CN113196434A - 输入装置以及操作单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种输出对操作方向和与操作量相应的接通/断开的状态进行表示的信号的输入装置以及操作单元。输入装置包括：操作部；可动部件，固定于所述操作部，具有旋转轴；固定部件，以所述可动部件能够转动的方式轴支承所述旋转轴；挠曲传感器，配置于所述操作部，检测所述操作部的挠曲；开关，配置于所述可动部件或所述固定部件，通过所述可动部件的转动动作而被按压，当所述操作部的挠曲量达到规定量时，切换接通或断开状态；以及信号处理部，输出基于所述挠曲传感器的第一输出信号和所述开关的第二输出信号的控制信号。

Description

输入装置以及操作单元
技术领域
本发明涉及输入装置以及操作单元。
背景技术
以往，存在如下的低尺寸的载荷传感器，即，通过采用以隔着在以固定部为中心的圆周上配置的弹性部件而用平板状操作体对具备两对应变检测元件且在中央具有固定部的弹性板进行按压的方式构成的载荷传感器，由此能够通过平板状操作体的按压位置及移动量的大小来调整输出信号的方向及大小(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-260097号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，以往的载荷传感器输出对与操作方向相应的方向进行表示的信号，但不输出该信号以外的信号。
因此，本发明的目的在于，提供输出对操作方向和与操作量对应的接通/断开的状态进行表示的信号的输入装置以及操作单元。
用于解决技术问题的手段
本发明的实施方式的输入装置包括：操作部；可动部件，固定于所述操作部，具有旋转轴；固定部件，以所述可动部件能够转动的方式轴支承所述旋转轴；挠曲传感器，配置于所述操作部，检测所述操作部的挠曲；开关，配置于所述可动部件或所述固定部件，通过所述可动部件的转动动作而被按压，当所述操作部的挠曲量达到规定量时，切换接通或断开状态；以及信号处理部，输出基于所述挠曲传感器的第一输出信号和所述开关的第二输出信号的控制信号。
发明的效果
能够提供输出对操作方向和与操作量对应的接通/断开的状态进行表示的信号的输入装置以及操作单元。
附图说明
图1是表示搭载有实施方式的操作单元50的车辆10的车内的图。
图2是表示实施方式的输入装置100的图。
图3是表示实施方式的输入装置100的分解图。
图4是表示实施方式的输入装置100的俯视图。
图5是表示实施方式的输入装置100的侧视图。
图6是表示旋钮130的相对于挠曲量而言的反力的特性的图。
图7是表示输入装置100的电路的图。
图8是表示通过L/R信号和U/D信号来判定的旋钮130的操作方向的图。
图9A是表示信号处理部160的判定部161判定旋钮130的操作方向的处理的流程图。
图9B是表示信号处理部160的判定部161判定旋钮130的操作方向的处理的流程图。
图9C是表示信号处理部160的判定部161判定旋钮130的操作方向的处理的流程图。
图10A是表示基于信号处理部160输出的控制信号的动作例的图。
图10B是表示基于信号处理部160输出的控制信号的动作例的图。
具体实施方式
以下，对应用了本发明的输入装置以及操作单元的实施方式进行说明。
＜实施方式＞
图1是表示搭载有实施方式的操作单元50的车辆10的室内的图。车辆10包括驾驶座11、副驾驶座12、中央控制台13、外后视镜14、内后视镜15及显示器16。在配置于车辆10室内的中央控制台13的驾驶席11与副驾驶席12之间的部分，设置有操作单元50。操作单元50包括主体部51和旋钮52。
操作单元50是为了对车辆10的各种装置进行操作而设置的，作为一例，能够用于外后视镜14、内后视镜15的调整。当利用者用手使旋钮52向上下方向以及左右方向挠曲时，能够将外后视镜14、内后视镜15向上下方向以及左右方向调整。
图2是表示实施方式的输入装置100的图。输入装置100收容于图1的操作单元50。输入装置100包括壳体110、杆120、旋钮130、挠曲传感器140、按压开关150A和150B、基板151A和151B、保持件152A和152B以及销153A和153B，作为主要的构成要素。在图2中，透视地表示壳体110的一部分(壁部110B)。
以下，定义XYZ坐标系来进行说明。另外，以下，为了便于说明，将Z轴负方向侧称为下侧或下，将Z轴正方向侧称为上侧或上，但并不表示普遍的上下关系。另外，图1所示的车辆10的前方向为-Y方向，后方向为+Y方向，左方向为+X方向，右方向为-X方向，上方向为+Z方向，下方向为-Z方向。
另外，以下，除了图2以外，还使用图3至图5进行说明。图3是表示实施方式的输入装置100的分解图，图4是表示实施方式的输入装置100的俯视图，图5是表示实施方式的输入装置100的侧视图。
壳体110具有主体部110A和壁部110B。壳体110作为一例为树脂制。主体部110A为大致长方体状，具有上部沿Y轴方向缩小的形状，具有收纳杆120的收纳部110A1。壳体110是固定部件的一例。壳体110固定于图1的操作单元50的主体部51的内部。
主体部110A的+X方向侧和+Z方向侧连续地开口，具有将收纳部110A1包围的下表面侧(-Z方向侧)、-X方向侧以及±Y方向侧的壁部。另外，主体部110具有轴承部111A、固定部112A、螺纹孔113A及固定部114A。
轴承部111A设置于-X方向侧的壁部的+X方向侧的面的上部，将杆120的-X方向侧的旋转轴121A轴支承为能够转动。
固定部112A设置于-Y方向侧的壁部的+Y方向侧的面和+Y方向侧的壁部的-Y方向侧的面，并具有螺纹孔。固定部112A是为了对保持件152A、152B进行螺纹固定而设置的。
螺纹孔113A在主体部110A的与+X方向侧的开口部面对面的壁部设置有3处，通过3根螺钉110C来固定壁部110B。
固定部114A是在主体部110A的高度方向的中间向±X方向突出的4个突出部，具有在Z轴方向上贯通的贯通孔。固定部114A为了在作为一例而如图1所示那样固定于车辆10的中央控制台13时使螺钉或销插通而设置。
壁部110B是在YZ面观察时呈梯形状的板状的部件，在-X方向侧的面上具有与轴承部111A同样的轴承部。
在收纳部110A1收纳杆120，在轴承部111A***-X方向侧的旋转轴121A，在将+X方向侧的旋转轴121A***到壁部110B的轴承部中的状态下，利用螺钉110C将主体部110A与壁部110B固定，从而壳体110将杆120保持为转动自如。
杆120具有基部121和延伸部122。作为一例，杆120为树脂制。基部121是沿X轴方向延伸的长方体状的部件，具有从±X方向侧的面突出的旋转轴121A。杆120是可动部件的一例。
另外，在基部121的+Z方向侧的面上设置有2个螺纹孔121B。螺纹孔121B的俯视时的中心位于2个旋转轴121A的正上方。在螺纹孔121B中，通过螺钉130C固定有旋钮130。在基部121的-Z方向侧一体地形成有延伸部122。
当从+X方向侧观察时，当杆120以旋转轴121A为中心顺时针地(图5中的箭头A方向)转动时，按压开关150A与销153A抵接。当杆120以旋转轴121A为中心逆时针地(图5中的箭头B方向)转动时，按压开关150B与销153B抵接。另外，顺时针及逆时针分别是第一转动方向及第二转动方向的一例。
旋钮130是在俯视观察时呈矩形状的薄板状的部件，作为一例是树脂制。旋钮130是操作部的一例。在旋钮130的下表面侧设置有挠曲传感器140。旋钮130是供对输入装置100进行输入操作的利用者进行操作的部件。旋钮130在+Y方向侧的+X方向侧的端部侧和+Y方向侧的-X方向侧的端部侧具有螺纹孔131。螺纹孔131的俯视时的中心位于2个旋转轴121A的正上方。
另外，旋钮130的-Y方向侧的±X方向侧的端部侧的角在俯视时呈曲线状倒角。旋钮130通过将插通于螺纹孔131的螺钉130C螺纹固定于杆120的螺纹孔121B，由此固定于杆120的上端。这样，旋钮130在杆120从旋转轴121A延伸的方向(杆120未转动的状态下的Z轴方向)上设置于旋转轴121A的+Z方向侧。旋转轴121A的+Z方向侧是第一侧的一例。
在旋钮130上固定有图1所示的旋钮52。旋钮52通过嵌合、螺纹固定、粘接等固定于旋钮130，与旋钮130一体地动作。
由于旋钮130的+Y方向侧被螺纹固定于杆120，因此比与杆120接触的部分靠-Y方向侧的部分，若被利用者的手等按压则挠曲而变形。旋钮130的操作是通过利用者以使比与旋钮130的杆120接触的部分靠-Y方向侧的部分在左侧(+X侧)向上或者下挠曲的方式施加力、或者以使比与旋钮130的杆120接触的部分靠-Y方向侧的部分在右侧(-X侧)向上或者下挠曲的方式施加力而进行的。
此外，旋钮130的左侧是旋转轴121A的轴向(X轴方向)上的第一方向侧，右侧是第二方向侧。在该情况下，第一方向为+X方向，第二方向为-X方向。
这样，当对旋钮130施加力(按压)时，从+X方向侧观察，杆120以旋转轴121A为中心顺时针或逆时针地转动，按压开关150A或150B与销153A或153B抵接。
此时，杆120及旋钮130作为杠杆进行动作。支点是旋转轴121A。力点是利用者的手等触摸旋钮130的点。作用点是经由基板151A、151B安装于杆120的按压开关150A、150B被按压的点。按压开关150A、150B被按压的点只要是通过杆120的转动动作直接或间接地对按压开关150A、150B进行按压的点即可。
因此，按压开关150A、150B被按压的点也可以是销153A、153B与经由基板151A、151B安装于杆120的按压开关150A、150B的表面抵接的点。按压开关150A、150B被按压的点也可以是在基板151A、151B上安装按压开关150A、150B的点。另外，按压开关150A、150B被按压的点也可以是安装按压开关150A或150B的基板151A、151B被安装于杆120的点。
挠曲传感器140是为了通过检测在旋钮130产生的挠曲的方向来检测对旋钮130的输入操作的方向而设置的。挠曲传感器140在图2及图3中简化进行表示，具体而言，如图4所示，具有3个传感器部(传感器141、142、143)。传感器141～143是俯视时细长的传感器元件形状，检测长度方向上的挠曲(变形)。
如图4所示，传感器143在旋钮130的X轴方向的中央以沿Y轴方向延伸(长度方向与Y轴平行)的方式配置。传感器141、142以在Y轴方向上在传感器143的X轴方向的宽度的中心通过的中心线为对称轴而线对称地设置。
用虚线121A1表示旋转轴121A的中心轴。传感器141、142的长度方向相对于旋转轴121A的中心轴121A1呈45度的角度，传感器143的长度方向相对于旋转轴121A的中心轴121A1呈90度的角度。即，传感器141、143、142分别沿相对于旋转轴121A的中心轴121A1为45度、90度、135度的方向延伸。
按压开关150A、150B是能够切换电的接通(导通)/断开(非导通)的状态的开关，各设置有3个。将按压开关150A、150B各设置3个是为了将旋钮130的操作载荷调整为所希望的载荷。另外，按压开关150A及150B是开关的一例。
按压开关150A、150B在与杆120的位置关系中，在杆120从旋转轴121A延伸的方向(杆120未转动的状态下的Z轴方向)上设置于旋转轴121A的-Z方向侧。旋转轴121A的-Z方向侧是第二侧的一例。
按压开关150A在基板151A的-Y方向侧的面上安装有3个。基板151使螺钉151A2插通到贯通孔151A1并螺纹固定于杆120的延伸部122的-Y方向侧的面。3个按压开关150A在相同高度的位置沿X轴方向排列。按压开关150A是第一开关部的一例。
按压开关150A内置有弹簧，当施加规定的按压力时，弹簧被释放，由此从断开切换为接通。按压开关150A是在接通的状态下持续被按压的期间被保持为接通的状态，不被按压则切换为断开的常开型的开关。
此外，作为按压开关150A，也可以代替常开型的开关而使用常闭型的开关。在该情况下，在被按压的状态下保持为断开的状态，若不再被按压，则切换为接通。
按压开关150A，若施加规定的按压力，则弹簧被释放而从断开状态切换为接通状态，保持为按压按压开关150A的状态所需的按压力急剧降低。这样的按压开关150A对操作旋钮130的利用者的手等提供点击感。
按压开关150B与按压开关150A同样地、是能够切换电的接通(导通)/断开(非导通)的状态的开关，在基板151B的+Y方向侧的面上安装有3个。按压开关150B是第二开关部的一例。
此外，按压开关150B与按压开关150A同样地为常开型的开关，但也可以代替常开型的开关而使用常闭型的开关。在该情况下，在被按压的状态下保持为断开的状态，若不再被按压，则切换为接通。
基板151B使螺钉151B2插通贯通孔151B1并螺纹固定于杆120的延伸部122的+Y方向侧的面。3个按压开关150B在相同高度的位置沿X轴方向排列。按压开关150B与按压开关150A同样地对操作旋钮130的利用者的手等提供点击感。
保持件152A是使3根销153A插通并进行保持的部件，销153A以插通于3个贯通孔152A1的状态被固定。销153A向贯通孔152A1的固定只要通过嵌合或粘接等进行即可。
保持件152A在向±Z方向突出的突出部具有沿X轴方向贯通的贯通孔152A2，通过将插通于贯通孔152A2的螺钉155螺纹固定于主体部110A的固定部112A，从而被固定于主体部110A。
3根销153A与3个按压开关150A分别对位。当旋钮130***作而杆120向图5所示的箭头A的方向转动时，3根销153A按压按压开关150A。按压开关150A在施加规定的按压力之前作为限制杆120的转动的弹簧部件发挥作用。
保持件152B是使3根销153B插通并进行保持的部件，销153B以插通于3个贯通孔152B1的状态被嵌合。保持件152B在向±Z方向突出的突出部具有沿X轴方向贯通的贯通孔152B2。保持件152B通过将插通于贯通孔152B2的螺钉155螺纹固定于主体部110A的固定部(与固定部112A同样的固定部)而被固定于主体部110A。
3根销153B与3个按压开关150B对位。当旋钮130***作而杆120向图5所示的箭头B的方向转动时，3根销153B按压按压开关150B。按压开关150B在施加规定的按压力之前作为限制杆120的转动的弹簧部件发挥作用。
图6是表示旋钮130的相对于挠曲量而言的反力的特性的图。旋钮130能够通过比与杆120接触的部分更向-Y方向侧挠曲而变形。若为了这样使其变形而由利用者用手等施加力，则利用者的手等产生反力。该反力是旋钮130的操作载荷。
旋钮130在Z轴方向上挠曲的量是输入装置100中的旋钮130的行程，作为一例，表示旋钮130的-Y方向侧的端部的Z方向的行程。反力是从旋钮130作用于利用者的手等的反力，是通过对旋钮130进行操作而使按压开关150A、150B工作所需的工作力。
在此，将旋钮130和按压开关150A、150B作为弹簧进行处理，将弹簧常数设为k。在旋钮130的挠曲量M达到目标值M1时，反力F成为目标值F1，以按压开关150A、150B的弹簧被释放而提供点击感的方式，设计旋钮130和按压开关150A、150B。
在此，若如图5所示那样，将从XZ平面中的旋转轴121A的中心到对旋钮130进行操作的位置(操作位置)的距离设为L1，将从旋转轴121A的中心到开关150A、150B的中心的距离设为L2，将开关150A、150B的弹簧释放所需的按压力设为Fs，则提供点击感时的反力F由以下的式(1)表示。
F＝L2/L1×Fs (1)
另外，此时的操作位置处的旋钮130的挠曲量M由下式(2)表示。
M＝F/k＝Fs/k×L2/L1 (2)
如图6所示，当旋钮130的挠曲量M增大时反力F也增大，当挠曲量M达到目标值M1时，按压开关150A、150B的弹簧被释放，因此反力稍微降低。在该时刻，按压开关150A、150B成为无法进一步按压的状态(完全被压变形的状态)。这样，按压开关150A、150B的弹簧被释放而反力稍微降低，从而对与旋钮130接触的利用者的手等提供点击感。通过将旋钮130的刚性和按压开关150A、150B的按压力Fs设定为适当的值，能够提供所希望的点击感。
但是，在该情况下，为了能够在旋钮130的屈服应力以下的工作区域实现，需要设定旋钮130的材料、尺寸(X轴、Y轴方向的长度、Z轴方向的厚度等)。
图7是表示输入装置100的电路的图。输入装置100包括传感器电路部140A，在传感器电路部140A中，挠曲传感器140的传感器141和142与电阻器R1一起串联连接在电源Vcc与接地之间。另外，传感器143与电阻器R2及R3一起串联连接在电源Vcc与接地之间。另外，如图7所示，设置有电容器C1～C4。
另外，输入装置100包括信号处理部160。信号处理部160包括微型计算机那样的信息处理部和A/D(Analog to Digital)变换器。图7中示出由信号处理部160的信息处理部实现的判定部161和控制信号输出部162。判定部161和控制信号输出部162表示由信号处理部160的信息处理部实现的功能块。
信号处理部160被输入表示传感器141与142的连接点的电压值的L/R信号、表示电阻器R3与传感器143的连接点的电压值的U/D信号、表示按压开关150A、150B的接通/断开的状态的A信号、B信号。L/R信号和U/D信号是第一输出信号的一例。
L/R信号是表示向旋钮130的输入操作在左(Left)方向或右(Right)方向的哪一个方向上进行的信号。另外，U/D信号是表示向旋钮130的输入操作在上(Up)方向或下(Down)方向的哪一个方向上进行的信号。
L/R信号和U/D信号被A/D变换后被输入至判定部161。判定部161基于A/D变换后的L/R信号和U/D信号，判定旋钮130的操作在左上方向、左下方向、右上方向、或者右下方向中的哪个方向上进行。
另外，判定部161基于A信号及B信号，检测按压开关150A及150B的接通/断开的状态。A信号及B信号是第二输出信号的一例。
控制信号输出部162输出控制信号，该控制信号表示旋钮130的操作方向的判定结果和按压开关150A及150B的接通/断开的状态的判定结果。另外，控制信号输出部162将第一输出信号的L/R信号以及U/D信号的大小的双方或者任意一方作为A/D变换后的数字值被输出至控制信号。
图8是表示通过L/R信号和U/D信号来判定的旋钮130的操作方向的图。在图8中，横轴表示L/R信号的信号电平(电压值)，越向右侧，则L/R信号的信号电平越大。纵轴表示U/D信号的信号电平(电压值)，越向上，则U/D信号的信号电平越大。
L/R信号具有如下特性：在旋钮130的左侧被向上方操作而挠曲时、和旋钮130的右侧被向下方操作而挠曲时信号电平增大，在旋钮130的左侧被向下方操作而挠曲时、和旋钮130的右侧被向上方操作而挠曲时信号电平降低。
另外，U/D信号具有如下特性：在旋钮130的左侧被向上方操作而挠曲时、和旋钮130的右侧被向上方操作而挠曲时信号电平增大，在旋钮130的左侧被向下方操作而挠曲时、和旋钮130的右侧被向下方操作而挠曲时信号电平降低。
因此，如图8所示，当将L/R信号取为横轴，将U/D信号取为纵轴时，旋钮130被向右上、左上、右下或左下操作时的L/R信号和U/D信号的信号电平的分布如图8所示。
在图8中，非操作区域是视为信号处理部160的判定部161未进行旋钮130的操作的区域，如以虚线所示那样，在L/R信号和U/D信号的信号电平的中央部设定为十字型。非操作区域的中心处的L/R信号的电压值为Vc，与L/R信号相关的非操作区域的下限电压值为V1，上限电压值为V2。非操作区域的中心处的U/D信号的电压值为Vm，与U/D信号相关的非操作区域的下限电压值为V3，上限电压值为V4。非操作区域是与L/R信号为V1以上且V2以下、或者U/D信号为V3以上且V4以下中的至少任意一个相符的区域。
如果L/R信号小于非操作区域的下限电压V1，则判定部161判定为被向右上或左下操作，如果L/R信号比非操作区域的上限电压V2大，则判定为被向左上或右下操作。
另外，如果U/D信号小于非操作区域的下限电压V3，则判定部161判定为被向左下或右下操作，如果U/D信号大于非操作区域的上限电压V4，则判定为被向右上或左上操作。
图9A至图9C是表示信号处理部160的判定部161判定旋钮130的操作方向的处理的流程图。判定部161保持旋钮130未***作的状态下的L/R信号和U/D信号的信号电平(非操作区域的中心电压值Vc)。
判定部161读取L/R信号和U/D信号(步骤S1)。
判定部161判定L/R信号是否大于中心电压值Vc(步骤S2)。在L/R信号大于中心电压值Vc的情况下，旋钮130处于被向左上或右下操作的状态。
判定部161当判定为L/R信号比中心电压值Vc大(S2：是)时，计算L/R信号的变化量(步骤S3)。L/R信号的变化量是在当前的控制周期的步骤S3中计算出的L/R信号的电平相对于在上次的控制周期中的步骤S3中计算出的L/R信号的电平的差。
判定部161判定L/R信号的变化量是否大于非操作区域的上限电压V2(步骤S4)。
判定部161当判定为L/R信号的变化量比非操作区域的上限电压V2大(S4：是)时，判定U/D信号是否大于中心电压值Vm(步骤S5)。U/D信号大于中心电压值Vm的情况是被向右上或左上操作的状态。
判定部161当判定为U/D信号大于中心电压值Vm(S5：是)时，计算U/D信号的变化量(步骤S6)。U/D信号的变化量是在当前的控制周期的步骤S6中计算出的U/D信号的电平相对于在上次的控制周期中的步骤S6中计算出的U/D信号的电平的差。
判定部161判定U/D信号的变化量是否大于非操作区域的上限电压V4(步骤S7)。
判定部161当判定为U/D信号的变化量大于非操作区域的上限电压V4(S7：是)时，判定为旋钮130被向左上操作(步骤S8)。
另外，判定部161当在步骤S7中判定为U/D信号的变化量不大于非操作区域的上限电压V4(S7：否)时，判定为旋钮130未***作(步骤S9)。
另外，判定部161当在步骤S4中判定为L/R信号的变化量不大于非操作区域的上限电压V2(S4：否)时，结束处理(结束)。
另外，判定部161当在步骤S5中判定为U/D信号不大于中心电压值Vc(S5：否)时，计算U/D信号的变化量(步骤S10)。U/D信号的变化量是在当前的控制周期的步骤S10中计算出的U/D信号的电平相对于在上次的控制周期中的步骤S10中计算出的U/D信号的电平的差。
判定部161判定U/D信号的变化量是否小于非操作区域的下限电压V3(步骤S11)。
判定部161当判定为U/D信号的变化量比非操作区域的下限电压V3小(S11：是)时，判定为旋钮130被向右下操作(步骤S12)。
另外，判定部161当在步骤S11中判定为U/D信号的变化量不小于非操作区域的下限电压V3(S11：否)时，判定为旋钮130未***作(步骤S13)。
另外，判定部161当判定为L/R信号不大于中心电压值Vc(S2：否)时，计算L/R信号的变化量(步骤S14)。L/R信号的变化量是在当前的控制周期的步骤S14中计算出的L/R信号的电平相对于在上次的控制周期中的步骤S14中计算出的L/R信号的电平的差。
判定部161判定L/R信号的变化量是否小于非操作区域的下限电压V1(步骤S15)。
判定部161当判定为L/R信号的变化量小于非操作区域的下限电压V1(S15：是)时，判定U/D信号是否大于中心电压值Vm(步骤S16)。U/D信号大于中心电压值Vm意味着是以向右上或左上按压的方式***作的状态。
判定部161当判定为U/D信号大于中心电压值Vm(S16：是)时，计算U/D信号的变化量(步骤S17)。U/D信号的变化量是在当前的控制周期的步骤S17中计算出的U/D信号的电平相对于在上次的控制周期中的步骤S17中计算出的U/D信号的电平的差。
判定部161判定U/D信号的变化量是否大于非操作区域的上限电压V4(步骤S18)。
判定部161当判定为U/D信号的变化量大于非操作区域的上限电压V4(S18：是)时，判定为旋钮130被向右上操作(步骤S19)。
另外，判定部161当在步骤S18中判定为U/D信号的变化量不大于非操作区域的上限电压V4(S18：否)时，判定为旋钮130未***作(步骤S20)。
另外，判定部161当在步骤S15中判定为L/R信号的变化量不大于非操作区域的下限电压V1(S15：否)时，结束处理(结束)。
另外，判定部161当在步骤S16中判定为U/D信号不大于中心电压值Vm(S16：否)时，计算U/D信号的变化量(步骤S21)。U/D信号的变化量是在当前的控制周期的步骤S21中计算出的U/D信号的电平相对于在上次的控制周期中的步骤S21中计算出的U/D信号的电平的差。
判定部161判定U/D信号的变化量是否小于非操作区域的下限电压V3(步骤S22)。
判定部161当判定为U/D信号的变化量比非操作区域的下限电压V3小(S22：是)时，判定为旋钮130被向左下操作(步骤S23)。
另外，判定部161当在步骤S22中判定为U/D信号的变化量不小于非操作区域的下限电压V3(S22：否)时，判定为旋钮130未***作(步骤S24)。
图10A以及图10B是表示基于由信号处理部160输出的控制信号的动作例的图。在此，作为一例，对车辆10(参照图1)搭载有取得后方的图像的相机、代替内后视镜15而设置有显示由相机拍摄到的后方的图像的显示器、并在输入装置100中调整显示于显示器的范围的动作例进行说明。
图10A中示出了能够在显示器上显示的视野15A和视野15A的可动范围15B。判定部161执行图9A～图9C所示的处理，由此能够判定对旋钮130的输入操作是左上、左下、右上、或者右下的哪个方向，因此如图10B所示，能够使视野15A在判定结果所表示的方向上在可动范围15B内移动。
例如，在根据旋钮130的操作方向使视野15A向左上、左下、右上、或右下的任一方向移动时，当第一输出信号的大小维持于固定状态规定的时间时，视野15A被确定在该位置。另一方面，当按压开关150A或150B被接通时，视野15A被调整到预先设定的位置。
如以上那样，输入装置100能够基于从挠曲传感器140得到的L/R信号和U/D信号，判定旋钮130的操作方向是左上、左下、右上、或者右下的哪个方向。另外，能够检测按压开关150A、150B的接通/断开的状态。另外，能够输出与第一输出信号的大小对应的控制信号。
因此，能够提供输出与操作方向和操作量对应的控制信号的输入装置100、以及操作单元50。
此外，以上，对将按压开关150A、150B各设置3个的方式进行了说明。但是，按压开关150A、150B只要具有至少各1个即可。在该情况下，优选杆120的两侧的按压开关150A、150B的数量相等。这是为了使旋钮130的操作载荷在上下方向上均匀。
另外，在将按压开关150A、150B各设置多个的情况下，除了1个以外可以是仅为了产生载荷而使用而不输出接通/断开信号的虚设的按压开关。另外，也可以代替虚设的按压开关而使用弹簧、橡胶等弹性部件来进行载荷调整。
另外，以上，对使用检测旋钮130的挠曲的挠曲传感器140的方式进行了说明，但也可以代替挠曲传感器140而使用对由旋钮130的变形引起的位移进行检测的传感器。作为这样的传感器，例如能够使用压电元件。
另外，以上，对按压开关150A、150B经由基板151A、151B而固定于杆120的方式进行了说明，但也可以是按压开关150A、150B安装于壳体110的与主体部110A的收纳部110A1面对的壁部，并通过随着杆120的转动被按压于销153A、153B而被按压的结构。
以上，对本发明的例示性的实施方式的输入装置以及操作单元进行了说明，但本发明并不限定于具体地公开的实施方式，能够在不脱离专利权利要求书的范围内进行各种变形、变更。
另外，本国际申请主张基于2019年1月17日申请的日本专利申请2019-006405的优先权，其全部内容通过这里的参考而被援引于本国际申请。
附图标记说明
50 操作单元
100 输入装置
110 壳体(固定部件)
120 杆
121A 旋转轴
130 旋钮(操作部)
140 挠曲传感器
150A、150B 按压开关
160 信号处理部。

Claims (8)

1.一种输入装置，包括：
操作部；
可动部件，固定于所述操作部，具有旋转轴；
固定部件，以所述可动部件能够转动的方式对所述旋转轴进行轴支承；
挠曲传感器，配置于所述操作部，检测所述操作部的挠曲；
开关，配置于所述可动部件或所述固定部件，通过所述可动部件的转动动作而被按压，当所述操作部的挠曲量达到规定量时，切换接通状态和断开状态；以及
信号处理部，输出控制信号，该控制信号是基于所述挠曲传感器的第一输出信号和所述开关的第二输出信号的信号。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其中，
所述挠曲传感器具有3个传感器部，该3个传感器部分别沿着相对于所述旋转轴的轴向为45度、90度、135度的方向延伸，检测各自的长度方向上的所述操作部的挠曲。
3.根据权利要求2所述的输入装置，其中，
所述挠曲传感器具备包含所述3个传感器部的传感器电路部，输出对所述操作部的挠曲的方向是所述旋转轴的轴向上的第一方向或第二方向中的哪个方向进行表示的信号、和对所述操作部的挠曲的方向是所述可动部件的第一转动方向或第二转动方向中的哪个转动方向进行表示的信号，作为所述第一输出信号。
4.根据权利要求2或3所述的输入装置，其中，
所述信号处理部基于所述第一输出信号，判定在所述操作部进行的操作的方向是所述旋转轴的轴向上的第一方向或第二方向中的哪个方向、且是所述可动部件的第一旋转方向或第二旋转方向中的哪个转动方向，并输出包含判定结果的所述控制信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的输入装置，其中，
所述操作部被固定于所述可动部件的所述旋转轴的第一侧，所述开关设置于所述可动部件的所述旋转轴的第二侧。
6.根据权利要求5所述的输入装置，其中，
所述操作部及所述可动部件以所述旋转轴为支点、以按压所述开关的点为作用点、并以对所述操作部进行操作的点为力点，而进行动作。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的输入装置，其中，
所述开关具有：
第一开关部，相对于所述可动部件，设置于所述可动部件的第一转动方向侧；以及
第二开关部，相对于所述可动部件，设置于所述可动部件的第二转动方向侧，
当所述操作部被向所述可动部件的所述第一转动方向操作而所述操作部的挠曲量达到规定量时，所述第一开关部被切换为接通状态，
当所述操作部被向所述可动部件的所述第二转动方向操作而所述操作部的挠曲达到规定量时，所述第二开关部被切换为接通状态。
8.一种操作单元，包括在车辆的室内配置的权利要求1至7中任一项所述的输入装置。
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GR01 Patent grant
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