專利名稱：輸入裝置以及搭載有該輸入裝置的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將位置和坐標(biāo)輸入到計算機的輸入裝置及搭載該輸入裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
這種輸入裝置具有例如磁性構(gòu)件和磁傳感器，該傳感器檢測磁性構(gòu)件的位置。而 且，其檢測信號由計算機進行分析而被使用在各種控制中。這里，近年來，伴隨著電氣設(shè)備的輕量小型化，也對輸入裝置要求小型化。由此，謀 求其小型化、尤其薄型化的裝置的技術(shù)被公開在日本國特開2006-49015號公報。不過，上述的輸入裝置按以下方式構(gòu)成，S卩，具有兩個磁傳感器和一個開關(guān)，并且 與相互直交的三個軸(X軸、Y軸、Z軸)中的、X軸和Y軸方向有關(guān)的磁性構(gòu)件的位置可由 各磁傳感器檢測。另一方面，在Z輔方向上使用開關(guān)，并且有關(guān)該Z軸方向的磁性構(gòu)件的位置可根據(jù) 開關(guān)的按壓量得以檢測。但是，由于上述現(xiàn)有技術(shù)中在磁性構(gòu)件的三維動作的檢測中除了磁傳感器之外還 需要開關(guān)，因此輸入裝置的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜的問題存在。另外，在使用這些磁傳感器和開關(guān)對磁性構(gòu)件的三維動作進行檢測的情況下，磁 性構(gòu)件的位置的指定處理變得復(fù)雜，而且該位置精度得不到提高的問題還產(chǎn)生。這是因為 在磁性構(gòu)件的位置指定上，必須將由磁傳感器得的檢測結(jié)果和由開關(guān)得的檢測結(jié)果分別進 行并用來進行分析。如此，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于磁性構(gòu)件的三維動作僅由磁傳感器進行檢測之方 面，沒有作出特別的考慮。專利文獻1 日本國特開2006-49015號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決這種問題點而提出，其目的在于，提供一種以簡單的結(jié)構(gòu)對磁 性構(gòu)件的三維動作進行檢測的輸入裝置以及搭載該輸入裝置的電子設(shè)備。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的輸入裝置具備復(fù)位構(gòu)件，在中立位置在其內(nèi)部具有 空間，變形之后朝向中立位置能夠自己復(fù)位；磁性構(gòu)件，伴隨該復(fù)位構(gòu)件的變形，在相互直 交的三個軸方向上能夠移動；和多個磁傳感器，分別檢測該磁性構(gòu)件的與中立位置所對應(yīng) 的三個軸方向位置。根據(jù)本發(fā)明，該輸入裝置具備復(fù)位構(gòu)件、磁性構(gòu)件、多個磁傳感器，該復(fù)位構(gòu)件構(gòu) 成為，在中立位置在其內(nèi)部具有空間，且在該復(fù)位構(gòu)件變形后朝向中立位置能夠自己復(fù)位。 另外，磁性構(gòu)件構(gòu)成為，與該復(fù)位構(gòu)件的變形連動，并在相互直交的三個軸方向上能夠移 動。而且，多個磁傳感器分別檢測磁性構(gòu)件的與中立位置所對應(yīng)的三個軸方向的位置。S卩，基于磁性構(gòu)件的三個軸方向的所有位置僅由磁傳感器進行檢測，與如同以往使用磁傳感器以及開關(guān)對位置進行檢測的情況相比，不需要開關(guān)，就能夠以簡單的結(jié)構(gòu)來 檢測磁性構(gòu)件的三維動作。另外，在利用這些磁傳感器以及開關(guān)對磁性構(gòu)件的三維動作進行檢測的情況下，需要將由磁傳感器所得的檢測結(jié)果和由開關(guān)所得的檢測結(jié)果分別并用來指定磁性構(gòu)件的 位置?？墒?，根據(jù)本發(fā)明，因為根據(jù)作為同種器具的磁傳感器的檢測結(jié)果來指定磁性構(gòu)件的 位置，所以磁性構(gòu)件的位置指定處理不會變得復(fù)雜，而且還能提高其位置精度。另外，作為其它形態(tài)，復(fù)位構(gòu)件在復(fù)位構(gòu)件的頂部具有收容孔，且還具備操作構(gòu) 件，其與收容孔的開口嵌合并從復(fù)位構(gòu)件突出，另一方面，在復(fù)位構(gòu)件的內(nèi)側(cè)支承磁性構(gòu) 件，能夠使磁性構(gòu)件移動。如此，該輸入裝置還具備操作構(gòu)件，操作構(gòu)件從頂部具有收容孔的彈性構(gòu)件突出。 另外，操作構(gòu)件構(gòu)成為，在其內(nèi)側(cè)支承磁性構(gòu)件，能夠使磁性構(gòu)件移動。而且，該操作構(gòu)件與收容孔的開口嵌合，并且操作構(gòu)件即磁性構(gòu)件的移動使彈性 構(gòu)件直接變形，從而操作者能夠獲得直觀的操作感。但是，如上所述，由于對磁性構(gòu)件的位置指定所需的結(jié)構(gòu)，只用磁性構(gòu)件和磁傳感 器來完成，因此與以往相比接口( 4 >夕一7工一 7 )結(jié)構(gòu)變得簡單，操作構(gòu)件的變化展開 也變得容易。另外，優(yōu)選還具備被配置在空間、并分別配設(shè)了各磁傳感器的板片(〉一卜)構(gòu) 件，操作構(gòu)件具備由操作者把持的把持部、和在把持部的內(nèi)側(cè)朝向各磁傳感器延伸設(shè)置并 在其前端具有磁性構(gòu)件的支承部，并且，支承部的圍壁與收容孔對峙，將磁性構(gòu)件在空間配置。如此，該輸入裝置還具備板片構(gòu)件，在該板片構(gòu)件分別配置有多個磁傳感器。另一 方面，操作構(gòu)件具備把持部和支承部，通過將該支承部從收容孔朝向板片構(gòu)件插入，由此， 支承部的圍壁與收容孔對峙，將磁性構(gòu)件在空間配置。從而，磁性構(gòu)件與磁傳感器的距離變 短，從而能夠高精度地指定磁性構(gòu)件的位置。而且，優(yōu)選磁性構(gòu)件被配置在收容孔和板片構(gòu)件之間。其原因在于，由于磁性構(gòu) 件在空間中被配置于收容孔和板片構(gòu)件之間，因此除了使把持部靠近操作者的“拉起”動作 之外還能進行從操作者分離開的“按壓”動作，而避免磁性構(gòu)件與彈性構(gòu)件或磁傳感器的接 觸，所以有助于輸入裝置的長壽命化。作為優(yōu)選，磁傳感器中的、對在裝置的高度方向上的磁性構(gòu)件的位置進行檢測的 磁傳感器，被配設(shè)在與磁性構(gòu)件的軸線大致相同的軸線上。如此，由于對在裝置的高度方向上的磁性構(gòu)件位置進行檢測的傳感器，被配設(shè)在 與磁性構(gòu)件的軸線大致相同的軸線上，因此板片構(gòu)件小即可。另外，與該傳感器配設(shè)在從磁 性構(gòu)件的軸線偏離的位置情況相比，不僅不需要修正，而且該高度方向的位置檢測精度得 以提尚。進一步優(yōu)選，磁傳感器中的、對在裝置的長度方向上的磁性構(gòu)件位置進行檢測的 磁傳感器，被配設(shè)在含有高度方向之軸的平面，對在裝置的寬度方向上的磁性構(gòu)件位置進 行檢測的磁傳感器被配設(shè)在含有長度方向之軸的平面。其原因在于，由于各傳感器被配設(shè)在裝置的長度方向、裝置的寬度方向以及裝置 的高度方向上，因此對磁性構(gòu)件的水平方向、垂直方向以及旋轉(zhuǎn)方向的所有三維動作能夠進行準(zhǔn)確的檢測。另外，還具備圍繞復(fù)位構(gòu)件并遮斷磁力線的屏蔽構(gòu)件。如此，該輸入裝置還具備 屏蔽構(gòu)件，該屏蔽構(gòu)件圍繞復(fù)位構(gòu)件并遮斷磁力線。因此，從外部朝向復(fù)位構(gòu)件內(nèi)部侵入的 磁力線被遮斷，從而進一步提高由磁傳感器所得的磁性構(gòu)件的位置檢測精度。而且，若還具備被載置于板片構(gòu)件、并將復(fù)位構(gòu)件從復(fù)位構(gòu)件的內(nèi)側(cè)進行照射的 發(fā)光構(gòu)件，則復(fù)位構(gòu)件從其內(nèi)側(cè)被發(fā)光構(gòu)件照射，因此該輸入裝置也可以當(dāng)作室內(nèi)用具
7)而起作用，并能夠容易地識別該輸入裝置的設(shè)置之處。另外，由于在復(fù)位構(gòu)件采用彈性構(gòu)件，而不需要自己復(fù)位用的部件，因此成為簡單 結(jié)構(gòu)且能夠小型化的輸入裝置。另外，本發(fā)明的電子設(shè)備，若搭載上述的輸入裝置，則只通過磁傳感器能夠檢測磁 性構(gòu)件的三維動作，并能夠正確地檢測磁性構(gòu)件的位置，因此有助于電子設(shè)備可靠性的提高。


圖1是在車輛內(nèi)具備本實施例的輸入裝置的圖。圖2是圖1的輸入裝置的外觀立體圖。圖3是圖1的輸入裝置的分解立體圖。圖4是圖1的輸入裝置的一部分剖面圖。圖5是圖1的電子設(shè)備所涉及的控制方框圖。圖6是表示基于圖1的輸入裝置的動作圖。圖7是在圖6中，表示水平畫面移動(^夕口一> )操作的圖。圖8是表示基于圖1的輸入裝置的其它動作的圖。圖9是表示在圖8的動作中的、縮小操作的圖。圖10是表示基于圖1的輸入裝置的再其它動作的圖。圖11是表示在圖10的動作中的、菜單調(diào)出(’ 二 -一呼t/出L· )操作的圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。在圖1中表示有車輛1的駕駛員座及助手座，從座位(〉一卜)4看在各座席的前 方將儀表板2沿著車輛寬度方向配置。在該儀表板2的前方設(shè)置有擋風(fēng)玻璃6，所以從各座 席能夠遙望車輛1的前進方向。另一方面，就該駕駛員座而言，用于顯示車輛速度、行走距離以及移動位置等的儀 表類8被配置在儀表板2的正面，而且，在從儀表板2的下方朝向座位4延伸的軸11的前 端按可旋轉(zhuǎn)的方式安裝有方向盤(!、> K ^ ) 10。而且，在該軸11的周壁將變速桿12以能 夠上下移動的方式安裝，并且該變速桿12朝向助手座延伸設(shè)置。另外，在該儀表板2的正面形成有多個噴出口 14，將來自空調(diào)裝置的空氣朝向車 輛1的內(nèi)部送出。這里，在本實施例中，在駕駛員座和助手座之間，在該儀表板2的上面設(shè)置有監(jiān)視 器16。該監(jiān)視器16是在后面闡述的車載導(dǎo)航裝置(電子設(shè)備)80的結(jié)構(gòu)部件，按照其顯示畫面94伴隨該裝置80的啟動而能夠顯示地圖和操作菜單等的方式構(gòu)成。另外，該監(jiān)視器 16埋入到儀表板2的適當(dāng)位置也可。從同圖中看，在駕駛員座和助手座之間設(shè)置有中央副儀表板(七> 夕一二 — > )18。該副儀表板18從儀表板2的下方朝向座位4突出，并在該副儀表板18中，在噴出 口 14的附近形成有空調(diào)裝置和音響裝置等的操作部20。
而且，在該副儀表板18中，在座位4 一側(cè)的適當(dāng)位置設(shè)置有模擬3D輸入設(shè)備(輸 入裝置)22。該輸入設(shè)備22也是車載導(dǎo)航裝置80的結(jié)構(gòu)部件，伴隨該裝置80的啟動能夠 進行各種操作。更詳細而言，本實施例的輸入設(shè)備22，如除了圖2的外觀立體圖之外也在圖3的分 解立體圖和圖4的一部分剖面圖中所示那樣，首先具備彈性構(gòu)件(復(fù)位構(gòu)件)30，本實施例 的彈性構(gòu)件30，例如由人造橡膠(工，7卜7—)等合成橡膠和硅橡膠等構(gòu)成。就該彈性構(gòu)件30而言，在本實施例中具有按切頭(裁頭)的大致半球形狀所形成 的圓頂(K一 A )狀主體31，按照該切頭的部分朝向上方的方式配置(參照圖3、4)。更具 體而言，該主體31具有可撓性且以對其變形具有反彈力的規(guī)定壁厚(肉厚)構(gòu)成，并在其 內(nèi)部形成有大致半球形狀的中空部(空間)32。另外，在圓頂狀主體31的頂部貫穿設(shè)置(穿設(shè))有收容孔34，該收容孔34將該主 體31的外部和中空部32貫通。S卩，中空部32和底部38按照經(jīng)由開口 36從外部能夠視認 的方式構(gòu)成。另外，就本實施例的彈性構(gòu)件30而言，利用例如由坡莫合金等合金構(gòu)成的磁屏蔽 構(gòu)件(屏蔽構(gòu)件)70將其周圍側(cè)圍繞(參照圖2、3)，以使車輛1內(nèi)的例如由喇叭等產(chǎn)生的 磁力線不侵入中空部32的方式構(gòu)成。如此，就本實施例的彈性構(gòu)件30而言，在圖2 圖4中所示的中立位置、換言之在 作為基準(zhǔn)位置的默認(7 7才&卜)位置，在圓頂狀主體31的內(nèi)側(cè)具有大致半球形狀的中 空部32，且該主體31與操作構(gòu)件40連動地變形。而且，該主體31變形之后能夠朝向該中 立位置自己復(fù)位，而使操作構(gòu)件40返回原來的位置。將該操作構(gòu)件40配置在彈性構(gòu)件30的上方。詳細而言，操作構(gòu)件40具有朝向彈 性構(gòu)件30逐漸縮減直徑的杯狀主體41 (參照圖4)，該主體41由例如樹脂構(gòu)成。另外，該主 體41具有把持部44、卡合部46及支承部50，將該把持部44配置在杯狀主體41的頂部并 且按輸入設(shè)備22的操作者能夠把持的形狀形成。接著，將卡合部46與把持部44的下端毗連并朝向彈性構(gòu)件30延伸設(shè)置。在該卡 合部46的適當(dāng)?shù)奈恢眯纬捎胁鄄?8，本實施例的槽部48以朝向主體41的軸心而洼陷的 形狀被雕刻設(shè)置(刻設(shè))在卡合部46的圍壁。另外，該槽部48構(gòu)成得與上述的收容孔 34的開口 36相比，在其厚度方向上觀看就稍微小、且在其直徑方向上觀看就稍微大，并且 這些槽部48和開口 36牢牢地嵌合。由此，操作構(gòu)件40所產(chǎn)生的力被迅速傳遞到彈性構(gòu)件 30。而且，該杯狀主體41如圖4中所示具有規(guī)定的壁厚，在把持部44和卡合部46的 內(nèi)側(cè)形成空間42，將支承部50在該空間42設(shè)置。具體而言，本實施例的支承部50由實心(中実)圓棒狀形成、并按照與主體41的 軸心一致的方式朝向彈性構(gòu)件30延伸設(shè)置。該支承部50的長度構(gòu)成得大于操作構(gòu)件40的高度。更詳細地，就支承部50的長度而言，在假設(shè)使槽部48和開口部36嵌合、并使操作 構(gòu)件40在彈性構(gòu)件的上方突出的情況下，按該支承部50從收容孔34插入并達到中空部32 的大小構(gòu)成。另外，就該支承部50而言，其上端與把持部44的背面連結(jié)，在其下端(前端)固 定有一塊磁鐵(磁性構(gòu)件)52。即，本實施例的磁鐵52由操作構(gòu)件40支承，并且按照沿著由操作者操控的操作構(gòu) 件40的移動方向在中空部32內(nèi)、更具體而言在收容孔34和基座60之間能夠三維移動的 方式構(gòu)成。而且，中立位置所對應(yīng)的磁鐵52的位置可由三個傳感器66、67、68進行檢測。
本實施例的磁傳感器66 68配設(shè)在圓盤狀的基座(板片構(gòu)件)60上。詳細而言， 首先該基座60在底部38的附近被圓頂狀主體31圍繞。另外，該基座60具有未圖示的回 繞(引t回L· )電極和焊盤(，> 卜‘)，并將這些各傳感器66 68配設(shè)在基座60的上表 面62。另一方面，該基座60的下表面64被載置在具有規(guī)定電路圖案的未圖示的布線基 板。另外，該布線基板在從中央副儀表板18拆下輸入設(shè)備22時會在車輛1內(nèi)露出。而且，本實施例的各傳感器66 68構(gòu)成為，分別只能夠檢測指定的一個軸方向， 各傳感器66 68分別檢測在相互直交的三個軸(X軸、Y軸、Z軸)方向上的磁鐵52的位置。這些各傳感器66 68分別檢測與磁鐵52之間的距離，并利用該距離與磁力有直 線形的比例關(guān)系。詳細而言，例如利用在與磁鐵52之間的距離變短時磁力變大的性質(zhì)，通 過由各傳感器66 68分別探測基于磁鐵52的磁力線的大小及方向，從而分別檢測傳感器 66與磁鐵52的距離、傳感器67與磁鐵52的距離以及傳感器68與磁鐵52的距離。具體而言，如圖3中所示，在本實施例的上表面62的中心位置配置有Z軸方向傳 感器68。該傳感器68構(gòu)成為，能夠檢測在輸入設(shè)備高度方向上的磁鐵52的位置，本實施例 的傳感器68被配設(shè)在中立位置的支承部50的軸心上、換言之被配設(shè)在與該中立位置的磁 鐵52的軸線大致同一的軸線上。相對于此，將X軸方向傳感器66設(shè)置在含有上述高度方向的軸(Z軸)的平面，且 在本實施例中配設(shè)在上表面62。而且，該傳感器66構(gòu)成為，能夠檢測在輸入設(shè)備22的長度 方向、換言之在車輛1的車長方向的磁鐵52的位置。另一方面，將Y軸方向的傳感器67配 設(shè)在含有該長度方向的軸(X軸)的平面且在上表面62，并按照能夠檢測在輸入設(shè)備22的 寬度方向、換言之在車輛1的車輛寬度方向的磁鐵52的位置的方式構(gòu)成。由此，各傳感器66 68在與磁鐵52不接觸的狀態(tài)下分別檢測與該磁鐵52的 中立位置所對應(yīng)的三個軸方向的位置，并且還能檢測磁鐵52的旋轉(zhuǎn)動作。另外，該各 傳感器 66 68 能夠利用例如 GMR(GiantMagneto-Resistive)元件、AMR(Anisotropic Magneto-Resistive)元件禾口 TMR(Tunneling Magneto-Resistive)元件的電阻效應(yīng)元件或 霍爾元件等眾所周知的磁傳感器。而且，上述各傳感器66 68的電極經(jīng)由上述布線基板的電路圖案與車載導(dǎo)航裝 置80電連接。詳細而言，如圖5中所示，本實施例的車載導(dǎo)航裝置80具備控制部82，該控制部 82具有A/D轉(zhuǎn)換器84以及控制器86。
對A/D轉(zhuǎn)換器84從各傳感器66 68輸入三軸份的模擬信號，轉(zhuǎn)換器84將其轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號，并由一根導(dǎo)線輸出到控制器86。這是因為為了處理磁鐵52的三維動作，需 要將多個信號同時地引入到控制器86。控制器86具有CPU88、存儲器90以及輸出控制部92。該CPU88將來自轉(zhuǎn)換器84 的信號進行實時運算，輸出控制部92分別檢測各傳感器66 68與各磁鐵52之間的距離， 并求出該磁鐵52中立位置所對應(yīng)的變化量，由此指定當(dāng)前的位置。而且，該數(shù)據(jù)被存儲于 存儲器90的RAM。另外，在該存儲器90的ROM中存儲有各種控制程序，輸出控制部92根據(jù)所指定的 磁鐵52的位置來執(zhí)行規(guī)定的程序，并將該信號輸出到監(jiān)視器16的顯示畫面94。接著，參照圖6 圖11來表示基于本實施例的輸入設(shè)備22的操作例。首先，圖6是水平畫面移動動作，在同圖的中央部分表示由方框包圍的操作構(gòu)件 40以及彈性構(gòu)件30的狀態(tài)為中立位置。若由操作者的手抓住把持部44并例如朝向駕駛員座對操作構(gòu)件40施加力，則彈 性構(gòu)件30朝向右方傾倒。之后，將該手從把持部44分離開時，彈性構(gòu)件30向左方回彈并 返回到中立位置。具體而言，如圖7中所示，首先在中立位置，顯示畫面94的中心與具有信號機的T 字路附近一致(參照同圖(A))。這里，若將操作構(gòu)件40朝向駕駛員座進行操作，則彈性構(gòu)件30向右方傾倒，同時， 磁鐵52也向右方移動。各傳感器66 68檢測與該磁鐵52之間的距離，輸出控制部92執(zhí) 行水平畫面移動程序。即，在此時的顯示畫面94中，其中心自上述的T字路向左側(cè)水平移 動(同圖⑶)。之后，若將該手從把持部44分離開，則彈性構(gòu)件30向左方回彈，由此操作構(gòu)件40 及彈性構(gòu)件30返回到同圖(A)中所示的中立位置。但是，顯示畫面94的中心被維持在同 圖(B)中所示的位置，且該中心位置成為下一個操作所對應(yīng)的基準(zhǔn)位置。對其它的水平畫面移動也同樣，如圖6中所示，若朝向車輛1的前方對操作構(gòu)件40 施加力，則彈性構(gòu)件30向前方傾倒，從而，此時的顯示畫面94其中心向下側(cè)水平移動。另一方面，若朝向助手座對操作構(gòu)件40施加力，則彈性構(gòu)件30向左方傾倒，因此 顯示畫面94的中心朝向右側(cè)水平移動；若朝向車輛1的后方對操作構(gòu)件40施加力，則彈性 構(gòu)件30朝向后方傾倒，所以顯示畫面94的中心朝向上側(cè)水平移動。而且，不論在哪個操作中，若將該手從把持部44分離開則彈性構(gòu)件30都回彈，而 使操作構(gòu)件40以及彈性構(gòu)件30返回到中立位置。接著，圖8是放大縮小動作，在同圖的中央部分表示由方框包圍的操作構(gòu)件40以 及彈性構(gòu)件30的狀態(tài)是中立位置。此時，若由操作者的手抓住把持部44并且例如朝向車輛1的上方對操作構(gòu)件40 施加力，則彈性構(gòu)件30朝向上方延伸，之后，若將該手從把持部44分離開，則彈性構(gòu)件30 朝向下方回彈，并返回到中立位置。更詳細而言，如圖9中所示，首先在中立位置，顯示畫面94只顯示站前的T字路附 近(參照同圖(A))。這里，將操作構(gòu)件40朝向車輛1的頂棚拉起(PULL)時，彈性構(gòu)件30朝向上方延伸，同時，磁鐵52也朝向上方移動。各傳感器66 68檢測與該磁鐵52之間的距離，輸出 控制部92執(zhí)行縮小顯示的程序。即，此時的顯示畫面94顯示將上述的T字路周邊也表示 的俯視圖(參照同圖(B))。之后，若將該手從把持部44分離開，則彈性構(gòu)件30向下方回彈，并且操作構(gòu)件40 以及彈性構(gòu)件30返回到同圖(A)中所示的中立位置。另一方面，顯示畫面94以同圖(B) 中所示的大小得以維持，該大小成為下一個操作所對應(yīng)的基準(zhǔn)位置。關(guān)于放大顯示也同樣，如圖8中所示，若朝向車輛1的地板將操作構(gòu) 件40按壓 (PUSH)，則彈性構(gòu)件30朝向下方收縮，在此時的顯示畫面94中顯示有詳細圖。另外，在此 時，若將該手從把持部44分離開，則彈性構(gòu)件30回彈，并且操作構(gòu)件40以及彈性構(gòu)件30 返回到中立位置。接著，圖10是操作菜單的調(diào)出動作。此時，若由操作者的手抓住把持部44、并對操 作構(gòu)件40例如施加順時針方向轉(zhuǎn)動的力，則彈性構(gòu)件30也順時針方向轉(zhuǎn)動。之后，若將該 手從把持部44分離開，則彈性構(gòu)件30沿逆時針方向回彈，并返回到中立位置。更具體而言，如圖11中所示，首先在中立位置，顯示畫面94顯示站前的T字路(參 照同圖(A))。在此，若使操作構(gòu)件40沿從上方觀看到的順時針方向轉(zhuǎn)動，則彈性構(gòu)件30也沿順 時針方向轉(zhuǎn)動。同時，磁鐵52也沿順時針方向轉(zhuǎn)動。各傳感器66 68將與該磁鐵52之 間的距離進行檢測，輸出控制部92執(zhí)行菜單調(diào)出的程序。例如，此時的顯示畫面94，在上述 的T字路上顯示“回自己家”以及“目的地設(shè)定”的菜單(參照同圖(B))。之后，在假設(shè)要選擇“回自己家”的情況下，若將該手從把持部44分離開則彈性構(gòu) 件30沿逆時針方向回彈、并且操作構(gòu)件40以及彈性構(gòu)件30返回到中立位置，因此在該狀 態(tài)下朝向車輛1的前方或后方對操作構(gòu)件40施加力，而使“回自己家”的顯示顏色反轉(zhuǎn)。接著，若在操作構(gòu)件40以及彈性構(gòu)件30重新返回到中立位置之后朝向車輛1的 地板將操作構(gòu)件40按壓，則彈性構(gòu)件30朝向下方收縮，而選擇“回自己家”。另外，在想要中止所選擇的菜單的情況下，如圖10所示，將操作構(gòu)件40沿從上方 觀看的逆時針方向轉(zhuǎn)動時，彈性構(gòu)件30也沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，從而能夠取消當(dāng)前的菜單。如此，在安裝了輸入設(shè)備22的車載導(dǎo)航裝置80中，若操作者對操作構(gòu)件40進行 操作，則彈性構(gòu)件30迅速變形，并且磁鐵52的位置變化由各傳感器66 68進行檢測。而 且，在顯示畫面94中根據(jù)控制器86的分析結(jié)果就顯示各種畫面。不過，上述的輸入設(shè)備22也能夠當(dāng)作室內(nèi)用具加以利用。例如，若使彈性構(gòu)件30 由半透明的原料構(gòu)成、且在基座60的適當(dāng)?shù)奈恢幂d置LED (發(fā)光構(gòu)件)，則該彈性構(gòu)件30從 其內(nèi)側(cè)被照射，因此該輸入設(shè)備22能夠當(dāng)作內(nèi)照式室內(nèi)用具而加以利用。如以上所述，根據(jù)本實施例，輸入設(shè)備22具備基座60、彈性構(gòu)件30、操作構(gòu)件40、 磁鐵52、三個磁傳感器66 68、磁屏蔽構(gòu)件70。該彈性構(gòu)件30構(gòu)成為，在中立位置在其內(nèi)部具有大致球狀的中空部32，且在該彈 性構(gòu)件30變形后可朝向中立位置進行自己復(fù)位。另外，磁鐵52構(gòu)成為，與該彈性構(gòu)件30 的變形連動，并在相互直交的三個軸(X軸、Y軸、Z軸)方向上能夠移動。而且，三個磁傳感 器66 68分別檢測磁鐵52的中立位置所對應(yīng)的三個軸方向的位置。S卩，磁鐵52的三個軸方向的所有位置僅由磁傳感器66 68進行檢測，與以往那樣除磁傳感器外還使用開關(guān)對磁鐵的位置進行檢測的情況相比，不需要該開關(guān)。因此，能夠 以與以往相比簡單的結(jié)構(gòu)來檢測磁鐵52的三維動作。另外，在以往那樣將磁鐵的Z軸方向的位置由開關(guān)來代用的情況下，需要將磁傳感器所得的檢測結(jié)果和開關(guān)所得的檢測結(jié)果分別并用來指定磁鐵的位置。但是，根據(jù)本實 施例，根據(jù)非其他種類器具、而根據(jù)同種器具的磁傳感器66 68的檢測結(jié)果來指定磁鐵52 的位置，所以磁鐵52的位置指定處理不會變得復(fù)雜，并且其位置的精度也得以提高。而且，操作構(gòu)件40構(gòu)成為，從按切頭的大致半球形狀所形成的彈性構(gòu)件30突出， 并在其內(nèi)側(cè)支承磁鐵52，且能夠操作該磁鐵52的移動。于是，該操作構(gòu)件40與收容孔34 的開口 36牢牢地嵌合，操作構(gòu)件40即磁鐵52的移動使彈性構(gòu)件30直接變形，因此操作者 能夠得到直觀的操作感。更詳細而言，當(dāng)操作者對操作構(gòu)件40進行按壓、拉、傾斜或擰轉(zhuǎn)時，來自彈性構(gòu)件 30的力反饋(7才一 7 7 4 —卜。^々)存在，所以該操作者獲得所謂“移動的感覺，，。并且，如上所述，由于磁鐵52的位置指定所需的結(jié)構(gòu)，只要具備磁鐵52和磁傳感 器66 68即可，因此與以往相比硬件接口(ζ、一卜'々工>夕一 7工一 ζ)的結(jié)構(gòu)變 得簡單，操作構(gòu)件40的變化展開也變得容易。此外，在基座60中配設(shè)三個磁傳感器66 68，另一方面，操作構(gòu)件40具備把持 部44以及支承部50，當(dāng)該支承部50從收容孔34朝向基座60插入時，該支承部50的圍壁 與收容孔對峙，磁鐵52被配置于中空部32。由此，磁鐵52與傳感器66 68之間的距離變 短，從而能夠高精度地指定磁鐵52的位置。另外，由于磁鐵52在中空部32中被配置于收容孔34和基座60之間，因此除了將 把持部44朝向車輛1的頂棚拉起的動作之外還能進行朝向車輛1的地板按壓的動作，所 以，磁鐵52的移動方向增加，輸入設(shè)備22的利用范圍變得更廣范圍。并且，由于在中空部32內(nèi)懸浮的狀態(tài)的磁鐵52，能夠按照與彈性構(gòu)件30和磁傳感 器66 68完全不接觸的方式移動，因此有助于輸入設(shè)備22的長壽命化，且不產(chǎn)生伴隨它 們滑動的噪聲，所以能夠高精度地檢測其位置。而且，將磁傳感器66 68之中的、檢測Z軸方向位置的傳感器68配設(shè)在與磁鐵 52的軸線大致同一的軸線上，因此基座60較小即可。另外，與該傳感器68配設(shè)在從磁鐵 52的軸線偏離的位置上的情況相比，不僅不需要修正，并且該Z軸方向位置的檢測精度也
得以提高。另外，由于各傳感器66 68配設(shè)在X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向，因此能夠 準(zhǔn)確地檢測磁鐵52的水平方向、垂直方向以及旋轉(zhuǎn)方向的所有三維動作。而且，磁屏蔽構(gòu)件70圍繞彈性構(gòu)件30而遮斷磁力線。因此，從外部朝向彈性構(gòu)件 30的中空部32侵入的磁力線被遮斷，由傳感器66 68所得出的磁鐵52的位置檢測精度 進一步得以提高。并且，還避免了在該中空部32中產(chǎn)生的磁力線的放出，這一點也有助于 位置檢測精度的提高。此外，若彈性構(gòu)件30從其內(nèi)側(cè)由LED照射，則輸入設(shè)備22還當(dāng)作室內(nèi)用具而發(fā)揮 作用，即使該設(shè)備22的設(shè)置位置處于黑暗的狀態(tài)，也能夠容易識別。另外，由于使用了彈性構(gòu)件30，因此不需要用于自己復(fù)位的部件，從而成為簡單結(jié) 構(gòu)并且可小型化的輸入設(shè)備22。
另外，由于僅由傳感器66 68可檢測磁鐵52的三維動作從而能夠正確檢測磁鐵 52的位置，因此有助于車載導(dǎo)航裝置80的可靠性的提高。詳細而言，操作者不用其手接觸 監(jiān)視器16就能夠通過顯示畫面94的遙控操作來實現(xiàn)目的，與直接接觸監(jiān)視器16的情況相 比，操作者視線的移動減少從而能夠進行安全的駕駛。 而且，若能夠進行顯示畫面94的遙控操作，則該監(jiān)視器16也能設(shè)置在例如從駕駛 員座遠離的位置，因此還能有效地利用車輛1內(nèi)的空間。本發(fā)明并不局限于上述的各實施例，在不脫離權(quán)利要求范圍的范圍內(nèi)，能夠進行 各種變形。例如，在上述的實施例中，彈性構(gòu)件30和操作構(gòu)件40以不同體構(gòu)成，但是，并不一 定要局限于該形態(tài)，其也可以構(gòu)成為一體。另外，在上述的實施例中，圓頂狀主體31由合成橡膠等構(gòu)成。但是，本發(fā)明的復(fù)位 構(gòu)件，只要相對于其變形而具有回彈力，由朝向上方逐漸直徑縮減的形成為螺旋狀的彈簧 構(gòu)成也可。而且，只要在其內(nèi)部具有空間，其外觀除大致半球形狀外，由三棱錐體(三角鎸) 等多棱錐體形狀構(gòu)成也可。而且，在上述的實施例中，磁鐵52被配設(shè)在中空部32。雖然這是最佳例，但是，該 磁鐵配設(shè)在上表面62附近也可。這是因為，在該情況下也能進行Z軸的上半部、即把上述 的操作構(gòu)件朝向車輛1的頂棚拉起的操作。此外，在上述實施例中，磁鐵52由操作構(gòu)件40支承，但是，可以省略該操作構(gòu)件。 即，磁鐵由彈性構(gòu)件支承也可，此時的磁鐵，通過對彈性構(gòu)件直接進行操作就可移動。另外， 也能省略上述的磁屏蔽構(gòu)件70。而且，在這些所有情況下都能夠起到按比以往更簡單的結(jié)構(gòu)對磁鐵的三維動作進 行檢測的作用。 最后，在上述實施例中，公開了在作為電子設(shè)備的車載導(dǎo)航裝置中實現(xiàn)的例。但 是，本發(fā)明的電子設(shè)備，在上述的空調(diào)裝置和音響裝置中也當(dāng)然能夠使用，而且，數(shù)碼照相 機等設(shè)備中也能夠使用。
權(quán)利要求
一種輸入裝置，具備復(fù)位構(gòu)件，在中立位置在其內(nèi)部具有空間，在變形之后朝向所述中立位置能夠自己復(fù)位；磁性構(gòu)件，伴隨該復(fù)位構(gòu)件的變形，在相互直交的三個軸方向上能夠移動；和多個磁傳感器，分別檢測該磁性構(gòu)件的與所述中立位置所對應(yīng)的所述三個軸方向的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述復(fù)位構(gòu)件，在該復(fù)位構(gòu)件的頂部具有收容孔，該輸入裝置還具備操作構(gòu)件，其與該收容孔的開口嵌合并從所述復(fù)位構(gòu)件突出，另一 方面，在該復(fù)位構(gòu)件的內(nèi)側(cè)支承所述磁性構(gòu)件，能夠使該磁性構(gòu)件移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸入裝置，其中，還具備板片構(gòu)件，其被配置在所述空間，并分別配設(shè)了所述各磁傳感器， 所述操作構(gòu)件具備由操作者把持的把持部、和在該把持部的內(nèi)側(cè)朝向所述各磁傳感 器延伸設(shè)置并在其前端具有所述磁性構(gòu)件的支承部，該支承部的圍壁與所述收容孔對峙，將所述磁性構(gòu)件在所述空間配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸入裝置，其中，所述磁性構(gòu)件被配置在所述收容孔和所述板片構(gòu)件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任一項中所述的輸入裝置，其中，所述磁傳感器中的、對在該裝置高度方向上的所述磁性構(gòu)件的位置進行檢測的磁傳感 器，被配設(shè)在與所述磁性構(gòu)件的軸線大致同一的軸線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸入裝置，其中，所述磁傳感器中的、對在該裝置長度方向上的所述磁性構(gòu)件的位置進行檢測的磁傳感 器，被配設(shè)在含有所述高度方向之軸的平面，對在所述裝置的寬度方向上的所述磁性構(gòu)件的位置進行檢測的磁傳感器，被配設(shè)在含 有所述長度方向之軸的平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的輸入裝置，其中， 還具備屏蔽構(gòu)件，其圍繞所述復(fù)位構(gòu)件而遮斷磁力線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的輸入裝置，其中，具備發(fā)光構(gòu)件，其被載置在所述板片構(gòu)件，并將所述復(fù)位構(gòu)件從該復(fù)位構(gòu)件的內(nèi)側(cè)進 行照射。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的輸入裝置，其中， 所述復(fù)位構(gòu)件為彈性構(gòu)件。
10.一種電子設(shè)備，其搭載了權(quán)利要求1 9中任一項所述的輸入裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輸入裝置以及搭載該輸入裝置的電子設(shè)備。所述輸入裝置具備復(fù)位構(gòu)件(30)，在中立位置在其內(nèi)部具有空間(32)，在其變形之后朝向中立位置能夠自己復(fù)位；磁性構(gòu)件(52)，其伴隨該復(fù)位構(gòu)件的變形，在相互直交的三個軸方向上能夠移動；多個磁傳感器(66、67、68)，其分別檢測該磁性構(gòu)件的與中立位置所對應(yīng)的三個軸方向的位置。由此，以簡單的結(jié)構(gòu)來檢測磁性構(gòu)件的三維動作，能夠?qū)Υ判詷?gòu)件的位置進行高精度的指定。
文檔編號G06F3/0338GK101809529SQ20088010973
公開日2010年8月18日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月2日
發(fā)明者山崎壯 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社