無を判断し、スイッチ入力がない場合は（Ｓ１０２のＮＯ）、ステップＳ１０３に進んで、アナログ入力部１５２からのアナログ入力を回転入力モードで処理する。ここで「回転入力モード」とは、アナログ入力部１５２のキートップ部（外周キートップ４６）を時計方向又は反時計方法になぞることにより、画面や、メニュー、文字、数値等の要素を連続的に変化させる入力モードであり、回転方向と回転速度により変化方向と変化速度を制御することができる。具体的には、アナログ入力部１５２からのアナログ入力として得られた直交座標データを、図９に示す変換式に従って極座標変換して極座標データとし、得られたｒ値（力の大きさ）に基づいて変化量や変化速度を、θ値（力の方向）に基づいて変化方向をそれぞれ決定する。なお、θ値への変換は前記変換式によらずに、Ｘ／Ｙ値からθへの変換テーブルを記憶部１２０に記憶しておいて、これを利用するものであってもよい。
　一方、ステップＳ１０２において、スイッチ入力がある場合は（Ｓ１０２のＹＥＳ)、Ｓ１０４に進んで、アナログ入力部１５２からのアナログ入力をジョイスティック入力モードで処理する。ここで「ジョイスティック入力モード」とは、アナログ入力部１５２のキートップ部（外周キートップ４６）の入力位置に追従して、任意の方向（３６０度方向）に任意の速度で、カーソル等を移動したり、地図、静止画、ウエブ等の表示画面をスクロールしたりするモードである。具体的には、アナログ入力部１５２からのアナログ入力として得られた直交座標データの変化量を、所定値で増幅しさらに所定時間積算して求めた値に比例した量に従って、カーソル等を移動させたり、表示画面をスクロールさせたりする。
　次に、携帯電話１００の上記アナログ入力の制御処理について、実際の操作例をもとに説明する。図１０は、携帯電話１００の上記アナログ入力の制御処理を、地図アプリケーションの操作に応用した例を示す概念図であり、（Ａ）はアナログ入力部１５２のキートップ部を軽い入力で操作した場合の表示部１３０への出力結果を表わしており、（Ｂ）は強い入力で操作した場合の出力結果を表わしている。すなわち、図１０（Ａ）に示すように、アナログ入力部１５２を軽い入力で操作した場合は、アナログ入力部１５２への入力が回転入力モードとして処理され、地図の縮尺率が変更される結果、反時計回転では地図が縮小され、時計回転では地図が拡大されて表示部１３０に表示される。一方、図１０（Ｂ）に示すように、アナログ入力部１５２を強い入力で操作した場合は、アナログ入力部１５２への入力がジョイスティック入力モードとして処理され、アナログ入力部１５２への入力に追従して地図がスクロールされて表示部１３０に表示される。これにより、アナログ入力部１５２への入力を強弱させるだけで、入力モードを切り換えて地図の拡大・縮小操作とスクロール操作を自在に行うことができる。
　なお、携帯電話１００は、特に操作の終了命令や電源の遮断等がない限り、図８のアナログ入力の制御処理の手順を繰り返し実行するものであるが、ステップＳ１０２で一度スイッチ入力があった場合は、スイッチ入力がない状態が所定時間以上続かない限りジョイスティック入力モードを維持して回転入力モードに戻らないように処理しても構わない。かかる手順とすることにより、例えば上記の地図ソフトの操作において、ジョイスティック入力モードで地図をスクロールしている最中に誤って弱い入力となってしまっても、ジョイスティック入力モードによる地図のスクロール操作を維持して、回転入力モードに切り替わって地図の縮尺が変わってしまうという誤動作を防止することができる。
　上記実施形態では、アナログ入力部１５２への入力の強弱により回転入力モードとジョイスティック入力モードを切り換える例について説明したが、本発明においては、アナログ入力部１５２への入力の強弱によって第１の入力モードと第２の入力モードとの切り替えが可能な趣旨であり、切り替えに割り付ける入力モードの種類や組み合わせは上記例に限定されるものではなく、任意の入力モードを割り付けて切り換えることができる。入力モード切り換えのその他の具体例を示せば、例えばウエブブラウザの操作において、軽い入力に回転入力モード、強い入力にジョイスティック入力モードを割り付けることにより、軽い入力では回転入力により画面の上下方向へのスクロール、強い入力ではジョイスティック入力により画面の任意の方向へのスクロールを行うように操作することができる。また、例えば動画や音楽再生アプリケーションの操作において、軽い入力と強い入力に異なる動作の回転入力モードを割り付けることにより、軽い入力では回転入力により再生中の音量の増減を、強い入力では回転入力により再生中の音質の強弱等を制御するように操作することができる。また、同じく動画や音楽再生アプリケーションの操作において、軽い入力では回転入力によりタイトルリストのスクロールを制御し、強い入力ではタイトルリスト中の再生するタイトルを選択して再生を開始するように操作することができる。
　さらに、上記実施形態では、アナログ入力部１５２からのスイッチ入力がアナログ入力部１５２のどの位置のスイッチからのスイッチ入力であるかを区別せずに入力モードを切り換えるものであったが、アナログ入力部１５２の特定の位置のスイッチからのスイッチ入力との関係で入力モードを切り換えるものであってもよい。例えば、動画や音楽再生アプリケーションの操作において、弱い入力では回転入力により音量の増減を制御し、強い入力では、アナログ入力部１５２の右スイッチ（スイッチ３０ａ）付近が押された場合は入力の強弱で早送りの速度を制御し、アナログ入力部１５２の左スイッチ（スイッチ３０ｂ）付近が押された場合は入力の強弱で巻き戻しの速度を制御するように操作することができる。また、メニュー画面や音楽再生アプリケーション等のリストスクロールにおいて、軽い入力では回転速度に合わせてリストをスクロールし、強い入力では、アナログ入力部１５２の上スイッチ（スイッチ３０ｃ）付近が押された場合は入力の強弱で上方向へのリストスクロールの速度を制御し、アナログ入力部１５２の下スイッチ（スイッチ３０ｄ）付近が押された場合は入力の強弱で下方向へのリストスクロールの速度を制御するように応用することができる。
　図１１は、本発明の第２の実施形態にかかる携帯電話１００のアナログ入力部１５２の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のIIＢ－IIＢ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）からキートップ部を取り外した状態の平面図である。図１１に示すように、このアナログ入力部１５２は、スイッチ３０ａ～３０ｄを備えていない点を除いては、図３に記載のアナログ入力部と同様の構成を有している。
　図１２は、本実施形態における携帯電話１００のアナログ入力の制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図８のフローチャートにより示されるアルゴリズムは、携帯電話１００の記憶部１２０に制御プログラムとして記憶されており、携帯電話１００の動作開始と共に制御部１１０により適宜読み出されて実行される。
　図１２のステップＳ２０１において、制御部１１０は、まず、アナログ入力部１５２からのアナログ入力があるまで待機する（Ｓ２０１のＮＯ）。ユーザの指先等によりアナログ入力部１５２のキートップ部４０に力が加えられると、アナログ入力部１５２は加えられたアナログ入力を制御部１１０に出力する。
　制御部１１０は、アナログ入力部１５２からアナログ入力があると（Ｓ２０１のＹＥＳ）、ステップＳ２０２に進んで、アナログ入力がしきい値以上か否かを判断し、アナログ入力がしきい値以下の場合は（Ｓ２０２のＮＯ）、ステップＳ２０３に進んで、アナログ入力部１５２からのアナログ入力を回転入力モードで処理する。ステップＳ２０２において、アナログ入力がしきい値以上の場合は（Ｓ２０２のＹＥＳ)、Ｓ２０４に進んで、アナログ入力部１５２からのアナログ入力をジョイスティック入力モードで処理する。ステップ２０２で設定するしきい値はＸ値またはＹ値に設けてもよいし、ｒ値に設けてもよい。このように、スイッチを有さずアナログセンサのみで構成されたアナログ入力部によっても、前記第１の実施形態にかかる携帯電話１００と同様に、アナログ入力部への入力の強弱のみによって入力モードの切り替えを実現することができる。
　本発明のアナログ入力装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。
　例えば、上記実施形態では、携帯電話１００のアナログ入力部１５２のアナログセンサ２０ａ～２０ｄは円筒状であったが、本発明におけるアナログ入力装置のアナログセンサの形状はこれに限定されるものではなく、例えば、平面形状が楕円、正方形、長方形、扇形、円弧形等の筒状体であってもよい。同様に、電極２４の形状も上記に限定されるものではなく、円盤状以外にも、平面形状が楕円、正方形、長方形、扇形、円弧形等の板状体であってもよい。
　また、上記実施形態では、携帯電話１００のアナログ入力部１５２のスイッチ３０ａ～３０ｅをメタルドームスイッチ等で構成した例で説明したが、例えば、図１３に示すように、アナログ入力部１５２のスイッチを、プリント基板１２上に形成した信号検出用スイッチパタン３４とアース用スイッチパタン３６とからなるスイッチパタン３２と、導電性エラストマー等で形成されたキートップベース４２の凸部４３とで構成するようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、携帯電話１００のアナログ入力部１５２のアナログセンサ２０ａ～２０ｄは、上下１対の電極を備えるものであったが、起歪部２２に導電性エラストマーや金属、非導電性エラストマーの表面に導電性材料を印刷又はスパッタリングしたもの等を用いることにより、図１４（Ａ）に示すように、アナログセンサ２０ａ～２０ｄの上部電極を省略した構造としてもよい。また、図１４（Ｂ）に示すように、アナログセンサ２０ａ～２０ｄを一体化し、１つの円筒状の起歪部２２とその上蓋内面部及び基板１０上に対向して設けられた４対の電極２４で構成してもよいし、さらにその起歪体２２に導電性エラストマー等を用いることにより、図１４（Ｃ)に示すように、その上部電極を省略した構造としても構わない。
　また、本発明におけるアナログ入力装置のアナログ入力部は、上記実施形態におけるアナログセンサ２０ａ～２０ｄの他に、第２のアナログセンサを有するものであってもよい。図１５は、そのような構成にかかるアナログ入力部１５２の例を示す図であり、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）はその基板の平面図、（Ｃ）は第１のアナログセンサと第２のアナログセンサの入出力関係を示す図である。図１５（Ａ）および（Ｂ）に示すアナログ入力部１５２は、基板１０上の上下左右に配設された平板状の４つの電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄと、導電性エラストマーで形成された起歪体２２の上蓋内面とで形成される第１のアナログセンサ２０と、基板１０の中央部に配設された円環状の電極２６と起歪体２２の凸部２８の端部とで形成された第２のアナログセンサ２１とを備えている。かかる構成により、第２のアナログセンサ２１は、細い凸部２８がすぐに変形し電極間距離も小さいため、図１５（Ｃ）に示すように、急激に立ち上がって直ぐに飽和状態に達する出力特性を有している。従って、第２のアナログセンサ２１を第１のアナログセンサ２２のゼロ点情報の検出に利用することにより、第１のアナログセンサの精度を高めることができ、信頼性の高いアナログセンサを構築することができる。
　また、上記実施形態では、携帯電話１００のアナログ入力部１５２は、アナログセンサ２０とスイッチ３０とを同一平面上（基板１０上）に配設する構成であったが、本発明におけるアナログ入力装置のアナログ入力部の構成はこれに限定されるものではなく、例えば図１６（Ａ）に示すように、基板上にスイッチ３０を配し、さらにその上にアナログセンサ２０を重ねる構成や、逆に、図１６（Ｂ）に示すように、基板上にアナログセンサ２０を配し、さらにその上にスイッチ３０を重ねる構成としてもよい。
　上記実施形態では、本発明のアナログ入力装置を携帯電話を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アナログ入力部（ヒューマンインプットデバイス）を備えた機器であればいずれにも応用することができる。本発明のアナログ入力装置の他の例としては、ＰＨＳ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型ゲーム機器、ＰＤＡ、電子手帳等の携帯型コンピュータ、各種電子機器用リモコン、デジタルオーディオプレーヤ、デジタルカメラ、カムコーダ等の家電機器等を挙げることができる。また、本発明のアナログ入力装置は、パーソナルコンピュータやゲーム機器等の周辺機器として、特に、マウス、キーボード、ジョイスティック等の代替としての入力装置として構成されてもよい。
　本発明によるアナログ入力装置およびアナログ入力方法は、上記各手順を実行するための専用のハードウエア回路によっても、また、上記各手順を記述したプログラムをＣＰＵが実行することによっても実現することができる。後者により本発明を実現する場合、情報入力装置を動作させる上記プログラムは、フロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ＲＯＭやハードディスク等に転送され記憶される。また、このプログラムは、たとえば、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、専用ドライバとして提供されることにより情報入力装置の一機能としてその装置の基本ソフトウエアに組み込まれてもよい。
　本発明によれば、１つの入力部への入力の変化により２つの入力モードを切り換えることのできるアナログ入力装置を簡便な機構で安価に提供することができる。
本発明の第１の実施形態にかかるアナログ入力装置としての携帯電話の構成を示すブロック図である。 携帯電話１００の外観を示す概略平面図である。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＢ－ＩＢ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）からキートップ部を取り外した状態の平面図である。 図３（Ｂ）において、アナログ入力部１５２に力が加えられた際にアナログ入力部１５２が変形する様子を示した図である。 アナログセンサ２０の静電容量Ｃと電極面積Ｓと電極間距離ｄの関係を示す式である。 情報入力部１５２のキートップ部３０の円盤平面上の中心点Ｏを座標原点とする直交座標を示した図である。 図６の（ｉ）～（ｉｖ）においてアナログ入力部１５２により得られるアナログ入力およびスイッチ入力の関係を示すグラフである。 上記実施形態における携帯電話１００のアナログ入力の制御処理の手順を示すフローチャートである。 アナログ入力部１５２からのアナログ入力として得られた直交座標データを極座標変換するための変換式である。 携帯電話１００の上記アナログ入力の制御処理を、地図アプリケーションの操作に応用した例を示す概念図であり、（Ａ）はアナログ入力部１５２のキートップ部を軽い入力で操作した場合の表示部１３０への出力結果を表わしており、（Ｂ）は強い入力で操作した場合の出力結果を表わしている。 本発明の第２の実施形態にかかる携帯電話１００のアナログ入力部１５２の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のIIＢ－IIＢ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）からキートップ部を取り外した状態の平面図である。 上記実施形態における携帯電話１００のアナログ入力の制御処理の手順を示すフローチャートである。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２のスイッチ３０の他の構成例を示す図であり、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）および（Ｃ）はその基板の平面図である。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２の他の構成例を示す断面図である。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２の他の構成例を示す図であり、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）はその基板の平面図、（Ｃ）は第１のアナログセンサと第２のアナログセンサの入出力関係を示す図である。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２の他の構成例を示す断面図である。
符号の説明
　１０　基板
　２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ　アナログセンサ
　２２　起歪部
　２４、２６　電極
　３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ　スイッチ
　３２　スイッチパタン
　３４　信号検出用スイッチパタン
　３６　アース用スイッチパタン
　４０　キートップ部
　４２　キートップベース
　４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ　凸部
　４６　外周キートップ
　４８　センターキートップ
　１００　携帯電話
　１１０　制御部
　１２０　記憶部
　１３０　表示部
　１４０　音声部
　１５０　入力部
　１５２　アナログ入力部
　１５４　テンキー
　１５６　各種機能キー
　１６０　通信部
　１７０　バス

Claims (24)

  1. 　キートップ部と、
    　前記キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログセンサ部と、
    　前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換え部と、
    を有することを特徴とする、アナログ入力装置。
  2. 　前記アナログセンサ部は、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、
    　請求の範囲第１項に記載のアナログ入力装置。
  3. 　前記アナログセンサ部は、静電容量式の力センサであることを特徴とする、
    　請求の範囲第１項または第２項に記載のアナログ入力装置。
  4. 　前記入力モード切り換え部は、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、
    　請求の範囲第１項～第３項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
  5. 　前記アナログセンサ部により得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断部をさらに有し、
    　前記入力モード切り換え部は、前記アナログ入力レベル判断部によりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    　請求の範囲第１項～第４項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
  6. 　前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ部をさらに有することを特徴とする、
    　請求の範囲第１項～第４項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
  7. 　前記入力モード切り換え部は、前記スイッチ部によりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    　請求の範囲第６項に記載のアナログ入力装置。
  8. 　携帯電話、ＰＨＳ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型ゲーム機、ＰＤＡ、電子手帳、電子機器用リモコン、デジタルオーディオプレーヤ、カメラ、デジタルカメラまたはカムコーダである、
    　請求の範囲第１項～第７項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
  9. 　コンピュータまたはゲーム機器用の周辺機器である、
    　請求の範囲第１項～第８項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
  10. 　キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログ入力取得ステップと、
    　前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換えステップと、
    を有することを特徴とする、アナログ入力方法。
  11. 　前記アナログ入力取得ステップは、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、
    　請求の範囲第１０項に記載のアナログ入力方法。
  12. 　前記アナログ入力取得ステップは、静電容量式の力センサにより前記アナログ入力を取得することを特徴とする、
    　請求の範囲第１０項または第１１項に記載のアナログ入力方法。
  13. 　前記入力モード切り換えステップは、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、
    　請求の範囲第１０項～第１２項のいずれか１項に記載のアナログ入力方法。
  14. 　前記アナログ入力取得ステップにより得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断ステップをさらに有し、
    　前記入力モード切り換えステップは、前記アナログ入力レベル判断ステップによりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    　請求の範囲第１０項～第１３項のいずれか１項に記載のアナログ入力方法。
  15. 　前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ入力取得ステップをさらに有することを特徴とする、
    　請求の範囲第１０項～第１４項のいずれか１項に記載のアナログ入力方法。
  16. 　前記入力モード切り換えステップは、前記スイッチ入力取得ステップによりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    　請求の範囲第１５項に記載のアナログ入力方法。
  17. 　キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログ入力取得ステップと、
    　前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換えステップと、
    をアナログ入力装置に実行させることを特徴とする、アナログ入力プログラム。
  18. 　前記アナログ入力取得ステップは、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、
    　請求の範囲第１７項に記載のアナログ入力プログラム。
  19. 　前記アナログ入力取得ステップは、静電容量式の力センサにより前記アナログ入力を取得することを特徴とする、
    　請求の範囲第１７項または第１８項に記載のアナログ入力プログラム。
  20. 　前記入力モード切り換えステップは、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、
    　請求の範囲第１７項～第１９項のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラム。
  21. 　前記アナログ入力取得ステップにより得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断ステップをさらにアナログ入力装置に実行させるものであり、
    　前記入力モード切り換えステップは、前記アナログ入力レベル判断ステップによりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    　請求の範囲第１７項～第２０項のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラム。
  22. 　前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ入力取得ステップをさらにアナログ入力装置に実行させることを特徴とする、
    　請求の範囲第１７項～第２０項のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラム。
  23. 　前記入力モード切り換えステップは、前記スイッチ入力取得ステップによりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    　請求の範囲第２２項に記載のアナログ入力プログラム。
  24. 　請求の範囲第１７項～第２３項のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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