JP2004281083A

JP2004281083A - Dial switch

Info

Publication number: JP2004281083A
Application number: JP2003067135A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Tsukui; 昭彦津久井
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-10-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dial switch which can be operated with comfortable click feeling like the feeling of a push switch despite of a dial switch. <P>SOLUTION: A dial 21 rotated in a specified range is rotatively mounted on a switch body 11. The dial 21 is rotated, and the operation of a motor 25 makes a ball 222 collide with a projection 231 slightly and ride on the projection 231, so that tactile feeling in switching on is generated. The tactile feeling in switching on generated by the ball 222 colliding with the projection 231 is interlocked with the actual switching-on operation. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転方向への操作でスイッチ入力をするダイアルスイッチの技術分野に属し、特に車両装置の操作スイッチにおいて有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来においては、慣性質量を直線運動させて振動を作り出し、パソコンに使用されるマウスに触感を持たせている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
登録実用新案第３０８４４３３号公報（第１０−３９頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の触感スイッチはパソコンのマウスに使用されるもので、充分な触感を得るような振動や衝撃を得るようにするとマウスが動いて方向を入力するため、十分な触感を得られないものであった。
【０００５】
特に、車載装置のスイッチとしてその技術を用いると、ドライバーが感覚的に操作できる要求が高いため、十分な触感がないと、操作性が悪いと感じてしまうものであった。
【０００６】
そのため、従来の車載装置に用いられるダイアルスイッチは、画面が反応したり、音を出したりしたが、さらに感覚的に操作できる操作性が要求されていた。
【０００７】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ダイアルスイッチでありながら、プッシュスイッチのような心地よいクリック感で操作することができるダイアルスイッチを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、回転方向への操作を行って入力するダイアルスイッチにおいて、所定の範囲で回転するダイアル部をスイッチ本体に回転自在に設け、ダイアル部を回転させると電気アクチュエータの作動でスイッチが入力した触感を発生させる電気的触感発生手段を設け、電気的触感発生手段による入力した触感と実際の操作入力を連動させたことを特徴とする手段とした。
なお、「スイッチが入力した触感」とは、いわゆるスイッチを操作した際に生じる軽い衝撃のようなものでクリック感とも呼ばれ、「カチッ」などの擬音を生じるような感覚を操作する人に与えるものである。そのため、単に振動が生じるだけでは、「スイッチが入力した触感」ではないものとする。
【０００９】
請求項２記載の発明では、電気的触感発生手段が、電気駆動で回転する回転体をスイッチ本体内部に設け、回転体の外周端が所定の位置で軽く当接しかつ当接後に乗り越えてさらに回転するよう内周に突出した突部を設けたものであることを特徴する手段とした。
【００１０】
請求項３記載の発明では、回転体が、外周方向に向かいかつ外周端で解放する穴部を設け、穴部内を移動自在な大きさの球体を穴部内に配置し、穴部内に圧縮バネを設けて球体を外周方向に向かって付勢し、回転体の外周端より外周方向に所定の間隔離れた環状の球受け部を設けて回転体が球体を球受け部に押し付けながら回転するようにし、球受け部の内周に突部を設けるようにしたことを特徴とする手段とした。
【００１１】
請求項４記載の発明では、回転体の電気駆動が、モータとモータの出力を減速するギアで行うものであって、突部を乗り越える際のモータの電流波形からタイミング検出を行う事で回転体の回転位置を中立位置に戻すことを特徴とする手段とした。
【００１２】
請求項５記載の発明では、回転体の回転方向をダイアル部の回転操作方向と逆になるようにしたことを特徴とする手段とした。
【００１３】
請求項６記載の発明では、ダイアル部が所定の範囲まで回転すると当接して所定の回転角度範囲を保持するストッパを設け、操作しない際には回転角度範囲の間の中立位置にダイアル部が位置するよう付勢する中立用バネを設けたことを特徴とする手段とした。
【００１４】
請求項７記載の発明では、ダイアルスイッチが車両に設けられるものであり、画面のメニュー項目が電気的触感発生手段のスイッチが入力した触感に同期して移動選択される操作入力信号を出力するようにしたことを特徴とする手段とした。
【００１５】
【発明の作用と効果】
請求項１記載の発明では、所定の範囲にダイアル部を回転させると、電気的触感発生手段によりスイッチが入力した触感が発生する。この入力の触感と実際の操作入力を連動させることにより、ダイアル部を複数回転させなくても、所定の範囲で回転させることにより、入力の触感が発生した分、回転させたのと同等の入力結果が得られる。よって、入力が容易な操作で、心地良い感覚を伴って操作できる。
このように、入力の触感で入力ができることは、感覚的な入力が行えることになる。このことは、基本的に操作画面をあまり見ずに操作を行いたい車の運転者にとって非常に便利なものとなり、近年の多機能な車載装置の操作スイッチとして使いやすいものにできる。
【００１６】
請求項２記載の発明では、電気駆動で回転する回転体の外周端が回転により内周に突出した突部に当接することにより、その軽い衝撃により入力した触感を発生させる。さらに回転体の外周端が突部を乗り越えて回転することで、複数回の入力ができるようにする。これにより、電動で、心地良い入力の触感を作り出すことができる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、ダイアル部を回転操作すると、電動で回転体が回転する。回転体の外周端は圧縮バネで付勢された球体となり、環状の球受け部に接しながら回転する。この球体が球受け部に設けた突部に当接する軽い衝撃により入力した触感を発生させる。さらに、球体が圧縮ばねを圧縮させるように移動して突部を乗り越えて回転体が回転することで、複数回の入力ができるようにする。これにより、心地良い入力の触感を作り出すとともに、突部の大きな磨耗や破壊をしないように容易に乗り越えるようにして長く使用できるようにする。
【００１８】
請求項４記載の発明では、突部を乗り越える際のモータの電流波形から、回転位置と時間の関係を検出することにより、突部に当接する回転体部分の操作後の位置を検出して回転体を中立位置に戻すため、操作を行ってからクリック感が発生するまでの応答時間を一定にすることができ、より心地良く操作できる。
【００１９】
請求項５記載の発明では、回転体の回転方向をダイアル部の回転操作方向と逆になるようにしているので、反力が生じているような、より通常のスイッチで生じる感覚に近い触感を与えることができる。
【００２０】
請求項６記載の発明では、ストッパに当接するまで回転させると、入力した触感が発生するようにし、操作しない際には中立用バネで中立位置にダイアル部を戻すためいつでも操作する際には、同じ位置から同じ感覚での操作が行えるようにすることができ、操作する人がより感覚的に操作を行うことができる。
【００２１】
請求項７記載の発明では、ダイアルスイッチが車両に設けられるものであり、電気的触感発生手段のスイッチが入力した触感に同期して操作入力信号を出力し、車両側の機器はこの操作入力信号に同期して画面のメニュー項目が移動選択されるようにする。よって、ダイアル操作をする際にも、動かすのは、所定の回転範囲に動かし、保持すれば、入力した触感が連続してその分、ダイアルを回転させたことに相当する入力を行うことができ、運転者が操作する際に画面を注視しなくても感覚的に操作を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のダイアルスイッチを実現する実施の形態を、請求項１〜６に係る発明に対応する実施例に基づいて説明する。
【００２３】
（実施例）
【００２４】
まず、構成を説明する。
図１は実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチの平面図である。図２は実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチの側面図である。図３は実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチの説明断面図である。図４は図２のＡ−Ａ断面図である。図５は図２のＨ視図である。図６は実施例のダイアルスイッチの説明図である。図７は実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチのブロック図である。図８は実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチで実行する処理の流れを示す図である。図９は実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチの操作画面を示す図である。
図１〜図６における主要符号を説明すると、１はマルチファンクションスイッチ、１１はスイッチ本体（ダイアルスイッチのスイッチ本体を兼ねる）、１２はモータドライバ兼Ｉ／Ｆ、１３はＩ／Ｆ、１４はマイコン、１５は長穴、１６はリターンスプリング（中立用バネ）、２はダイアルスイッチ、２１はダイアル部、２１１はリブ（１５と共にストッパを構成する）、２２はプレート（回転体）、２２１はプレートの穴、２２２はボール（球体）、２２３は圧縮スプリング（圧縮バネ）、２３は球受け部、２３１は突部（２２，２２１，２２２，２２３，２３と共に電気的触感発生手段を構成する）、２４は接点、２５はモータ、２６はウォームギア、２７，２８はギア、３は接点、４はバッテリー、７１，７２，７３は画面に表示されるメニュー画面、７４はナビゲーション画面、７５は画面中のメニュー項目である。
【００２５】
実施例のダイアルスイッチ２は、車両の車載装置の操作を行うために設けたマルチファンクションスイッチ１に用いられた例である。
マルチファンクションスイッチ１は、図１，２に示すようにスイッチ本体１１には、別のスイッチ群や近接センサ、ジョイパッドスイッチなどが設けられる。このスイッチ本体１１の一部として、回転可能に他の部材で支持したダイアル部２１を設ける。ダイアル部２１は、外部に露出する部分を環状にし、表面に凹凸を設けて手が滑らさずに操作できるようにしている。図４に示すように、ダイアル部２１の上面と近いスイッチ本体１１部分には、長穴１５を３箇所に設け、ダイアル部２１の上面には、リブ２１１を３箇所のそれぞれの長穴１５に挿入するよう設けてダイアル部２１の回転範囲を所定の角度範囲内にする。
次に、図５に示すように、ダイアル部２１を所定の回転範囲の中立位置に位置させるよう付勢するリターンスプリング１６を設ける。また、ダイアル部２１の上面の一部には、接点２４を設け、スイッチ本体１１にはダイアル部２１の接点２４が中立位置から左右に回転するとそれぞれ接触するよう接点３を２箇所に設ける。
【００２６】
ダイアル部２１の下方となるスイッチ本体１１の内部には、回転自在な円盤状のプレート２２を回転自在に設ける。このプレート２２には、図６に示すようにプレート２２の解放する外周端から中央に向かう所定深さの穴２２１を１８０度対象な２箇所に設け、この穴２２１に圧縮スプリング２２３と金属製のボール２２２を配置する。圧縮スプリング２２３はボール２２２を外周方向に向かって付勢するようにする。次に、この円盤状のプレート２２の外周側に所定の間隔を空けるようにして部材に穴を形成して環状の球受け部２３を構成する。これにより、ボール２２２は、プレート２２の穴２２１に係合しながら、一部穴２２１から突出した部分が球受け部２３に接触するようになる。さらに、この球受け部２３の１８０度対称な２箇所には、内側に突出する樹脂製の突部２３１を図６に示すようにプレート２２に接触しない大きさで設ける。
【００２７】
次に、プレート２２の下部には図３に示すように、電気で駆動するモータ２５を設け、モータ２５の出力軸にはウォームギア２６を取り付ける。このウォームギア２６と係合して回転方向を変更するギア２７を設け、このギア２７と係合し減速させる径大なギア２８をプレート２２と同軸になるようプレート２２の下部に取り付ける。
また、このマルチファンクションスイッチ１は、図７に示すように、バッテリー４からの電源をマイコン１４で制御されるＩ／Ｆ１３（インターフェース）を介してモータドライバ兼Ｉ／Ｆ１２に送って、モータ２５をモータドライバ兼Ｉ／Ｆ１２で制御すると共にマルチファンクションスイッチ１への電源供給等を行う。
【００２８】
次に、作用を説明する。
【００２９】
［触感（クリック感）の発生作用］
本実施例のダイアルスイッチ２では、スイッチ本体１１から外部に露出しているダイアル部２１の環状部分を手で持って回転させると、ダイアル部２１のリブ２１１が長穴１５に動きを制限されるので、所定の回転方向の角度範囲しか動かないこととなる。このように動いた際には、ダイアル部２１の接点２４とスイッチ本体１１の接点３が接触することにより、モータドライバからモータ２５に電源供給がされてモータ２５が駆動する。これによりモータ２５の出力軸のウォームギア２６が回転し、ギア２７により回転方向を変更し、さらにギヤで所定の速度に減速してプレート２２を回転させる。
【００３０】
プレート２２が回転すると、プレート２２の穴２２１から外周方向に付勢されて一部突出するボール２２２が、球受け部２３と接触しながら回転し、金属製のボール２２２と樹脂製の突部２３１が軽く衝突する。この衝突による軽い衝撃がスイッチ本体１１を介して操作する人の手に伝わってスイッチを入力した触感（クリック感）となる。
さらに、ダイアル部２１を回転方向に動かした状態を保持すると、プレート２２がさらに回転し、ボール２２２が突部２３１と衝突後、圧縮スプリング２２３を圧縮するように穴２２１に入るようにして、突部２３１を乗り越え、プレート２２の回転により、さらに突部２３１に衝突する。このように衝突による触感（クリック感）が繰り返され、触感と入力操作が連動しているので、操作する人は、ダイアル部２１を複数回転、回転させる入力を行わなくても所定の角度に保持すれば、複数回の入力ができ、それは、触感として感じることができる。
また、本実施例では、プレート２２の回転方向をダイアル部２１の回転操作方向と逆になるようにしている。そのため、得られる触感が反力のようになり、より通常のスイッチで得られる触感に近くなる。
【００３１】
［応答遅れを感じさせない作用］
操作が終了して、操作する人がダイアル部２１から手を離すとリターンスプリング１６により、ダイアル部２１が中立位置に戻ることになる。
さらに、プレート２２の回転によりボール２２２が突部２３１に衝突して乗り越える際には、モータ２５に負荷がかかるので電流波形のその負荷に対応する波形部分が判別しやすいものとなるので、モータドライバ兼Ｉ／Ｆ１２で検知することにより、プレート２２のボール２２２の回転位置を算出することができ、ボール２２２の回転位置を中立位置にする。すると、次のダイアル部２１への操作が、左右どちらの方向であっても、同じ角度分回転すれば突部２３１に衝突できるようにする。そのため、操作する方向にかかわらず、応答遅れなく操作する人に確実に入力した触感を与える。
【００３２】
［車のマルチファンクションスイッチ１における感覚的な操作を可能にする作用］
実施例のマルチファンクションスイッチ１には、ダイアルスイッチ２が組み込まれている。このマルチファンクションスイッチ１では、ナビゲーション装置の表示画面７４と共用される画面７１，７２，７３にエアコンやオーディオ等の車載機器のメニュー項目７５を表示して画面を見た操作でわかりやすく操作ができるようにしたものである。
ダイアルスイッチ２を操作するとスイッチを操作した触感（クリック感）に同期してダイアルスイッチ２は操作入力信号を出力し、この操作入力信号に同期して車載機器側は切り替えや変更を行う。
よって、マルチファンクションスイッチ１を操作すると図８，９に示すようにメインメニュー画面から複数の機能選択画面に変更されていくことになる。この際の画面の切り替え、及びメニュー項目の切り替えをダイアルスイッチ２の入力する触感に連動して行うことで、操作性のよいスイッチとすることができる。車の運転者が操作に慣れてくると、画面を注視しなくても、手に伝わる触感の回数により、感覚的に操作を行うことができる。このことは、車の使いやすさにつながるため、車載機器の重要な要素となる。
【００３３】
次に、効果を説明する。
【００３４】
実施例のダイアルスイッチ２にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３５】
（１）回転方向への操作を行って入力するダイアルスイッチ２において、所定の範囲で回転するダイアル部２１をスイッチ本体１１に回転自在に設け、ダイアル部２１を回転させるとモータ２５の作動でボール２２２が突部２３１に軽く衝突し乗り上げるようにして入力した触感を発生させ、この入力した触感と実際の操作入力を連動させたため、入力が容易な操作で、心地良い感覚を伴って操作できる。とともに、感覚的な入力ができる。
【００３６】
（２）電気的触感発生手段が、電気駆動で回転するプレート２２をスイッチ本体１１内部に設け、プレート２２の外周端が所定の位置で軽く当接しかつ当接後に乗り越えてさらに回転するよう内周に突出した突部２３１を設けたため、電動で、心地良い入力の触感を作り出すことができる。
【００３７】
（３）プレート２２が、外周方向に向かいかつ外周端で解放する穴２２１を設け、穴２２１内を移動自在な大きさのボール２２２を穴２２１内に配置し、穴２２１内に圧縮スプリング２２３を設けてボール２２２を外周方向に向かって付勢し、プレート２２の外周端より外周方向に所定の間隔離れた環状の球受け部２３を設けてプレート２２がボール２２２を球受け部２３に押し付けながら回転するようにし、球受け部２３の内周に突部２３１を設けるようにしたため、突部２３１の大きな磨耗や破壊をしないように容易に乗り越えるようにして長く使用できるようにする。
【００３８】
（４）プレート２２の電気駆動が、モータ２５とモータ２５の出力を減速するギア２７，２８で行うものであって、突部２３１を乗り越える際のモータ２５の電流波形からタイミング検出をモータドライバ兼Ｉ／Ｆ１２で行う事でプレート２２の回転位置を中立位置に戻すため、操作を行ってからクリック感が発生するまでの応答時間を一定にすることができ、より心地良く操作できる。
【００３９】
（５）プレート２２の回転方向をダイアル部２１の回転操作方向と逆になるようにしたため、より通常のスイッチで生じる感覚に近い触感を与えることができる。
【００４０】
（６）ダイアル部２１が所定の範囲まで回転すると当接して所定の回転角度範囲を保持するようリブ２１１と長穴１５を設け、操作しない際には回転角度範囲の間の中立位置に回転体が位置するよう付勢するリターンスプリング１６を設けたため、操作する際には、同じ位置から同じ感覚での操作が行えるようにすることができ、操作する人がより感覚的に操作を行うことができる。
【００４１】
（７）ダイアルスイッチ２が車両に設けられるものであり、画面のメニュー項目がダイアルスイッチ２の入力した触感に同期して移動選択される操作入力信号を出力するようにしたため、運転者が操作する際に画面を注視しなくても感覚的に操作を行うことができる。
【００４２】
以上、本発明のダイアルスイッチ２を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００４３】
例えば、実施例では、圧縮バネはコイルスプリング、中立用バネは曲げバネを用いたが、コイルスプリング、板バネ等、許容スペースやコスト等から決めればよい。
また、実施例では、電気的触感発生手段として、進退する金属製のボールを樹脂製の突部に衝突させていたが、樹脂と樹脂、金属と金属を軽く衝突させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチの平面図である。
【図２】実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチの側面図である。
【図３】実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチの説明断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図２のＨ視図である。
【図６】実施例のダイアルスイッチの説明図である。
【図７】実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチのブロック図である。
【図８】実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチで実行する処理の流れを示す図である。
【図９】実施例のダイアルスイッチを用いたマルチファンクションスイッチの操作画面を示す図である。
【符号の説明】
１マルチファンクションスイッチ
１１スイッチ本体
１２モータドライバ兼Ｉ／Ｆ
１３Ｉ／Ｆ
１４マイコン
１５長穴
１６リターンスプリング
２ダイアルスイッチ
２１ダイアル部
２１１リブ
２２プレート
２２１（プレートの）穴
２２２ボール
２２３圧縮スプリング
２３球受け部
２３１突部
２４接点
２５モータ
２６ウォームギア
２７ギア
２８ギア
３接点
４バッテリー
７１（画面に表示される）メニュー画面
７２（画面に表示される）メニュー画面
７３（画面に表示される）メニュー画面
７４ナビゲーション画面
７５（画面中の）メニュー項目[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a dial switch that inputs a switch by an operation in a rotation direction, and is particularly useful for an operation switch of a vehicle device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a vibration is created by linearly moving an inertial mass, and a mouse used in a personal computer has a tactile sensation (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Registered Utility Model No. 3084433 (Pages 10-39, FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional tactile switch is used for a mouse of a personal computer, and if you try to obtain a sufficient tactile vibration or shock, the mouse moves and inputs a direction, so you can not get a sufficient tactile feeling Met.
[0005]
In particular, when the technology is used as a switch of an in-vehicle device, there is a high demand for a driver to be able to operate the sensor intuitively.
[0006]
For this reason, the dial switch used in the conventional in-vehicle device responds to the screen or emits a sound.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a dial switch that can be operated with a comfortable click feeling like a push switch while being a dial switch. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in a dial switch for inputting by performing an operation in a rotating direction, a dial portion that rotates within a predetermined range is rotatably provided on a switch body, and the dial portion is rotated. Then, an electric tactile sensation generating means for generating a tactile sensation input by the switch by operation of the electric actuator is provided, and the tactile sensation input by the electric tactile sensation generating means is linked with an actual operation input.
In addition, the "tactile sensation input by the switch" is a kind of light impact generated when the switch is operated, and is also called a click sensation. Things. Therefore, it is assumed that the mere occurrence of vibration is not the “tactile sensation input by the switch”.
[0009]
According to the second aspect of the invention, the electric tactile sensation generating means is provided with a rotating body that rotates by electric drive inside the switch body, the outer peripheral edge of the rotating body lightly abuts at a predetermined position, gets over after the abutment, and further rotates. In such a configuration, a protruding portion is provided on the inner periphery to protrude.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, the rotating body is provided with a hole facing the outer circumferential direction and released at the outer circumferential end, a sphere having a size movable in the hole is arranged in the hole, and a compression spring is provided in the hole. The sphere is urged toward the outer peripheral direction, and an annular ball receiving portion is provided at a predetermined distance in the outer peripheral direction from the outer peripheral end of the rotating body so that the rotating body rotates while pressing the sphere against the ball receiving portion. In addition, a protruding portion is provided on the inner periphery of the ball receiving portion.
[0011]
According to the fourth aspect of the present invention, the electric drive of the rotating body is performed by the motor and the gear that reduces the output of the motor, and the timing of the rotating body is detected by detecting the current waveform of the motor when the motor gets over the protrusion. Is returned to the neutral position.
[0012]
The invention according to claim 5 is characterized in that the rotating direction of the rotating body is made opposite to the rotating operation direction of the dial portion.
[0013]
According to the invention described in claim 6, a stopper is provided which comes into contact with the dial portion when the dial portion rotates to a predetermined range and maintains the predetermined rotation angle range. When the dial portion is not operated, the dial portion is positioned at a neutral position between the rotation angle ranges. A neutral spring is provided to urge the spring.
[0014]
In the invention according to claim 7, the dial switch is provided in the vehicle, and the menu item on the screen outputs an operation input signal that is selected by moving in synchronization with the tactile sensation input by the switch of the electric tactile sensation generating means. This is a means characterized in that:
[0015]
Function and Effect of the Invention
According to the first aspect of the invention, when the dial portion is rotated within a predetermined range, the tactile sensation input by the switch is generated by the electric tactile sensation generating means. By linking the tactile sensation of this input with the actual operation input, even if the dial portion is not rotated a plurality of times, by rotating the dial portion within a predetermined range, the input equivalent to rotating the dial portion by the amount of the tactile sensation of the input is generated. The result is obtained. Therefore, the operation can be performed with a comfortable feeling by an easy input operation.
As described above, the fact that the input can be performed with the tactile sensation of the input means that the sensory input can be performed. This is basically very convenient for a driver of a car who wants to perform an operation without looking at the operation screen very much, and can be easily used as an operation switch of a multifunctional in-vehicle device in recent years.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, the outer end of the rotating body which is rotated by electric drive comes into contact with the protrusion protruding to the inner periphery by the rotation, thereby generating the tactile sensation inputted by the light impact. Further, the outer peripheral end of the rotating body is rotated over the protruding portion, so that input can be performed a plurality of times. As a result, it is possible to create a comfortable electric input tactile sensation.
[0017]
According to the third aspect of the invention, when the dial portion is rotated, the rotating body is electrically driven. The outer peripheral end of the rotating body becomes a sphere urged by a compression spring, and rotates while being in contact with the annular ball receiving portion. The sphere generates an input tactile sensation due to a light impact coming into contact with a projection provided on the ball receiving portion. Further, the sphere moves so as to compress the compression spring, gets over the projection, and rotates the rotating body, so that a plurality of inputs can be made. As a result, a comfortable input tactile sensation is created, and the protruding portion can be easily used over a long period of time without being worn or broken.
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, the relationship between the rotational position and the time is detected from the current waveform of the motor when the vehicle goes over the protrusion, thereby detecting the operated position of the rotating body portion abutting on the protrusion to rotate. Since the body is returned to the neutral position, the response time from when the operation is performed to when the click feeling is generated can be constant, and the operation can be performed more comfortably.
[0019]
According to the fifth aspect of the present invention, since the rotating direction of the rotating body is made to be opposite to the rotating operation direction of the dial portion, a tactile sensation similar to a feeling generated by a normal switch, such as a reaction force, is generated. Can be given.
[0020]
In the invention according to claim 6, when the dial portion is rotated until it comes into contact with the stopper, the input tactile sensation is generated, and when the dial portion is returned to the neutral position by the neutral spring when not being operated, when the dial portion is operated at any time, The operation can be performed from the same position with the same feeling, and the operator can perform the operation more intuitively.
[0021]
According to the seventh aspect of the present invention, the dial switch is provided in the vehicle, and outputs an operation input signal in synchronization with the tactile sensation input by the switch of the electric tactile sensation generating means. The menu item on the screen is moved and selected in synchronization with. Therefore, even when performing a dial operation, if the user moves the dial within a predetermined rotation range and holds it, the input corresponding to the fact that the input tactile sensation is continuously rotated by that much can be performed. In addition, when the driver operates, the operation can be performed intuitively without watching the screen.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments for realizing the dial switch of the present invention will be described based on embodiments corresponding to the first to sixth aspects of the present invention.
[0023]
(Example)
[0024]
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a plan view of a multi-function switch using the dial switch of the embodiment. FIG. 2 is a side view of a multifunction switch using the dial switch of the embodiment. FIG. 3 is an explanatory sectional view of a multifunction switch using the dial switch of the embodiment. FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 5 is an H view of FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of the dial switch of the embodiment. FIG. 7 is a block diagram of a multifunction switch using the dial switch of the embodiment. FIG. 8 is a diagram showing a flow of processing executed by the multifunction switch using the dial switch of the embodiment. FIG. 9 is a view showing an operation screen of a multifunction switch using the dial switch of the embodiment.
1 to 6, reference numeral 1 denotes a multi-function switch, 11 denotes a switch body (also serving as a switch body of a dial switch), 12 denotes a motor driver / I / F, 13 denotes an I / F, and 14 denotes a microcomputer. , 15 is a long hole, 16 is a return spring (neutral spring), 2 is a dial switch, 21 is a dial portion, 211 is a rib (constituting a stopper with 15), 22 is a plate (rotating body), 221 is a plate A hole, 222 is a ball (sphere), 223 is a compression spring (compression spring), 23 is a ball receiving portion, 231 is a projection (together with 22, 22, 222, 223, 23 forms an electric tactile sensation generating means), 24 Is a contact, 25 is a motor, 26 is a worm gear, 27 and 28 are gears, 3 is a contact, 4 is a battery, and 71, 72, and 73 are displayed on the screen. Menu screen, 74 navigation screen, 75 is a menu item on the screen.
[0025]
The dial switch 2 of the embodiment is an example used for a multi-function switch 1 provided for operating an in-vehicle device of a vehicle.
As shown in FIGS. 1 and 2, the switch body 11 of the multifunction switch 1 is provided with another switch group, a proximity sensor, a joypad switch, and the like. As a part of the switch main body 11, a dial portion 21 rotatably supported by another member is provided. The dial portion 21 has an annular portion exposed to the outside, and has irregularities on its surface so that it can be operated without slipping. As shown in FIG. 4, three long holes 15 are provided in the switch body 11 near the upper surface of the dial portion 21, and ribs 211 are provided in three upper holes 15 in the upper surface of the dial portion 21. The dial 21 is provided so that the rotation range of the dial portion 21 is within a predetermined angle range.
Next, as shown in FIG. 5, a return spring 16 for urging the dial portion 21 to be located at a neutral position in a predetermined rotation range is provided. Further, a contact 24 is provided on a part of the upper surface of the dial portion 21, and two contacts 3 are provided on the switch body 11 so that the contact 3 contacts the switch 24 when the dial 24 rotates right and left from the neutral position.
[0026]
A rotatable disk-shaped plate 22 is rotatably provided inside the switch body 11 below the dial portion 21. As shown in FIG. 6, the plate 22 is provided with two holes 221 having a predetermined depth from the outer peripheral end of the plate 22 toward the center and opened to the center by 180 degrees, and a compression spring 223 and a metal The ball 222 is arranged. The compression spring 223 urges the ball 222 toward the outer periphery. Next, a hole is formed in the member at a predetermined interval on the outer peripheral side of the disk-shaped plate 22 to form an annular ball receiving portion 23. Thereby, while the ball 222 engages with the hole 221 of the plate 22, a portion protruding from the hole 221 comes into contact with the ball receiving portion 23. Further, resin protrusions 231 protruding inward are provided at two positions symmetrical with respect to 180 degrees of the ball receiving portion 23 in such a size as not to contact the plate 22 as shown in FIG.
[0027]
Next, as shown in FIG. 3, a motor 25 driven by electricity is provided below the plate 22, and a worm gear 26 is attached to an output shaft of the motor 25. A gear 27 that engages with the worm gear 26 to change the rotation direction is provided, and a large-diameter gear 28 that engages with the gear 27 and reduces the speed is attached to the lower portion of the plate 22 so as to be coaxial with the plate 22.
As shown in FIG. 7, the multi-function switch 1 sends the power from the battery 4 to the motor driver / I / F 12 via the I / F 13 (interface) controlled by the microcomputer 14 to control the motor 25. It is controlled by the motor driver / I / F 12 and supplies power to the multifunction switch 1.
[0028]
Next, the operation will be described.
[0029]
[Tactile (click) generating action]
In the dial switch 2 of the present embodiment, when the ring portion of the dial portion 21 exposed to the outside from the switch main body 11 is held and rotated by hand, the movement of the rib 211 of the dial portion 21 is restricted to the elongated hole 15. Therefore, only the angle range in the predetermined rotation direction moves. When moved in this manner, the contact 24 of the dial unit 21 and the contact 3 of the switch body 11 come into contact with each other, whereby power is supplied from the motor driver to the motor 25 and the motor 25 is driven. As a result, the worm gear 26 of the output shaft of the motor 25 rotates, the rotating direction is changed by the gear 27, and the gear 22 is further reduced to a predetermined speed to rotate the plate 22.
[0030]
When the plate 22 rotates, the ball 222 urged in the outer peripheral direction from the hole 221 of the plate 22 rotates while being in contact with the ball receiving portion 23, and rotates with the metal ball 222 and the resin protrusion 231. Collides lightly. The light impact due to this collision is transmitted to the hand of the operator via the switch body 11 and becomes a tactile sensation (click sensation) of inputting the switch.
Further, when the dial portion 21 is kept in a state of being moved in the rotation direction, the plate 22 further rotates, and after the ball 222 collides with the protrusion 231, the ball 22 enters the hole 221 so as to compress the compression spring 223. The plate 22 gets over the portion 231 and further collides with the protrusion 231 by the rotation of the plate 22. As described above, the tactile sensation (click sensation) due to the collision is repeated, and the tactile sensation and the input operation are interlocked, so that the operator holds the dial unit 21 at a predetermined angle without performing multiple rotations and inputs. Then, input can be performed a plurality of times, and it can be felt as a tactile sensation.
In the present embodiment, the rotation direction of the plate 22 is set to be opposite to the rotation operation direction of the dial 21. Therefore, the obtained tactile sensation becomes like a reaction force, and becomes closer to the tactile sensation obtained with a normal switch.
[0031]
[Action that does not cause delay in response]
When the operation is finished and the operator releases his / her hand from the dial section 21, the return spring 16 returns the dial section 21 to the neutral position.
Further, when the ball 222 collides with the protrusion 231 due to the rotation of the plate 22 and gets over the motor 25, a load is applied to the motor 25, so that the waveform portion corresponding to the load in the current waveform can be easily determined. The rotation position of the ball 222 of the plate 22 can be calculated by the detection by the dual I / F 12, and the rotation position of the ball 222 is set to the neutral position. Then, the next operation to the dial unit 21 can be made to collide with the projection 231 by rotating by the same angle in either the left or right direction. Therefore, regardless of the operating direction, the input tactile sensation is reliably given to the operator without delay in response.
[0032]
[Action that enables intuitive operation of the multi-function switch 1 of the car]
The dial switch 2 is incorporated in the multifunction switch 1 of the embodiment. In this multifunction switch 1, menu items 75 of on-vehicle equipment such as an air conditioner and audio are displayed on screens 71, 72, and 73 which are shared with a display screen 74 of the navigation device, and the operation can be easily understood by looking at the screen. It is like that.
When the dial switch 2 is operated, the dial switch 2 outputs an operation input signal in synchronization with the tactile sensation (click feeling) of operating the switch, and the in-vehicle device switches or changes in synchronization with the operation input signal.
Therefore, when the multi-function switch 1 is operated, the main menu screen is changed to a plurality of function selection screens as shown in FIGS. At this time, by switching the screen and switching the menu items in conjunction with the tactile sensation input by the dial switch 2, a switch with good operability can be obtained. When the driver of the car gets used to the operation, the operation can be performed sensibly by the number of tactile sensations transmitted to the hand without watching the screen. This is an important factor for in-vehicle equipment because it leads to ease of use of the car.
[0033]
Next, effects will be described.
[0034]
With the dial switch 2 of the embodiment, the following effects can be obtained.
[0035]
(1) In the dial switch 2 for inputting by performing an operation in the rotation direction, a dial portion 21 that rotates in a predetermined range is rotatably provided on the switch main body 11, and when the dial portion 21 is rotated, the ball is activated by the motor 25. The input tactile sensation is generated in such a manner that the 222 gently collides with the protruding portion 231 and runs over the same, and the input tactile sensation and the actual operation input are linked, so that the input can be easily performed with a comfortable feeling. At the same time, sensory input can be performed.
[0036]
(2) The electric tactile sensation generating means includes an electrically driven rotating plate 22 inside the switch main body 11, and the outer peripheral edge of the plate 22 is lightly abutted at a predetermined position, and the inner peripheral surface of the switch 22 is further rotated after the abutting. Since the protruding portion 231 is provided, the input feeling can be electrically and comfortably generated.
[0037]
(3) The plate 22 is provided with a hole 221 that is directed toward the outer peripheral direction and is released at the outer peripheral end. A ball 222 having a size movable in the hole 221 is disposed in the hole 221, and a compression spring 223 is provided in the hole 221. The ball 222 is biased toward the outer peripheral direction, and an annular ball receiving portion 23 is provided at a predetermined distance in the outer peripheral direction from the outer peripheral end of the plate 22 so that the plate 22 presses the ball 222 against the ball receiving portion 23. Since the protruding portion 231 is provided on the inner periphery of the ball receiving portion 23 so as to rotate, the protruding portion 231 can be easily overridden so that the protruding portion 231 is not greatly worn or broken, so that the protruding portion 231 can be used for a long time.
[0038]
(4) The electric drive of the plate 22 is performed by the motor 25 and the gears 27 and 28 for reducing the output of the motor 25, and the timing detection from the current waveform of the motor 25 when passing over the protrusion 231 is also performed by the motor driver. Since the rotation position of the plate 22 is returned to the neutral position by performing the operation with the I / F 12, the response time from when the operation is performed to when the click feeling is generated can be constant, and the operation can be performed more comfortably.
[0039]
(5) Since the rotation direction of the plate 22 is made opposite to the rotation operation direction of the dial section 21, a tactile sensation closer to the sensation generated by a normal switch can be given.
[0040]
(6) When the dial portion 21 rotates to a predetermined range, the rib 211 and the elongated hole 15 are provided so as to abut and maintain a predetermined rotation angle range. Is provided so as to urge the operator to perform the operation, the operation can be performed with the same feeling from the same position when operating, and the operator can perform the operation more intuitively. it can.
[0041]
(7) The dial switch 2 is provided on the vehicle, and the menu items on the screen output an operation input signal for selecting movement by synchronizing with the tactile sensation input by the dial switch 2, so that the driver operates. In this case, the operation can be performed intuitively without watching the screen.
[0042]
The dial switch 2 of the present invention has been described based on the embodiments. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the gist of the invention according to each claim in the claims is described. Changes and additions to the design are permitted as long as they do not deviate.
[0043]
For example, in the embodiment, a coil spring is used as the compression spring, and a bending spring is used as the neutral spring. However, a coil spring, a leaf spring, or the like may be used to determine the allowable space and cost.
Further, in the embodiment, as the electric tactile sensation generating means, the metal ball which advances and retreats collides with the resin protrusion, but the resin and the resin, or the metal and the metal may lightly collide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a multifunction switch using a dial switch according to an embodiment.
FIG. 2 is a side view of a multi-function switch using the dial switch of the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory sectional view of a multi-function switch using the dial switch of the embodiment.
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 5 is an H view of FIG. 2;
FIG. 6 is an explanatory diagram of a dial switch according to the embodiment.
FIG. 7 is a block diagram of a multi-function switch using the dial switch of the embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a flow of processing executed by a multi-function switch using the dial switch of the embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing an operation screen of a multi-function switch using the dial switch of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Multi-function switch 11 Switch body 12 Motor driver and I / F
13 I / F
14 Microcomputer 15 Slot 16 Return spring 2 Dial switch 21 Dial portion 211 Rib 22 Plate 221 (Plate) hole 222 Ball 223 Compression spring 23 Ball receiving portion 231 Projection 24 Contact 25 Motor 26 Worm gear 27 Gear 28 Gear 3 Contact 3 Battery 4 71 Menu screen (displayed on screen) 72 Menu screen (displayed on screen) 73 Menu screen (displayed on screen) 74 Navigation screen 75 Menu item (on screen)

Claims

回転方向への操作を行って入力するダイアルスイッチにおいて、
所定の範囲で回転するダイアル部をスイッチ本体に回転自在に設け、同ダイアル部を回転させると電気アクチュエータの作動でスイッチが入力した触感を発生させる電気的触感発生手段を設け、同電気的触感発生手段による入力した触感と実際の操作入力を連動させたことを特徴とするダイアルスイッチ。In the dial switch to input by performing operation in the rotation direction,
The switch body is provided with a rotatable dial portion rotatable within a predetermined range, and an electrical tactile sensation generating means for generating a tactile sensation inputted by the switch by the operation of the electric actuator when the dial portion is rotated is provided. A dial switch wherein the tactile sensation input by the means and the actual operation input are linked.

請求項１に記載されたダイアルスイッチにおいて、
電気的触感発生手段が、電気駆動で回転する回転体をスイッチ本体内部に設け、同回転体の外周端が所定の位置で軽く当接しかつ当接後に乗り越えてさらに回転するよう内周に突出した突部を設けたものであることを特徴するダイアルスイッチ。The dial switch according to claim 1,
The electric tactile sensation generating means is provided with a rotating body that rotates by electric drive inside the switch main body, and an outer peripheral end of the rotating body is lightly abutted at a predetermined position and protrudes to the inner circumference so as to get over after the abutting and further rotate. A dial switch characterized by having a projection.

請求項３に記載されたダイアルスイッチにおいて、
回転体が、外周方向に向かいかつ外周端で解放する穴部を設け、同穴部内を移動自在な大きさの球体を穴部内に配置し、前記穴部内に圧縮バネを設けて球体を外周方向に向かって付勢し、回転体の外周端より外周方向に所定の間隔離れた環状の球受け部を設けて前記回転体が前記球体を球受け部に押し付けながら回転するようにし、球受け部の内周に突部を設けるようにしたことを特徴とするダイアルスイッチ。The dial switch according to claim 3,
A rotary body is provided with a hole facing the outer circumferential direction and released at the outer circumferential end, a sphere having a size movable in the hole is arranged in the hole, and a compression spring is provided in the hole so that the sphere is moved in the outer circumferential direction. An annular ball receiving portion which is urged toward the outer periphery of the rotating body and is separated from the outer peripheral end of the rotating body by a predetermined distance in the outer circumferential direction so that the rotating body rotates while pressing the sphere against the ball receiving portion; A dial switch characterized in that a projection is provided on the inner periphery of the dial switch.

請求項２または請求項３に記載のダイアルスイッチにおいて、
回転体の電気駆動が、モータとモータの出力を減速するギアで行うものであって、突部を乗り越える際のモータの電流波形からタイミング検出を行う事で回転体の回転位置を中立位置に戻すことを特徴とするダイアルスイッチ。The dial switch according to claim 2 or 3,
The electric drive of the rotating body is performed by the motor and the gear that reduces the output of the motor, and the rotational position of the rotating body is returned to the neutral position by detecting the timing from the current waveform of the motor when overcoming the protrusion. A dial switch, characterized in that:

請求項２から請求項４に記載のダイアルスイッチにおいて、回転体の回転方向をダイアル部の回転操作方向と逆になるようにしたことを特徴とするダイアルスイッチ。5. The dial switch according to claim 2, wherein a rotating direction of the rotating body is opposite to a rotating operation direction of the dial unit.

請求項１から請求項５に記載のダイアルスイッチにおいて、ダイアル部が所定の範囲まで回転すると当接して所定の回転角度範囲を保持するストッパを設け、操作しない際には前記回転角度範囲の間の中立位置にダイアル部が位置するよう付勢する中立用バネを設けたことを特徴とするダイアルスイッチ。6. The dial switch according to claim 1, further comprising: a stopper that abuts when the dial portion rotates to a predetermined range and keeps a predetermined rotation angle range. A dial switch comprising a neutral spring for urging the dial portion to be located at a neutral position.

請求項１から請求項６に記載のダイアルスイッチにおいて、ダイアルスイッチが車両に設けられるものであり、画面のメニュー項目が電気的触感発生手段のスイッチが入力した触感に同期して移動選択される操作入力信号を出力するようにしたことを特徴とするダイアルスイッチ。7. The dial switch according to claim 1, wherein the dial switch is provided on the vehicle, and the menu items on the screen are moved and selected in synchronization with the tactile sensation inputted by the switch of the electric tactile sensation generating means. A dial switch for outputting an input signal.