JP7301730B2 - 多方向入力装置 - Google Patents

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Description

本発明は、多方向入力装置に関する。
従来、例えば、ゲーム機等に用いられる多方向入力装置として、操作部材による傾倒操作が可能な多方向入力装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、車両等の移動体を操縦可能な移動体操縦装置に関し、操作部材の中立位置から所定角度の傾斜域においては、回転検出センサにより検出される操作角度で移動体を制御し、それ以上の操作では、圧力センサにより操作部材の操作力を検出して移動体を制御する技術が開示されている。
特開２０００－２５０６４９号公報
しかしながら、従来技術では、操作部材に対するユーザ操作がなされていないにも関わらず、多方向入力装置の傾き等によって操作部材が僅かに傾いている場合に、操作部材に対するユーザ操作がなされていると誤検出してしまう虞がある。
一実施形態の多方向入力装置は、ユーザ操作により任意の水平方向に傾倒可能な操作軸と、操作軸の傾倒方向および傾倒角度を表す角度検出値を検出する傾倒検出器と、操作軸を中立状態に復帰させる復帰手段と、傾倒検出器、復帰手段、および操作軸の一部を内部に収める枠体とを有する操作入力部と、枠体の下に設けられた板状のベース部と、枠体またはベース部に設けられ、枠体に加わる荷重の向きおよび大きさを表す荷重検出値を検出する荷重検出器と、傾倒検出器によって検出された角度検出値と、荷重検出器によって検出された荷重検出値とに基づいて、操作軸に対してなされたユーザ操作の向きおよび大きさを表す出力信号を出力する制御手段とを備え、制御手段は、荷重検出器によって検出された荷重検出値が所定の閾値未満の場合、出力信号を出力しない、または、ユーザ操作の大きさを０とする出力信号を出力する。
一実施形態によれば、操作部材に対するユーザ操作の誤検出を抑制することができる。
一実施形態に係る多方向入力装置の上面側を示す外観斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置の底面側を示す外観斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置の分解斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置の断面図 一実施形態に係る多方向入力装置が備える操作入力部の構成の一例を示す分解斜視図 一実施形態に係る多方向入力装置の電気的接続構成を示すブロック図 一実施形態に係る制御装置による処理の一例（第１例）を示すフローチャート 一実施形態に係る制御装置による処理の一例（第２例）を示すフローチャート 一実施形態に係る制御装置による処理の一例（第３例）を示すフローチャート 一実施形態に係る多方向入力装置における補正禁止区間の一例を示す図
以下、一実施形態について説明する。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｚ軸方向を、上下方向とし、図中Ｘ軸方向を、前後方向とし、図中Ｙ軸方向を、左右方向とする。また、図中Ｘ軸方向および図中Ｙ軸方向を水平方向とする。
（多方向入力装置１０の概要）
図１は、一実施形態に係る多方向入力装置１０の上面側を示す外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る多方向入力装置１０の底面側を示す外観斜視図である。
図１および図２に示す多方向入力装置１０は、ゲーム機等のコントローラ等に用いられる入力装置である。図１および図２に示すように、多方向入力装置１０は、ケース２１０、操作部材２２０、およびＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）２３０を備える。
ケース２１０は、「枠体」の一例である。ケース２１０は、操作部材２２０を傾倒操作可能に支持する箱状の部材である。操作部材２２０は、「操作軸」の一例である。操作部材２２０は、ケース２１０の上面且つ中央部に形成された開口部２１１Ａから上方に突出して設けられ、ユーザによる傾倒操作がなされる部分である。操作部材２２０は、任意の水平方向に傾倒可能である。ＦＰＣ２３０は、ケース２１０の内部からケース２１０の外部へ引き出された、可撓性を有するフィルム状の配線部材である。
多方向入力装置１０は、操作部材２２０による前後方向（図中矢印Ｄ１，Ｄ２方向）および左右方向（図中矢印Ｄ３，Ｄ４方向）の傾倒操作が可能である。また、多方向入力装置１０は、操作部材２２０による前後方向と左右方向とを組み合わせた傾倒操作が可能である。
また、多方向入力装置１０は、操作部材２２０の傾倒操作（傾倒方向および傾倒角度）に応じた操作信号として、Ｘ軸方向（前後方向）の角度検出値と、Ｙ軸方向（左右方向）の角度検出値とを、ＦＰＣ２３０を介して外部へ出力することができる。
また、図１および図２に示すように、多方向入力装置１０は、ケース２１０の下に設けられた板状のベース部１２０と、ケース２１０とベース部１２０との間に設けられた荷重検出器１３０とを備える。多方向入力装置１０は、荷重検出器１３０によって、ケース２１０に荷重が加わることによってベース部１２０に生じる歪みを検出し、検出された歪みを表す歪み検出値を外部へ出力することができる。
（多方向入力装置１０の構成）
図３は、一実施形態に係る多方向入力装置１０の分解斜視図である。図４は、一実施形態に係る多方向入力装置１０の断面図である。図３および図４に示すように、多方向入力装置１０は、上方から順に、操作入力部２００、スペーサ１４０、荷重検出器１３０、およびベース部１２０を備える。
操作入力部２００は、図１および図２を参照して説明したとおり、ケース２１０、操作部材２２０、およびＦＰＣ２３０を備え、操作部材２２０による傾倒操作がなされる部分である。操作入力部２００は、操作部材２２０の操作方向および操作量に応じた操作信号を出力可能な、いわゆるアナログコントローラである。なお、操作入力部２００の詳細な構成の一例については、図５を用いて後述する。
ベース部１２０は、操作入力部２００のケース２１０の底部にスペーサ１４０を介して取り付けられる平板状の部材である。ベース部１２０は、任意の固定方法によってケース２１０の底部に固定される。ベース部１２０は、柱状部１２１および４つの梁部１２２Ｘ１，１２２Ｘ２，１２２Ｙ１，１２２Ｙ２を有する。
柱状部１２１は、ベース部１２０の下面且つ中央（操作部材２２０の中心軸ＡＸと同軸上）に設けられており、且つ、下方に突出した円筒状の部分である。柱状部１２１の底面は、多方向入力装置１０が外部の設置面に実装されることによって、当該設置面に固定される。
４つの梁部１２２Ｘ１，１２２Ｘ２，１２２Ｙ１，１２２Ｙ２の各々は、柱状部１２１の上端部を、４つの方向の各々から支持する部分である。具体的には、梁部１２２Ｘ１は、柱状部１２１の上端部を、柱状部１２１の前側（Ｘ軸正側）から支持する。また、梁部１２２Ｘ２は、柱状部１２１の上端部を、柱状部１２１の後側（Ｘ軸負側）から支持する。また、梁部１２２Ｙ１は、柱状部１２１の上端部を、柱状部１２１の左側（Ｙ軸負側）から支持する。また、梁部１２２Ｙ２は、柱状部１２１の上端部を、柱状部１２１の右側（Ｙ軸正側）から支持する。
荷重検出器１３０は、操作入力部２００とベース部１２０との間において、スペーサ１４０の開口１４０Ａ内に設けられる。荷重検出器１３０は、ケース２１０に荷重が加わることによってベース部１２０に生じる歪みを検出し、検出された歪みを表す歪み検出値を外部へ出力する。荷重検出器１３０は、ＦＰＣ１３１および４つの歪センサ１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２を備える。
ＦＰＣ１３１は、可撓性を有するフィルム状の配線部材である。ＦＰＣ１３１は、基部１３１Ａ、引き出し部１３１Ｂ、および接続部１３１Ｃを有して構成されている。基部１３１Ａは、ケース２１０の下側かつ中央部（操作部材２２０の中心軸ＡＸと同軸上）に配置される円形状の部分である。基部１３１Ａには、４つの歪センサ１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２が配置される。引き出し部１３１Ｂは、基部１３１Ａから水平方向且つ直線状にケース２１０の外部へ延在する部分である。接続部１３１Ｃは、引き出し部１３１Ｂの先端に設けられており、外部（コネクタ等）と接続される部分である。ＦＰＣ１３１は、４つの歪センサ１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２の各々から出力された歪み検出値を、接続部１３１Ｃから外部へ出力する。
４つの歪センサ１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２の各々は、ＦＰＣ１３１の基部１３１Ａにおいて、中心軸ＡＸに対して４つの方向の各々に配置され、ケース２１０に加わった荷重がベース部１２０に伝わることによる、ベース部１２０に生じた歪みを検出する。
具体的には、歪センサ１３２Ｘ１は、基部１３１Ａにおいて、中心軸ＡＸよりも前側（Ｘ軸正側）の梁部１２２Ｘ１上に配置される。歪センサ１３２Ｘ１は、梁部１２２Ｘ１に生じた歪みを検出し、当該歪みを表す歪み検出値を出力する。
また、歪センサ１３２Ｘ２は、基部１３１Ａにおいて、中心軸ＡＸよりも後側（Ｘ軸負側）の梁部１２２Ｘ２上に配置される。歪センサ１３２Ｘ２は、梁部１２２Ｘ２に生じた歪みを検出し、当該歪みを表す歪み検出値を出力する。
また、歪センサ１３２Ｙ１は、基部１３１Ａにおいて、中心軸ＡＸよりも左側（Ｙ軸負側）の梁部１２２Ｙ１上に配置される。歪センサ１３２Ｙ１は、梁部１２２Ｙ１に生じた歪みを検出し、当該歪みを表す歪み検出値を出力する。
また、歪センサ１３２Ｙ２は、基部１３１Ａにおいて、中心軸ＡＸよりも右側（Ｙ軸正側）の梁部１２２Ｙ２上に配置される。歪センサ１３２Ｙ２は、梁部１２２Ｙ２に生じた歪みを検出し、当該歪みを表す歪み検出値を出力する。
スペーサ１４０は、操作入力部２００とベース部１２０との間に設けられる平板状の部材である。スペーサ１４０は、操作入力部２００とベース部１２０との間に、荷重検出器１３０の設置スペースを形成する。具体的には、スペーサ１４０は、荷重検出器１３０の最大厚さ寸法よりも僅かに大きい厚さ寸法を有する。また、スペーサ１４０には、荷重検出器１３０（基部１３１Ａおよび引き出し部１３１Ｂ）の外周形状に沿った形状の開口１４０Ａが形成されている。これにより、スペーサ１４０は、操作入力部２００とベース部１２０との間において、当該スペーサ１４０の開口１４０Ａ内に、荷重検出器１３０（基部１３１Ａおよび引き出し部１３１Ｂ）を設置することができる。
（操作入力部２００の構成）
図５は、一実施形態に係る多方向入力装置１０が備える操作入力部２００の構成の一例を示す分解斜視図である。
図５に示すように、多方向入力装置１０は、ケース２１０を有している。ケース２１０は、上側ケース２１１、下側ケース２１２、および中間ケース２１３を有して構成されている。ケース２１０は、上側ケース２１１の上面に、操作部材２２０を上下方向に貫通した状態で配置するための開口部２１１Ａを有する。ケース２１０は、上側ケース２１１、下側ケース２１２、および中間ケース２１３が組み合わされることにより、内部に収容空間を有する箱状に形成される。
図５に示すように、多方向入力装置１０におけるケース２１０の上部には、操作部材２２０が設けられる。操作部材２２０は、上側ケース２１１の開口部２１１Ａから上方に突出し、操作者による傾倒操作がなされる操作部２２１と、操作部２２１から下方に延在し、開口部２１１Ａを貫通して配置される軸部２２２とを有する。操作部材２２０は、軸部２２２の下端部が、後述する第１連動部材１１６の軸部１１６Ｂと係合する。
ケース２１０の内部（上側ケース２１１と中間ケース２１３との間）には、４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ、ばね受け部材１１５、第１連動部材１１６、および第２連動部材１１７が収容される。
４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄは、「復帰ばね」の一例である。４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄは、中心軸ＡＸに対して４つの方向の各々に、上下方向に弾性変形可能に、中間ケース２１３の貫通孔２１３Ａ内に配置される。４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄは、各自の弾性復帰力により、中心軸ＡＸに対する４つの方向の各々で、ばね受け部材１１５を上方に付勢する。
ばね受け部材１１５は、金属板が加工されることによって形成される部材である。ばね受け部材１１５は、中心軸ＡＸに対する４つの方向の各々に設けられた４つの受け部１１５Ａを有し、当該４つの受け部１１５Ａによって、４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄの各々の上端部を受ける。ばね受け部材１１５は、第１連動部材１１６と第２連動部材１１７の下面に弾接しており、４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄの各々からの付勢力を、第１連動部材１１６および第２連動部材１１７に作用させる。
第１連動部材１１６は、「連結手段」の一例である。第１連動部材１１６は、操作部材２２０のＸ軸方向への傾倒操作に伴って、Ｘ軸方向に回動する部材である。第１連動部材１１６は、上方からの平面視において長方形状の開口部１１６Ｄを有する。開口部１１６Ｄ内には、Ｘ軸方向に延在する円柱状の軸部１１６Ｂが設けられている。軸部１１６Ｂは、操作部材２２０の軸部２２２の下端部と係合することにより、操作部材２２０の上下方向への移動を規制することができる。第１連動部材１１６は、Ｙ軸方向における両端部に、Ｙ軸方向に突出する円柱状の一対の軸部１１６Ｃを有する。第１連動部材１１６は、一対の軸部１１６Ｃの各々が、上側ケース２１１に設けられた軸受け部（図示省略）によって軸支されることにより、上側ケース２１１によってＸ軸方向に回動可能に支持される。一方の軸部１１６Ｃの先端部には、第１連動部材１１６の回動動作を検出するための磁石１１６Ａが設けられている。なお、ばね受け部材１１５と当接する第１連動部材１１６の下面は、平坦面となっている。操作部材２２０の非操作時において、第１連動部材１１６の下面は、４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄの各々の付勢力により、ばね受け部材１１５と面接触する。これにより、第１連動部材１１６は、Ｘ軸方向に回動していない状態（すなわち、操作部材２２０を中立状態にさせる状態）となる。
第２連動部材１１７は、「連結手段」の他の一例である。第２連動部材１１７は、操作部材２２０のＹ軸方向への傾倒操作に伴って、Ｙ軸方向に回動する部材である。第２連動部材１１７は、第１連動部材１１６の上側において、第１連動部材１１６と直交して配置される。第２連動部材１１７は、上方側に向かってアーチ状に湾曲形成されており、そのアーチ状部分の長手方向に沿って開口部１１７Ｂが形成されている。開口部１１７Ｂ内には、操作部材２２０の軸部２２２が貫通して配置される。第２連動部材１１７は、Ｘ軸方向における両端部に、Ｘ軸方向に突出する円柱状の一対の軸部１１７Ｃを有する。第２連動部材１１７は、一対の軸部１１７Ｃの各々が、上側ケース２１１に設けられた軸受け部（図示省略）によって軸支されることにより、上側ケース２１１によってＹ軸方向に回動可能に支持される。一方の軸部１１７Ｃの先端部には、第２連動部材１１７の回動角度を検出するための、磁石１１７Ａが設けられている。なお、ばね受け部材１１５と当接する第２連動部材１１７の下面は、平坦面となっている。操作部材２２０の非操作時において、第２連動部材１１７の下面は、４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄの各々の付勢力により、ばね受け部材１１５と面接触する。これにより、第２連動部材１１７は、Ｙ軸方向に回動していない状態（すなわち、操作部材２２０を中立状態にさせる状態）となる。
また、図５に示すように、多方向入力装置１０におけるケース２１０の内部（中間ケース２１３と下側ケース２１２との間）には、「傾倒検出器」の一例として、回転センサ１１８および回転センサ１１９が設けられる。本実施形態では、回転センサ１１８および回転センサ１１９として、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive effect）素子が用いられている。
回転センサ１１８は、ＦＰＣ２３０上の、第１連動部材１１６に設けられた磁石１１６Ａと対向する位置に配置され、第１連動部材１１６のＸ軸方向の回転角度（すなわち、操作部材２２０のＸ軸方向の傾倒角度）を検出する。回転センサ１１８は、ＦＰＣ２３０を介して、第１連動部材１１６のＸ軸方向の回転角度を表す角度検出値を出力する。
回転センサ１１９は、ＦＰＣ２３０上の、第２連動部材１１７に設けられた磁石１１７Ａと対向する位置に配置され、第２連動部材１１７のＹ軸方向の回転角度（すなわち、操作部材２２０のＹ軸方向の傾倒角度）を検出する。回転センサ１１９は、ＦＰＣ２３０を介して、第２連動部材１１７のＹ軸方向の回転角度を表す角度検出値を出力する。
以上のように構成された多方向入力装置１０は、操作部材２２０の傾倒操作がなされると、第１連動部材１１６および第２連動部材１１７の一方または双方が回動する。これにより、操作部材２２０の傾倒方向および傾倒角度に応じて、角度検出値が、回転センサ１１８および回転センサ１１９の一方または双方から、ＦＰＣ２３０を介して、外部（例えば、後述する制御装置１５０）へ出力される。
そして、多方向入力装置１０は、操作部材２２０の傾倒操作が解除されると、４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄからの付勢力により、ばね受け部材１１５、第１連動部材１１６、および第２連動部材１１７を介して、操作部材２２０が中立状態に復帰する。
また、多方向入力装置１０は、操作部材２２０の傾倒操作が行われた場合に限らず、ケース２１０に荷重が加えられると、ベース部１２０において、柱状部１２１が固定されているのに対して、４つの梁部１２２Ｘ１，１２２Ｘ２，１２２Ｙ１，１２２Ｙ２に、荷重が加えられた方向および荷重の大きさに応じた歪みが生じる。この場合、４つの歪センサ１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２の各々によって、４つの梁部１２２Ｘ１，１２２Ｘ２，１２２Ｙ１，１２２Ｙ２の各々の歪みが検出される。そして、４つの歪センサ１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２の各々から、歪み検出値が、ＦＰＣ１３１を介して、外部（例えば、後述する制御装置１５０）へ出力される。
（多方向入力装置１０の電気的接続構成）
図６は、一実施形態に係る多方向入力装置１０の電気的接続構成を示すブロック図である。図６に示すように、多方向入力装置１０は、各回転センサ１１８，１１９および各歪センサ１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２に加えて、制御装置１５０をさらに備える。
制御装置１５０は、「制御手段」の一例である。制御装置１５０は、多方向入力装置１０の各種制御を行う。制御装置１５０は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、マイコン等である。
制御装置１５０は、ＦＰＣ２３０を介して、各回転センサ１１８，１１９と接続されている。制御装置１５０は、ＦＰＣ２３０を介して、各回転センサ１１８，１１９から出力された角度検出値ｄ１，ｄ２を取得する。
また、制御装置１５０は、ＦＰＣ１３１を介して、各歪センサ１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２と接続されている。制御装置１５０は、ＦＰＣ１３１を介して、各歪センサ１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２から出力された歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６を取得する。
制御装置１５０は、荷重算出部１５１を備える。荷重算出部１５１は、歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６（アナログ信号）に基づいて、所定の荷重算出式により、多方向入力装置１０に対して加えられたＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重を表す荷重算出値を算出することができる。
また、制御装置１５０は、角度算出部１５２を備える。角度算出部１５２は、荷重算出部１５１によって算出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値に基づいて、所定の角度算出式により、操作部材２２０のＸ軸方向およびＹ軸方向の各々の傾倒角度を表す角度算出値を算出することができる。
そして、制御装置１５０は、角度検出値ｄ１，ｄ２（または、角度算出部１５２によって算出された角度算出値）と、荷重算出部１５１によって算出された荷重算出値とに基づいて、操作部材２２０に対してなされたユーザ操作の向きおよび大きさを表す出力信号を、出力対象装置（例えば、ゲーム機）に対して出力することができる。
第１例として、制御装置１５０は、角度検出値ｄ１，ｄ２（アナログ信号）を表す角度出力信号Ｓ１（デジタル信号）を、出力対象装置に対して出力することができる。加えて、制御装置１５０は、荷重算出部１５１によって算出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値を表す荷重出力信号Ｓ２（デジタル信号）を、出力対象装置に対して出力することができる。
第２例として、制御装置１５０は、角度出力信号Ｓ１および荷重出力信号Ｓ２の代わりに、出力信号Ｓ３（デジタル信号）を出力することができる。出力信号Ｓ３は、操作部材２２０のＸ軸方向およびＹ軸方向の各々の傾倒角度を表す角度出力値と、荷重算出部１５１によって算出された下方向の荷重算出値を表す荷重出力値とを含む。
ここで、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾きが可動限界位置以外にある場合、角度出力値として、角度検出値ｄ１，ｄ２を用いる。一方、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾きが可動限界位置にある場合、角度出力値として、角度算出部１５２によって算出された角度算出値を用いる。
また、制御装置１５０は、補正部１５３を備える。補正部１５３は、操作部材２２０に対するユーザ操作が一定時間なされなかったとき（具体的には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値が一定時間変化しなかったとき）、そのときの荷重検出器１３０の出力値（歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６）を用いて、荷重検出器１３０の原点を補正することができる。
（制御装置１５０による処理の一例（第１例））
図７は、一実施形態に係る制御装置１５０による処理の一例（第１例）を示すフローチャートである。ここでは、制御装置１５０によって角度出力信号Ｓ１と荷重出力信号Ｓ２とを出力対象装置に対して出力する例を説明する。
まず、制御装置１５０は、角度検出値ｄ１，ｄ２および歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６を取得する（ステップＳ７０１）。次に、制御装置１５０は、ステップＳ７０１で取得された歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６に基づいて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値を算出する（ステップＳ７０２）。
次に、制御装置１５０は、ステップＳ７０２で算出された荷重算出値に基づいて、多方向入力装置１０に対して荷重が加えられたか否かを判断する（ステップＳ７０３）。例えば、制御装置１５０は、ステップＳ７０２で算出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値の少なくともいずれか一つが「０」以外の場合、"多方向入力装置１０に対して荷重が加えられた"と判断する。
ステップＳ７０３において、荷重が加えられていないと判断された場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、制御装置１５０は、荷重非検出信号を出力対象装置に対して出力する（ステップＳ７１１）。荷重非検出信号は、荷重検出の有無を示すブーリアン型の信号である。そして、制御装置１５０は、図７に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ７０３において、荷重が加えられたと判断された場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、荷重検出信号を出力対象装置に対して出力する（ステップＳ７０４）。荷重検出信号は、荷重検出の有無を示すブーリアン型の信号である。多方向入力装置１０の動作中は、荷重非検出信号、または、荷重検出信号のいずれか一方のみが出力される。そして、制御装置１５０は、ステップＳ７０１で取得された角度検出値ｄ１，ｄ２に基づいて、操作部材２２０の傾倒角度が所定の中立位置範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ７０５）。例えば、制御装置１５０は、ステップＳ７０２で算出されたＸ軸方向およびＹ軸方向の各々の角度算出値がいずれも「０」の場合、"操作部材２２０が中立状態である"と判断する。
ステップＳ７０５において、操作部材２２０の傾倒角度が所定の中立位置範囲内ではないと判断された場合（ステップＳ７０５：Ｎｏ）、制御装置１５０は、ステップＳ７０１で取得された角度検出値ｄ１，ｄ２を表す角度出力信号Ｓ１を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ７０９）。また、制御装置１５０は、ステップＳ７０２で算出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値を表す荷重出力信号Ｓ２を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ７１０）。そして、制御装置１５０は、図７に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ７０５において、操作部材２２０の傾倒角度が所定の中立位置範囲内であると判断された場合（ステップＳ７０５：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、ステップＳ７０２で算出されたＺ軸方向の荷重算出値が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ７０６）。
ステップＳ７０６において、Ｚ軸方向の荷重算出値が所定の閾値以上であると判断された場合（ステップＳ７０６：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、ステップＳ７０１で取得された角度検出値ｄ１，ｄ２を表す角度出力信号Ｓ１を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ７０９）。また、制御装置１５０は、ステップＳ７０２で算出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値を表す荷重出力信号Ｓ２を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ７１０）。そして、制御装置１５０は、図７に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ７０６において、Ｚ軸方向の荷重算出値が所定の閾値以上ではないと判断された場合（ステップＳ７０６：Ｎｏ）、制御装置１５０は、Ｘ軸方向の角度出力値を「０」とし、Ｙ軸方向の角度出力値を「０」とする角度出力信号Ｓ１を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ７０７）。また、制御装置１５０は、Ｘ軸方向の荷重出力値をステップＳ７０２で算出されたＸ軸方向の荷重算出値とし、Ｙ軸方向の荷重出力値をステップＳ７０２で算出されたＹ軸方向の荷重算出値とし、Ｚ軸方向の荷重出力値を「０」とする荷重出力信号Ｓ２を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ７０８）。そして、制御装置１５０は、図７に示す一連の処理を終了する。
図７に示す一連の処理によれば、制御装置１５０は、荷重検出器１３０によって検出された荷重検出値（すなわち、歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６に基づく荷重算出値）が所定の閾値未満の場合、角度出力信号Ｓ１および荷重出力信号Ｓ２を出力しない。これにより、制御装置１５０は、操作部材２２０に対するユーザ操作がなされていないにも関わらず、多方向入力装置１０の傾き等によって操作部材２２０が僅かに傾いている場合に、操作部材２２０に対するユーザ操作の誤検出を抑制することができる。
なお、制御装置１５０は、角度出力信号Ｓ１および荷重出力信号Ｓ２を出力しない代わりに、各角度出力値を「０」とする角度出力信号Ｓ１、および、各荷重出力値を「０」とする荷重出力信号Ｓ２を出力してもよい。
また、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾きが所定の中立位置範囲内にあり、且つ、Ｚ軸方向の荷重算出値が所定の閾値以上である場合、Ｚ軸方向の荷重出力値をＺ軸方向の荷重算出値とする荷重出力信号Ｓ２を、出力対象装置に対して出力することができる。これにより、制御装置１５０は、操作部材２２０に対するＺ軸方向への押し込み操作がなされた場合に、当該押し込み操作を出力対象装置によって検出可能にすることができる。
また、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾きが所定の中立位置範囲内にあり、且つ、Ｚ軸方向の荷重算出値が所定の閾値未満である場合、Ｚ軸方向の荷重出力値を「０」とする荷重出力信号Ｓ２を、出力対象装置に対して出力することができる。これにより、制御装置１５０は、操作部材２２０に対する操作が行われていないときの、操作部材２２０の自重による誤差やノイズによる誤差等による、Ｚ軸方向の荷重の誤検出を抑制することができる。
（制御装置１５０による処理の一例（第２例））
図８は、一実施形態に係る制御装置１５０による処理の一例（第２例）を示すフローチャートである。ここでは、制御装置１５０によって出力信号Ｓ３を出力対象装置に対して出力する例を説明する。
まず、制御装置１５０は、角度検出値ｄ１，ｄ２および歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６を取得する（ステップＳ８０１）。
次に、制御装置１５０は、ステップＳ８０１で取得された歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６に基づいて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値を算出するとともに、当該荷重算出値に基づいて、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各々の角度算出値を算出する（ステップＳ８０２）。
次に、制御装置１５０は、ステップＳ８０２で算出された荷重算出値に基づいて、多方向入力装置１０に対して荷重が加えられたか否かを判断する（ステップＳ８０３）。例えば、制御装置１５０は、ステップＳ８０２で算出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値の少なくともいずれか一つが「０」以外の場合、"多方向入力装置１０に対して荷重が加えられた"と判断する。
ステップＳ８０３において、荷重が加えられていないと判断された場合（ステップＳ８０３：Ｎｏ）、制御装置１５０は、荷重非検出信号を出力対象装置に対して出力する（ステップＳ８１２）。荷重非検出信号は、荷重検出の有無を示すブーリアン型の信号である。制御装置１５０は、後述する荷重検出信号と共通する配線を用いて、「０」を荷重非検出信号として出力しても良い。そして、制御装置１５０は、図８に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ８０３において、荷重が加えられたと判断された場合（ステップＳ８０３：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、荷重検出信号を出力対象装置に対して出力する（ステップＳ８０４）。荷重検出信号は、荷重検出の有無を示すブーリアン型の信号である。制御装置１５０は、前述した荷重非検出信号と共通する配線を用いて、「１」を荷重検出信号として出力しても良い。そして、制御装置１５０は、ステップＳ８０１で取得された角度検出値ｄ１，ｄ２に基づいて、操作部材２２０の傾倒角度が所定の中立位置範囲（図１０参照）内であるか否かを判断する（ステップＳ８０５）。例えば、制御装置１５０は、角度検出値ｄ１，ｄ２の値がいずれも「０」の場合、"操作部材２２０の傾倒角度が所定の中立位置範囲内にある"と判断する。
ステップＳ８０５において、操作部材２２０の傾倒角度が所定の中立位置範囲内ではないと判断された場合（ステップＳ８０５：Ｎｏ）、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾倒角度が所定の可動範囲内（すなわち、可動限界角度未満）であるか否かを判断する（ステップＳ８０９）。
ステップＳ８０９において、操作部材２２０の傾倒角度が所定の可動範囲内であると判断された場合（ステップＳ８０９：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、ステップＳ８０１で取得された角度検出値ｄ１，ｄ２を角度出力値とし、ステップＳ８０２で算出されたＺ軸方向の荷重算出値を荷重出力値とする出力信号Ｓ３を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ８１０）。そして、制御装置１５０は、図８に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ８０９において、操作部材２２０の傾倒角度が所定の可動範囲内ではないと判断された場合（ステップＳ８０９：Ｎｏ）、制御装置１５０は、ステップＳ８０２で算出されたＸ軸方向およびＹ軸方向の角度算出値を角度出力値とし、ステップＳ８０２で算出されたＺ軸方向の荷重算出値を荷重出力値とする出力信号Ｓ３を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ８１１）。そして、制御装置１５０は、図８に示す一連の処理を終了する。角度算出値は、荷重検出値に基づく値であるため、制御装置１５０は、操作部材２２０の物理的な傾倒角度を超える傾倒角度を出力できる。
一方、ステップＳ８０５において、操作部材２２０の傾倒角度が所定の中立位置範囲内であると判断された場合（ステップＳ８０５：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、ステップＳ８０２で算出されたＺ軸方向の荷重算出値が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ８０６）。
ステップＳ８０６において、Ｚ軸方向の荷重算出値が所定の閾値以上であると判断された場合（ステップＳ８０６：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、Ｘ軸方向の角度出力値を「０」とし、Ｙ軸の角度出力値を「０」とし、Ｚ軸方向の荷重出力値をステップＳ８０２で算出されたＺ軸方向の荷重算出値とする出力信号Ｓ３を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ８０８）。そして、制御装置１５０は、図８に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ８０６において、Ｚ軸方向の荷重算出値が所定の閾値以上ではないと判断された場合（ステップＳ８０６：Ｎｏ）、制御装置１５０は、Ｘ軸方向の角度出力値を「０」とし、Ｙ軸の角度出力値を「０」とし、Ｚ軸方向の荷重出力値を「０」とする出力信号Ｓ３を、出力対象装置に対して出力する（ステップＳ８０７）。そして、制御装置１５０は、図８に示す一連の処理を終了する。
図８に示す一連の処理により、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾倒角度が可動限界角度にある場合、操作部材２２０のＸ軸方向およびＹ軸方向の各々の傾倒角度を表す角度出力値として、歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６に基づいて算出された角度算出値を出力することができる。これにより、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾倒角度が可動限界角度にある場合において、操作部材２２０に対するさらなる押し込み操作がなされた場合、このさらなる押し込み操作に伴って多方向入力装置１０に対して加えられた荷重に応じて、操作部材２２０の仮想的な傾倒角度（物理的な傾倒角度を超える傾倒角度）を表す角度出力値を出力することができる。
（制御装置１５０による処理の一例（第３例））
図９は、一実施形態に係る制御装置１５０による処理の一例（第３例）を示すフローチャートである。ここでは、制御装置１５０によって荷重検出器１３０の基準値（無荷重状態のときの原点）を補正する例を説明する。
まず、制御装置１５０は、角度検出値ｄ１，ｄ２および歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６を取得する（ステップＳ９０１）。
次に、制御装置１５０は、ステップＳ９０１で取得された歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６に基づいて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値を算出する（ステップＳ９０２）。
次に、制御装置１５０は、ステップＳ９０１で取得された角度検出値ｄ１，ｄ２に基づいて、操作部材２２０の傾倒角度が所定の補正禁止区間（図１０参照）内にあるか否かを判断する（ステップＳ９０３）。
ステップＳ９０３において、操作部材２２０の傾倒角度が所定の補正禁止区間内にあると判断された場合（ステップＳ９０３：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、図９に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ９０３において、操作部材２２０の傾倒角度が所定の補正禁止区間内にないと判断された場合（ステップＳ９０３：Ｎｏ）、ステップＳ９０２において算出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の各々の荷重算出値が、前回の処理において算出された荷重算出値と一致するか否かを判断する（ステップＳ９０４）。なお、ここでは、所定の誤差範囲内の場合も「一致」とみなす。
ステップＳ９０４において、前回の処理において算出された荷重算出値と一致しないと判断された場合（ステップＳ９０４：Ｎｏ）、制御装置１５０は、変数ｎに「０」を設定する（ステップＳ９０５）。そして、制御装置１５０は、図９に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ９０４において、前回の処理において算出された荷重算出値と一致すると判断された場合（ステップＳ９０４：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、変数ｎに「１」を加算する（ステップＳ９０６）。そして、制御装置１５０は、変数ｎが所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ９０７）。
ステップＳ９０７において、変数ｎが所定の閾値以上ではないと判断された場合（ステップＳ９０７：Ｎｏ）、制御装置１５０は、図９に示す一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ９０７において、変数ｎが所定の閾値以上であると判断された場合（ステップＳ９０７：Ｙｅｓ）、制御装置１５０は、荷重検出器１３０の基準値（無荷重状態のときの原点）を、ステップＳ９０１で取得された歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６の各々の値に更新する（ステップＳ９０８）。そして、制御装置１５０は、図９に示す一連の処理を終了する。
図９に示す一連の処理により、制御装置１５０は、荷重算出値が「０」以外の場合であっても、荷重算出値が一定時間変換しない場合は、そのときの荷重算出値を用いて、荷重検出器１３０の基準値を更新することができる。このため、例えば、多方向入力装置１０が水平面に対して傾いて設置された場合等において、ユーザ操作がなされていないにも関わらず、操作部材２２０から加わる荷重が検出された場合であっても、そのときの荷重算出値を用いて、荷重検出器１３０の基準値を更新することができる。
また、制御装置１５０は、荷重算出値が一定時間変化しない場合であっても、操作部材２２０の傾倒角度が所定の補正禁止区間内にある場合には、荷重検出器１３０の基準値を更新しないようにすることができる。これにより、制御装置１５０は、荷重検出器１３０の基準値を誤って更新しないようにすることができる。
なお、更新された基準値は、制御装置１５０が備えるメモリに記憶される。以降、制御装置１５０は、メモリに記憶されている基準値を用いて、多方向入力装置１０に対して加えられた荷重を算出する。具体的には、制御装置１５０は、歪み検出値ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６の各々について、式｛検出値－基準値}によって算出される値を、荷重による電圧値の変化量とし、当該変化量に基づいて、多方向入力装置１０に対して加えられた荷重を算出する。
（補正禁止区間および中立位置範囲の一例）
図１０は、一実施形態に係る多方向入力装置１０における補正禁止区間および中立位置範囲の一例を示す図である。
図１０に示すように、本実施形態では、操作部材２２０の傾きに関して、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各々について、可動限界角θｍａｘから所定の許容誤差αを含む区間を、"補正禁止区間"と定めている。なお、可動限界角θｍａｘは、操作部材２２０の可動限界位置に対応する角度である。
図９を用いて説明したとおり、本実施形態の制御装置１５０は、操作部材２２０の傾倒角度が補正禁止区間内にあるとき、荷重算出値が一定時間変化しない場合であっても、荷重検出器１３０の基準値を更新しないようにすることができる。これにより、制御装置１５０は、荷重検出器１３０の基準値を誤って更新しないようにすることができる。操作部材２２０の傾倒角度が、可動限界角θｍａｘである場合、操作者は、操作部材２２０のさらなる傾倒が物理的に規制されることを利用して、操作部材２２０に対して、容易に一定の荷重を加えることができる。このため、本実施形態の制御装置１５０は、操作部材２２０の傾倒角度が、可動限界角θｍａｘ付近である場合、荷重検出器１３０の基準値を更新しない。
なお、本実施形態では、ケース２１０の上面且つ中央部に形成された円形状の開口部２１１Ａの縁部に操作部材２２０が当接したときの傾倒角度を可動限界角θｍａｘとしている。このため、本実施形態では、Ｘ軸方向の可動限界角θｍａｘとＹ軸方向の可動限界角θｍａｘとを互いに同一としている。但し、これに限らず、Ｘ軸方向の可動限界角θｍａｘとＹ軸方向の可動限界角θｍａｘとは、互いに異なってもよい。
また、図１０に示すように、本実施形態では、操作部材２２０の傾きに関して、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各々について、０°から所定の許容誤差βを含む範囲を、"中立位置範囲"と定めている。なお、操作部材２２０が操作されていないときに、荷重検出器１３０の基準値を更新することが好ましいため、許容誤差βを比較的大きくして、荷重検出器１３０の基準値が更新され易くし、操作部材２２０の傾倒角度が、中立位置範囲よりも大きい場合には、荷重検出器１３０の基準値を更新されないようにしてもよい。
図７および図８を用いて説明したとおり、本実施形態では、操作部材２２０の傾きが中立位置範囲内にあるとき、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各々の傾倒角度の出力値として、いずれも「０」を出力することができる。
また、本実施形態では、操作部材２２０の傾きが中立位置範囲内にあるとき、Ｚ軸方向の荷重算出値が所定の閾値未満の場合は、Ｚ軸方向の荷重出力値として「０」を出力することができ、Ｚ軸方向の荷重算出値が所定の閾値以上の場合は、Ｚ軸方向の荷重出力値としてＺ軸方向の荷重算出値を出力することができる。
以上説明したように、一実施形態に係る多方向入力装置１０は、制御装置１５０により、荷重検出器１３０によって検出された荷重検出値が所定の閾値未満の場合、出力信号を出力しない、または、ユーザ操作の大きさを０とする出力信号を出力することができる。
これにより、一実施形態に係る多方向入力装置１０は、操作部材２２０に対するユーザ操作がなされていないにも関わらず、多方向入力装置１０の傾き等によって操作部材２２０が僅かに傾いている場合に、操作部材２２０に対するユーザ操作の誤検出を抑制することができる。
また、一実施形態に係る多方向入力装置１０において、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾きが所定の中立位置範囲内にあり、且つ、荷重検出器１３０によって検出された下方向の荷重検出値が所定の閾値以上である場合、操作部材２２０に対して下方向になされたユーザ操作の荷重の大きさを荷重検出値とする出力信号を出力し、操作部材２２０の傾きが所定の中立位置範囲内にあり、且つ、荷重検出器１３０によって検出された下方向の荷重検出値が所定の閾値未満である場合、操作部材２２０に対して下方向になされたユーザ操作の荷重の大きさを０とする出力信号を出力することができる。
これにより、一実施形態に係る多方向入力装置１０は、操作部材２２０に対する下方への押し込み操作がなされた場合に、当該押し込み操作を出力対象装置によって検出可能にすることができる。また、一実施形態に係る多方向入力装置１０は、操作部材２２０に対する操作が行われていないときの、操作部材２２０の自重による誤差やノイズによる誤差等による、Ｚ軸方向の荷重の誤検出を抑制することができる。
また、一実施形態に係る多方向入力装置１０において、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾きが可動限界位置以外にある場合、角度検出値に基づく角度出力値を出力信号に含め、操作部材２２０の傾きが可動限界位置にある場合、荷重検出値に基づく角度出力値を出力信号に含めることができる。
これにより、一実施形態に係る多方向入力装置１０は、操作部材２２０の傾倒角度が可動限界角度にある場合において、操作部材２２０に対するさらなる押し込み操作がなされた場合、このさらなる押し込み操作に伴って多方向入力装置１０に対して加えられた荷重に応じて、操作部材２２０の仮想的な傾倒角度（物理的な傾倒角度を超える傾倒角度）を表す角度出力値を出力することができる。
また、一実施形態に係る多方向入力装置１０において、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾きが一定時間変化しない場合、操作部材２２０の傾きが所定の補正禁止区間内にある場合を除き、そのときの荷重検出器１３０の検出値に基づいて、荷重検出器１３０の基準値を補正する補正部１５３を備える。
また、一実施形態に係る多方向入力装置１０は、操作部材２２０の傾きが一定時間変化しない場合であっても、操作部材２２０の傾倒角度が所定の補正禁止区間内にある場合には、荷重検出器１３０の基準値を更新しないようにすることができる。これにより、制御装置１５０は、荷重検出器１３０の基準値を誤って更新しないようにすることができる。
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、"所定の補正禁止区間"を操作部材の可動限界位置を含む区間としているが、これに限らない。例えば、"所定の補正禁止区間"を、操作部材の中立位置を含む区間（すなわち、"中立位置範囲"）を除く区間としてもよい。
また、上記実施形態では、「傾倒検出器」の一例として、２つの回転センサ１１８，１１９を用いているが、これに限らない。例えば、「傾倒検出器」として、操作部材２２０のＸ軸方向およびＹ軸方向の各々の傾倒角度を検出可能な１つのＧＭＲ素子を用いてもよい。
また、上記実施形態では、制御装置１５０から出力されるＺ軸方向の荷重算出値を、Ｚ軸方向の荷重の大きさを数値で表すものとしているが、これに限らない。例えば、制御装置１５０から出力されるＺ軸方向の荷重算出値を、２値（ＯＮおよびＯＦＦ）で表すものとしてもよい。これにより、多方向入力装置１０が備える操作部材２２０を、ＯＮおよびＯＦＦを切り替えるための押ボタンとして機能させることができる。
また、上記実施形態において、制御装置１５０は、操作部材２２０の傾きが可動限界位置に達したときに、回転センサ１１８，１１９によって検出される角度検出値ｄ１，ｄ２と、角度算出部１５２によって算出される角度算出値とが一致するように、角度算出式に用いられるパラメータを補正してもよい。これにより、角度算出式による角度算出値の算出精度を高精度に維持することができる。
また、例えば、上記実施形態では、ケース２１０の下側に設けられた歪センサを用いて、ケース２１０に加わる荷重を検出する構成を採用しているが、これに限らず、ケース２１０の下側に設けられた圧力センサを用いて、ケース２１０に加わる荷重を検出する構成を採用してもよい。
また、例えば、上記各実施形態では、柱状部１２１の周囲に４つの歪センサを配置しているが、これに限らず、柱状部１２１の周囲に３つ以下または５つ以上の歪センサを配置してもよい。
また、例えば、上記各実施形態では、ベース部１２０に荷重検出器１３０を設けているが、これに限らず、ケース２１０の底部に荷重検出器１３０を設けてもよい。
また、例えば、上記各実施形態では、操作部材２２０を中立状態に復帰させるための「復帰手段」の一例として、操作部材２２０の中心軸ＡＸに対して、４つの方向の各々に配置された、上下方向に弾性変形可能な４つのコイルばね１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄを用いているがこれに限らない。例えば、「復帰手段」の他の一例として、レバーを介して２つの連結手段の各々の回動軸を復帰方向に回動させるように付勢する、水平方向に弾性変形可能な複数のコイルばねを用いてもよい。この場合も、操作部材２２０から入力された水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）の荷重が、鉛直方向（Ｚ軸方向）への力に変換され難くなるため、水平方向の荷重の検出精度を高めることができる。
１０ 多方向入力装置
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ コイルばね（復帰手段）
１１５ ばね受け部材
１１６ 第１連動部材
１１７ 第２連動部材
１１８，１１９ 回転センサ
１２０ ベース部
１２１ 柱状部
１２２Ｘ１，１２２Ｘ２，１２２Ｙ１，１２２Ｙ２ 梁部
１３０ 荷重検出器
１３１ ＦＰＣ
１３２Ｘ１，１３２Ｘ２，１３２Ｙ１，１３２Ｙ２ 歪センサ
１４０ スペーサ
１５０ 制御装置（制御手段）
１５１ 荷重算出部
１５２ 角度算出部
１５３ 補正部
２００ 操作入力部
２１０ ケース
２２０ 操作部材（操作軸）
２３０ ＦＰＣ
ｄ１，ｄ２ 角度検出信号
ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６ 歪み検出信号
Ｓ１ 角度出力信号
Ｓ２ 荷重出力信号
Ｓ３ 出力信号

Claims (12)

  1. ユーザ操作により任意の水平方向に傾倒可能な操作軸と、
    前記操作軸の傾倒方向および傾倒角度を表す角度検出値を検出する傾倒検出器と、
    前記操作軸を中立状態に復帰させる復帰手段と、
    前記傾倒検出器、前記復帰手段、および前記操作軸の一部を内部に収める枠体と
    を有する操作入力部と、
    前記枠体の下に設けられた板状のベース部と、
    前記枠体または前記ベース部に設けられ、前記枠体に加わる荷重の向きおよび大きさを表す荷重検出値を検出する荷重検出器と、
    前記傾倒検出器によって検出された前記角度検出値と、前記荷重検出器によって検出された荷重検出値とに基づいて、前記操作軸に対してなされたユーザ操作の向きおよび大きさを表す出力信号を出力する制御手段と
    を備え、
    前記制御手段は、
    前記荷重検出器によって検出された前記荷重検出値が所定の閾値未満の場合、前記出力信号を出力しない、または、前記ユーザ操作の大きさを０とする前記出力信号を出力する
    ことを特徴とする多方向入力装置。
  2. 前記制御手段は、
    前記操作軸の傾きが所定の中立位置範囲内にあり、且つ、前記荷重検出器によって検出された下方向の前記荷重検出値が所定の閾値以上である場合、前記操作軸に対して下方向になされたユーザ操作の荷重の大きさを前記荷重検出値とする前記出力信号を出力し、
    前記操作軸の傾きが所定の中立位置範囲内にあり、且つ、前記荷重検出器によって検出された下方向の前記荷重検出値が所定の閾値未満である場合、前記操作軸に対して下方向になされたユーザ操作の荷重の大きさを０とする前記出力信号を出力する
    ことを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。
  3. 前記傾倒検出器は、
    ２つの回転センサを有し、
    前記荷重検出器は、
    前記枠体または前記ベース部の中心を囲う４つの歪センサを有し、
    前記制御手段は、
    前記４つの歪センサの各々の歪み検出値に基づいて、所定の荷重算出式により、前記荷重検出値を算出する荷重算出部を有する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の多方向入力装置。
  4. 前記制御手段は、
    前記荷重算出部によって算出された前記荷重検出値に基づいて、所定の角度算出式により、前記操作軸の傾倒方向および傾倒角度を表す角度算出値を算出する角度算出部をさらに有し、
    前記操作軸の傾きが可動限界位置に達したときに、前記傾倒検出器によって検出される前記角度検出値と、前記角度算出部によって算出される前記角度算出値とが一致するように、前記角度算出式に用いられるパラメータを補正する
    ことを特徴とする請求項３に記載の多方向入力装置。
  5. 前記制御手段は、
    前記操作軸に対して下方向になされたユーザ操作の荷重の大きさを２値で表す前記出力信号を出力する
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の多方向入力装置。
  6. 前記制御手段は、
    前記出力信号として、
    前記傾倒検出器によって検出された前記角度検出値を表す角度出力信号と、
    前記荷重検出器によって検出された前記荷重検出値を表す荷重出力信号と
    を出力する
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の多方向入力装置。
  7. 前記制御手段は、
    前記角度検出値または前記荷重検出値に基づく、前記操作軸の傾倒方向および傾倒角度を表す角度出力値と、
    前記荷重検出器によって検出された下方向の前記荷重検出値を表す荷重出力値と
    を含む前記出力信号を出力する
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の多方向入力装置。
  8. 前記制御手段は、
    前記操作軸の傾きが可動限界位置以外にある場合、前記角度検出値に基づく前記角度出力値を前記出力信号に含め、
    前記操作軸の傾きが可動限界位置にある場合、前記荷重検出値に基づく前記角度出力値を前記出力信号に含める
    ことを特徴とする請求項７に記載の多方向入力装置。
  9. 前記制御手段は、
    前記操作軸の傾きが一定時間変化しない場合、前記操作軸の傾きが所定の補正禁止区間内にある場合を除き、前記荷重検出器の検出値に基づいて、前記荷重検出器の基準値を補正する補正部を有する
    ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の多方向入力装置。
  10. 前記所定の補正禁止区間は、
    前記操作軸の傾きの可動限界位置を含む区間である
    ことを特徴とする請求項９に記載の多方向入力装置。
  11. 前記所定の補正禁止区間は、
    前記操作軸の中立位置を含む区間を除く区間である
    ことを特徴とする請求項９に記載の多方向入力装置。
  12. ユーザ操作により任意の水平方向に傾倒可能な操作軸と、
    前記操作軸の傾倒方向および傾倒角度を表す角度検出値を検出する傾倒検出器と、
    前記操作軸を中立状態に復帰させる復帰手段と、
    前記傾倒検出器、前記復帰手段、および前記操作軸の一部を内部に収める枠体と
    を有する操作入力部と、
    前記枠体の下に設けられた板状のベース部と、
    前記枠体または前記ベース部に設けられ、前記枠体に加わる荷重の向きおよび大きさを表す荷重検出値を検出する荷重検出器と、
    前記傾倒検出器によって検出された前記角度検出値と、前記荷重検出器によって検出された荷重検出値とに基づいて、前記操作軸に対してなされたユーザ操作の向きおよび大きさを表す出力信号を出力する制御手段と
    を備え、
    前記制御手段は、
    前記操作軸の傾きが一定時間変化しない場合、前記操作軸の傾きが所定の補正禁止区間内にある場合を除き、前記荷重検出器の検出値に基づいて、前記荷重検出器の基準値を補正する補正部を有する
    ことを特徴とする多方向入力装置。
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