(57)【要約】【課題】入力がない状態での消費電力を可及的に減らし、携帯電話やリモコンなどの機器の電池への負担を軽減することである。【解決手段】マイコンによるパルスの判定は、位相差を有する３個のパルスのオンオフの順序によりその回転方向を判定し、パルスの数により回転量を判定し、パルス電極が発生するパルスに規定の時間だけ変化がない場合にマイコンをスリープし、いずれかのパルス電極のパルスに変化があったときにマイコンを復帰する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイアルの回転にしたがって位相差を有する複数の電気的パルスを発生し、この発生したパルスをマイコンで判定して回転方向および回転量を被制御機器へ出力するダイアル式入力装置において、パルスを発生するためのパルス電極をプリント基板の同一円周上に位相差を設定して少なくとも３対配置し、このパルス電極の位置にパルス電極に接離して開閉する押圧接点を設け、ダイアルの裏側の外周帯部にこの押圧接点を押圧する複数の突片を設けてなることを特徴とするダイアル式入力装置。
【請求項２】
パルス電極が発生する位相差を有する３個のパルスは１つのパルスの一部が他のパルスの一部と重畳するように、前記突片による押圧接点の押圧は、突片に押圧される面がパルス幅に対応した幅を有する押圧体を介して行うように構成したことを特徴とする請求項１記載のダイアル式入力装置。
【請求項３】
押圧接点は、ゴム製シートに一体に形成された導電ゴムからなり、ダイアルに設けられた突片との間を押圧体を介して押圧するように構成したことを特徴とする請求項１記載のダイアル式入力装置。
【請求項４】
マイコンによるパルスの判定は、位相差を有する３個のパルスのオンオフの順序によりその回転方向を判定し、パルスの数により回転量を判定することを特徴とする請求項１
記載のダイアル式入力装置。
【請求項５】
パルス電極が発生するパルスに規定の時間だけ変化がない場合にマイコンをスリープし、いずれかのパルス電極のパルスに変化があったときにマイコンを復帰することを特徴とする請求項４記載のダイアル式入力装置。
【請求項６】
マイコンの復帰時には、パルス電極が接続された入力ポートにあった場合に、微小な一定時間周期でそのポートをスキャンして、その状態が複数回一致した場合にマイコンの処理を開始することを特徴とする請求項５記載のダイアル式入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオ再生装置などのリモコン送信機や携帯電話等に利用されるダイアル式の入力装置に関するものである。さらに詳しくは、一般にジョグダイアルやジョグシャトルと呼ばれている円形のダイアルを回転させることによりビデオの早送り、巻き戻し、画面のスクロールなどの操作を行うためのダイアル式入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今のビデオ再生装置のリモコン送信機等にはダイアル式入力装置が設けられ、このダイアル式入力装置は、ダイアルの回転を電気的パルス信号として出力するロータリーエンコーダと呼ばれる信号発生装置が内蔵されている。ダイアル式入力装置に一般的に利用されているロータリーエンコーダは、例えば図９に示すように、ダイアルと一体または連動した円形のコード板３１上に位相を(例えば１／４)ずらした一対の櫛歯状電極３２、３３と、これらの櫛歯状電極３２、３３上をそれぞれ摺動する摺動子３４、３５とが設けられ、ダイアルとともにコード板３１が回転することにより、櫛歯状電極３２と摺動子３４、櫛歯状電極３３と摺動子３５の接触および非接触によりそれぞれパルス波を発生し、この２つのパルス波をマイコンで解析、処理することによりダイアルの回転速度、回転方向および回転量を検出する。３５はコモン電極である。
【特許文献１】特開平５−１３３７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のダイアル式入力装置は、ロータリーエンコーダ３１からのパルス波の入力を受けるために、常に入力可能状態で待機(STANDBY)しなければならず、その間は若干消費電力が少なくなるものの、リモコンや携帯電話などの電池を電源とするような機器では、この待機中の消費電力さえも電池容量への大きな負担となっていた。
また、上述のような２組のパルス波を発生するロータリーエンコーダ３１では、ダイアルの初動時に最初のパルスの変化からはダイアルの回転方向が判定できないという問題点があった。
【０００４】
さらに、上述のような櫛歯状電極３２、３３と摺動子３４、３５との摺動により接触部分が磨耗することが必至であり、耐用回転数が限られている。耐用年数を延ばすために櫛歯状電極３２、３３と摺動子３４、３５の接触圧を下げれば、パルス波の立ち上がりが悪くなったり、湿気や埃の付着に対して弱くなってしまう。
接触したときの接触抵抗を下げ、また錆や腐食による劣化を防ぐために、櫛歯状電極や摺動子に金めっきを施したものもあるが、摺動によりめっきが剥がれて劣化することは時間の問題であり根本的に解決することはできていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、パルスを発生するためのパルス電極をプリント基板の同一円周上に位相差を設定して少なくとも３対配置し、このパルス電極の位置にパルス電極に接離して開閉する押圧接点を設け、ダイアルの裏側の外周帯部にこの押圧接点を押圧する複数の突片を設けてなるものである。
また、パルス電極が発生する位相差を有する３個のパルスは１つのパルスの一部が他のパルスの一部と重畳するように、前記突片による押圧接点の押圧は、突片に押圧される面がパルス幅に対応した幅を有する押圧体を介して行うように構成する。
【０００６】
マイコンによるパルスの判定は、位相差を有する３個のパルスのオンオフの順序によりその回転方向を判定し、パルスの数により回転量を判定し、パルス電極が発生するパルスに規定の時間だけ変化がない場合にマイコンをスリープし、いずれかのパルス電極のパルスに変化があったときにマイコンを復帰するように構成する。
マイコンの復帰時には、パルス電極が接続された入力ポートにあった場合に、微小な一定時間周期でそのポートをスキャンして、その状態が複数回一致した場合にマイコンの処理を開始するように構成する。
【発明の効果】
【０００７】
パルス電極を押圧接点により開閉する構成とすることにより、電極の磨耗がほとんどなく、耐用回転数が飛躍的に伸びるという効果を有する。
位相差を有するパルス電極を３個以上設け、このパルス電極が発生するパルスは１つのパルスの一部が他のパルスの一部と重畳するように構成することにより、いずれのパルス電極に変化が発生しても、変化が発生した時点でダイアルの回転方向を判定できるという効果を有する。
【０００８】
パルス電極が発生するパルスに規定の時間だけ変化がない場合にマイコンをスリープし、いずれかのパルス電極のパルスに変化があったときにマイコンを復帰するように構成することにより消費電力可及的に減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
パルスを発生するためのパルス電極をプリント基板の同一円周上に位相差を設定して少なくとも３対配置し、このパルス電極の位置にパルス電極に接離して開閉する押圧接点を設け、ダイアルの裏側の外周帯部にこの押圧接点を押圧する複数の突片を設けてなり、パルス電極が発生する位相差を有する３個のパルスは１つのパルスの一部が他のパルスの一部と重畳するように構成し、押圧接点は、ゴム製シートに一体に形成された導電ゴムからなり、ダイアルに設けられた突片との間を押圧体を介して押圧するように構成する。
マイコンによるパルスの判定は、位相差を有する３個のパルスのオンオフの順序によりその回転方向を判定し、パルスの数により回転量を判定し、パルス電極が発生するパルスに規定の時間だけ変化がない場合にマイコンをスリープし、いずれかのパルス電極のパルスに変化があったときにマイコンを復帰する。マイコンの復帰時には、パルス電極が接続された入力ポートにあった場合に、微小な一定時間周期でそのポートをスキャンして、その状態が複数回一致した場合にマイコンの処理を開始する。
【実施例１】
【００１０】
次に本発明によるダイアル式入力装置の実施例を図１〜図８に基づき説明する。
図１は、ダイアル式入力装置の分解斜視図であり、１は配線パターンおよび各電極が印刷されたプリント基盤(但し、配線パターンは省略)、２は前記プリント基板１の各電極に位置する部分に導電性ゴム等による接点と押圧用の突起等が一体に形成されたゴム製シート、３はダイアルやボタンの操作に従って前記ゴム製シート２の接点や突起を押圧するための押圧機構を備えたケースである。さらに、ケース３の中央には、回転自在なダイアル４が嵌合されている。
【００１１】
前記プリント基板１には、図２に示すように、ダイアル４やボタン等の操作により開閉される電極が設けられており、Ａ〜Ｃはダイアル４の回転によりパルス波を発生するためのパルス電極、１１はダイアル４の上下左右を押下することにより開閉するダイアルボタン電極、１３はダイアル４の中央に設けられたボタンを押圧することにより開閉する中央ボタン電極である。前記ダイアルボタン電極１１と中央ボタン電極１３上には、ばね性を有する浅いドーム状の金属薄板からなるスナップ接点１２が設けられている。
【００１２】
図６に示すように、これらのパルス電極Ａ〜Ｃおよびボタン電極１１、１３の一方側は、マイコン５の信号入力ポートに接続され、他方側はＨＩＧＨ状態にプルアップされたマイコン５のWAKEUP端子に接続される。パルス電極Ａ〜Ｃが接続されているポートは、以後の説明のためにａ〜ｃとする。
【００１３】
前記パルス電極Ａ〜Ｃの配置は、いずれか１個のパルス電極を基準として、３６０度／分解能の均等な位相差ではなく、若干のズレを持つように配置される。ここで、分解能は、後述するダイアル４に設けられたパルス電極押圧用の突片の数×パルス電極の数である。本実施例の場合は、突片の数８×パルス電極の数３＝２４の分解能であって、前記位相差のズレは、±１．５度としている。すなわち、この実施例では、パルス電極Ａ、Ｂ、Ｃは１５度（＝３６０度／２４）±１．５度の位相差を持つように配置されている。
【００１４】
図２に基づき具体的に説明すると、図面上、右斜め下４５度に配置されたパルス電極Ｂを基準として、突片の数を８とすれば４５度（＝３６０度／８）×ｎの位置が位相差０度となり、分解能２４を均等に分割すると１５度（＝４５度／３）である。ここで、±１．５度のズレを持たせるために、パルス電極Ａは位相差が−１３．５度（−１５度＋１．５度）となる−１０３．５度の位置に配置され、パルス電極Ｃは、位相差が＋１３．５度（１５度−１．５度）となる＋１０３．５度の位置に配置されている。したがって、パルス電極ＡとＢとの位相差は１８度となる。
【００１５】
前記ダイアルボタン電極１１は、ダイアル４の押圧円周６上に位置する上下左右の９０度ごとに配置されている。
【００１６】
ゴム製シート２は、図３に示すように、前記プリント基板１のダイアルボタン電極１１および中央ボタン電極１３の位置にはスナップ接点１２を押圧するためのボス１４が設けられ、このボス１４はダイアル４の押下によりスナップ接点１２を確実に押圧できるように、むくに形成されている。前記パルス電極Ａ〜Ｃの位置にはプリント基板１側に配置された導電ゴム製の押圧接点１５とボス１６が設けられ、このボス１６は後述するダイアル４に設けられた突片によって押圧されるために、ダイアル４の回転操作に対して必要以上の抵抗とならないように中空状に形成されている。
【００１７】
前記ケース３には、ダイアル４が回転自在に遊嵌され、図４に示すようにダイアル４の裏側の周縁部１７であって、前記プリント基盤１のダイアルボタン電極１１の位置には、ダイヤル４の押下を前記ゴムシートの２のボス１４に伝導する押圧体１８が上下動自在に遊嵌されている。パルス電極Ａ〜Ｃの位置には、図５に示すようにダイアル４側がかまぼこ状でゴムシート２側が広く形成された押圧体２０が上下動自在に遊嵌されている。
前記ダイアル４の裏側の外周帯部１８には、図６に示すように、断面が半円形またはかまぼこ型であって、放射方向に平行な突片２１が４５度の等間隔に８個設けられている。
【００１８】
次に以上のような構成によるダイアル式入力装置が発生するパルス信号と、このパルス信号のマイコン５による処理について説明する。
【００１９】
まず、基本的な動作として、ダイアル４を右回りに操作すると、図８に示すように、パルス電極Ａ〜Ｃのそれぞれは４５度間隔でパルスを発生し、接点Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｂの順に１３．５度→１３．５度→１８度→１３．５度の位相差でパルスが発生する。また、ダイアルを左回転させると逆になる。
このパルス電極Ａ〜Ｃのパルス出力は、マイコン５の信号入力ポートａ〜ｃに入力され、マイコン５は、ダイアル４の回転や回転停止及び停止位置による電極Ａ〜Ｃのオン、オフの状態を解析および処理して該当するコードを被操作機器に送信する。
以下、マイコン５による各パルス電極Ａ、Ｂ、Ｃのオンオフによる判定について説明する。
【００２０】
（１）上述のように、最も基本的な動作として、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａの順でパルスが発生すれば右回転と判定し、逆にＣ→Ｂ→Ａ→Ｃの順でパルスが発生すれば左回転と判定して、回転方向とパルス数に比例したコードを出力する。
【００２１】
（２）ダイアル４の回転が停止して、いずれか１つまたは２つのパルス電極のオン状態が一定時間（例えば、３秒）以上継続した場合、マイコン５はオンしているパルス電極を記憶するとともに、オンしているポートをＬｏｗに設定してマイコン５自体をスリープ(SLEEP)とする。
【００２２】
（３）前述のスリープ状態において、いずれかのパルス接点Ａ〜Ｃに変化が発生するとマイコンは復帰(WAKEUP)して、（２）で記憶した接点と復帰の原因となった接点から回転方向を決定して回転方向に応じたコードを出力する。
【００２３】
具体的には、電極Ｂがオン状態でマイコン５がスリープとなり、電極Ａのオンにより復帰した場合は左回転と判定して左回転のコードを被操作機器に送信する。逆に電極Ｃのオンにより復帰した場合は右回転と判定して右回転のコードを被操作機器に送信する。
同様に、電極Ａがオン状態でスリープとなり電極Ｃのオンで復帰、および、電極Ｃがオン状態でスリープとなり電極Ｂのオンで復帰した場合は左回転と判定し、電極Ａがオン状態でスリープとなり電極Ｂのオンで復帰、および、電極Ｃがオン状態でスリープとなり電極Ａのオンで復帰した場合は右回転と判定する。
【００２４】
電極ＡとＢがオン状態でマイコン５がスリープとなり、電極Ｂのオフにより復帰した場合は左回転と判定して左回転のコードを被操作機器に送信する。逆に電極Ａのオフにより復帰した場合は右回転と判定して右回転のコードを被操作機器に送信する。
同様に、電極ＡとＣがオン状態でスリープとなり電極Ａのオフで復帰、および、電極ＢとＣがオン状態でスリープとなり電極Ｃのオフで復帰した場合は左回転と判定し、電極ＡとＣがオン状態でスリープとなり電極Ｃのオフで復帰、および、電極ＢとＣがオン状態でスリープとなり電極Ｂのオフで復帰した場合は右回転と判定する。
【００２５】
前述のように、マイコン５は、いずれかのパルス電極Ａ〜Ｃのオンまたはオフにより復帰するが、ノイズによる誤動作を防止するために以下のような判定を行う。
いずれかのパルス電極Ａ〜Ｃに変化があった場合、マイコン５のポートａ〜ｃの入力状態を微小な一定時間（例えば、２８０μｓ）周期でスキャンして、その状態が３回一致（８４０μｓ）することにより正常な入力として処理を開始する。もし、３回一致しなければ、ノイズと判定して再びスリープとする。
【００２６】
以上の実施例では、各電極の他方側をＨＩＧＨ状態にプルアップされたWAKEUP端子に接続したものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、マイコン５のWAKEUP端子はコモン端子等に接続してＬＯＷ状態とするようにしても良い。この場合、各電極のオフ状態でのマイコン５の各ポートの状態等は、ＨＩＧＨに設定する必要がある。
以上の実施例では、位相差を有する３個のパルスは１つのパルスの一部が他のパルスの一部と重畳するように構成したが、本発明はこれに限られるものではなく、重畳しないように構成しても消費電力を可及的に減らすことができるという効果には影響はない。
【００２７】
以上の実施例では、ダイアル式入力装置単体をケース３に収納したのもであるが、一般には、リモコン装置や携帯電話等に組み込まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による回転入力装置の分解斜視図である。
【図２】本発明による回転入力装置のプリント基板を示す平面図である。
【図３】本発明による回転入力装置のゴムシートを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。
【図４】本発明による回転入力装置のダイアルボタン電極部分の断面図である。
【図５】本発明による回転入力装置のパルス接点部分を示す断面図である。
【図６】本発明による回転入力装置のダイアルの底面図である。
【図７】本発明による回転入力装置の回路図である。
【図８】本発明による回転入力装置のパルス波形図である。
【図９】従来例の回転入力装置のロータリーエンコーダを示す平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…プリント基板、２…ゴム製シート、３…ケース、４…ダイアル、５…マイコン、１１…ダイアルボタン電極、１２…スナップ接点、１３…中央ボタン電極、１４…ボス、１５…押圧接点、１６…ボス、１７…ダイアルの周縁部、１８…外周帯部、２０…押圧体、２１…突片。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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