JP2011253327A - Input device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、入力装置に関し、特に、回転部を備える入力装置に関する。 The present invention relates to an input device, and more particularly to an input device including a rotating unit.
従来、回転部を備える入力装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, an input device including a rotating unit is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献１には、回転可能なダイヤル部と、ユーザによりダイヤル部が一方方向に回転された場合に、他方方向にダイヤル部を回転させる反力（回転に対して抵抗する力）を加えるためのモータ（回転駆動部）と、モータの回転数を検出する回転数検出器と、マイクロコンピュータ（制御部）とを備えるダイヤルスイッチ（入力装置）が開示されている。この特許文献１に記載されたダイヤルスイッチでは、モータの回転数と基準の回転数との差が所定の設定値の範囲外であり、かつ、所定の設定値の範囲外である状態が一定時間継続した場合に、マイクロコンピュータによってモータが故障したと判断されて外部機器にモータが故障した旨が伝達されるように構成されている。なお、特許文献１には明確には記載されていないが、モータが故障したと判断された場合には、マイクロコンピュータは停止させたモータの駆動の再開を行わないと考えられる。
In
しかしながら、上記特許文献１に記載のダイヤルスイッチでは、故障ではなくユーザの操作などによってモータの回転が制限された場合に、モータの回転数と基準の回転数との差が所定の設定値の範囲外であり、かつ、所定の設定値の範囲外である状態が一定時間継続した場合であっても、マイクロコンピュータによって、モータが故障したと誤って判断されるという不都合があると考えられる。したがって、モータが故障したと誤って判断された際に、ユーザはモータの停止させた駆動を再開させることが困難になるという問題点がある。
However, in the dial switch described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、停止させた回転駆動部の駆動を容易に再開させることが可能な入力装置を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an input device capable of easily resuming the driving of the stopped rotation driving unit. That is.
この発明の一の局面による入力装置は、回転可能な回転部と、回転部を所望の回転速度で回転させることが可能な回転駆動部と、回転部の回転速度を検知する回転検知部と、回転駆動部を用いて回転部の回転制御を行っている状態で、回転検知部によって回転部の回転が検知されない場合または回転検知部によって検知された回転部の回転速度が所定の回転速度よりも小さくなった場合に、回転駆動部の駆動を停止させるとともに、所定の場合に、停止させた回転駆動部の駆動を再開させる制御を行う制御部とを備える。 An input device according to one aspect of the present invention includes a rotatable rotating unit, a rotation driving unit capable of rotating the rotating unit at a desired rotation speed, a rotation detecting unit that detects the rotation speed of the rotating unit, When the rotation of the rotating unit is not detected by the rotation detecting unit in a state where the rotation control of the rotating unit is performed using the rotation driving unit, or the rotation speed of the rotating unit detected by the rotation detecting unit is higher than a predetermined rotation speed. And a control unit that performs control to stop driving of the rotation driving unit when it becomes smaller, and to resume driving of the stopped rotation driving unit in a predetermined case.
この発明の一の局面による入力装置では、上記のように、制御部が、回転検知部によって回転部の回転が検知されない場合または回転検知部によって検知された回転部の回転速度が所定の回転速度よりも小さくなった場合に、回転駆動部の駆動を停止させるとともに、所定の場合に、停止させた回転駆動部の駆動を再開させる制御を行うことによって、所定の条件を満たす場合に、停止させた回転駆動部の駆動の再開が制御部により自動的に行われるので、停止させた回転駆動部の駆動を容易に再開させることができる。また、ユーザによる回転部の押下や回転部の上に物体が乗り上げることなどにより回転部に負荷が加えられることに起因して回転部が回転しない場合や回転部の回転速度が所定の回転速度よりも小さくなる場合においては、回転駆動部での負荷および消費エネルギーが増大すると考えられる。一方、上記のように、制御部が、回転検知部によって回転部の回転が検知されない場合または回転検知部によって検知された回転部の回転速度が所定の回転速度よりも小さくなった場合に、回転駆動部の駆動を停止させる制御を行うことによって、回転駆動部での負荷および消費エネルギーの増大を抑制することができる。 In the input device according to one aspect of the present invention, as described above, when the rotation of the rotation unit is not detected by the rotation detection unit, or the rotation speed of the rotation unit detected by the rotation detection unit is a predetermined rotation speed. When the predetermined condition is satisfied, the driving of the rotation driving unit is stopped and the driving of the stopped rotation driving unit is resumed in a predetermined case. Since the drive of the rotation drive unit is automatically restarted by the control unit, the drive of the stopped rotation drive unit can be easily restarted. In addition, when the rotating unit does not rotate due to the user pressing the rotating unit or an object rides on the rotating unit, or when the rotating unit does not rotate, the rotational speed of the rotating unit is higher than the predetermined rotational speed. In the case where the value becomes smaller, it is considered that the load and energy consumption in the rotation drive unit increase. On the other hand, as described above, when the rotation of the rotation unit is not detected by the rotation detection unit or when the rotation speed of the rotation unit detected by the rotation detection unit becomes lower than a predetermined rotation speed, By performing control to stop the drive of the drive unit, it is possible to suppress an increase in load and energy consumption in the rotary drive unit.
上記一の局面による入力装置において、好ましくは、制御部は、回転駆動部の駆動を停止させてから所定の時間経過した場合に、停止させた回転駆動部の駆動を再開させるように構成されている。このように構成すれば、所定の時間経過した後に停止させた回転駆動部の駆動の再開がユーザの操作なしで自動的に行われるので、停止させた回転駆動部の駆動をより容易に再開させることができる。 In the input device according to the above one aspect, preferably, the control unit is configured to restart the stopped rotation drive unit when a predetermined time has elapsed since the drive of the rotation drive unit was stopped. Yes. According to this structure, since the drive of the rotation drive unit stopped after a predetermined time has elapsed is automatically performed without a user operation, the drive of the stopped rotation drive unit can be restarted more easily. be able to.
上記一の局面による入力装置において、好ましくは、回転部は、押下されることにより外部機器に信号を伝達可能に構成されており、回転部における押下を検知する押下検知部をさらに備え、制御部は、回転駆動部の駆動を停止させた際、押下検知部の検知に基づいて回転部が押下されていると判断した場合には、回転駆動部の駆動を再開させずに、回転駆動部の駆動を停止させた状態を継続するように構成されている。このように構成すれば、回転部が押下された場合に駆動が再開されずに停止状態が維持されるので、押下に起因する回転駆動部での負荷および消費エネルギーの増大を抑制することができる。 In the input device according to the one aspect described above, preferably, the rotating unit is configured to be able to transmit a signal to an external device when pressed, and further includes a pressing detection unit that detects pressing in the rotating unit, and the control unit If the rotation of the rotation drive unit is stopped and it is determined that the rotation unit is pressed based on the detection of the press detection unit, the drive of the rotation drive unit is resumed without restarting the drive of the rotation drive unit. It is comprised so that the state which stopped the drive may be continued. If comprised in this way, when a rotation part is pressed down, a drive will not be restarted and a stop state will be maintained, Therefore The increase in the load in a rotation drive part and consumption energy resulting from a press can be suppressed. .
この場合、好ましくは、制御部は、回転駆動部の駆動を停止させた状態が継続している間に、回転部の押下が解除されたと判断した場合には、停止させた回転駆動部の駆動を再開させるように構成されている。このように構成すれば、回転部の押下が解除されることによって回転駆動部での負荷が小さい状態で回転部を回転することが可能な場合において、停止させた回転駆動部の駆動をユーザの操作なしで自動的に再開させることができる。 In this case, preferably, when the control unit determines that the pressing of the rotating unit is released while the driving of the rotating driving unit is stopped, the driving of the stopped rotating driving unit is performed. Is configured to resume. With this configuration, when the rotation of the rotation unit can be rotated with the load on the rotation drive unit being reduced by releasing the pressing of the rotation unit, the user can drive the stopped rotation drive unit. Can be resumed automatically without any operation.
上記一の局面による入力装置において、好ましくは、回転駆動部の駆動が常時なされる連続回転モードと、回転部がユーザによって回転操作される回転操作モードとを選択可能に構成されており、制御部は、選択されているモードが連続回転モードであり、かつ、回転検知部によって回転部の回転が検知されない場合または回転検知部によって検知された回転速度が所定の回転速度よりも小さくなった場合に、回転駆動部の駆動を停止させるように構成されている。このように構成すれば、回転部の回転が抑制された場合に回転駆動部での負荷および消費エネルギーが増大する連続回転モードにおいて、制御部により回転駆動部の駆動を停止させるか否かの判断が行われるので、連続回転モードにおいて、回転駆動部での負荷および消費エネルギーの増大を抑制することができる。 In the input device according to the one aspect, preferably, the control unit is configured to be able to select a continuous rotation mode in which the rotation drive unit is always driven and a rotation operation mode in which the rotation unit is rotated by a user. Is when the selected mode is the continuous rotation mode and the rotation detection unit does not detect the rotation of the rotation unit, or the rotation speed detected by the rotation detection unit is lower than the predetermined rotation speed. The rotation drive unit is configured to stop driving. According to this configuration, in the continuous rotation mode in which the load and energy consumption in the rotation driving unit increase when the rotation of the rotation unit is suppressed, the control unit determines whether to stop driving the rotation driving unit. Thus, in the continuous rotation mode, it is possible to suppress an increase in load and energy consumption in the rotation drive unit.
この場合、好ましくは、制御部は、選択されているモードが回転操作モードである場合には、回転検知部によって回転部の回転が検知されない場合または回転検知部によって検知された回転部の回転速度が所定の回転速度よりも小さくなった場合にも、回転駆動部の駆動を停止させる制御を行わないように構成されている。このように構成すれば、回転部がユーザによって回転操作される回転操作モードにおいて、ユーザの意図に反して制御部により回転部の回転が停止されたり、回転部が自動的に回転したりするのを防止することができる。 In this case, preferably, when the selected mode is the rotation operation mode, the control unit detects the rotation speed of the rotation unit when the rotation detection unit does not detect the rotation of the rotation unit, or the rotation speed detected by the rotation detection unit. Even when the rotation speed becomes lower than a predetermined rotation speed, control for stopping the drive of the rotation drive unit is not performed. If comprised in this way, in the rotation operation mode in which a rotation part is rotationally operated by the user, rotation of a rotation part will be stopped by a control part contrary to a user's intention, or a rotation part will rotate automatically. Can be prevented.
上記一の局面による入力装置において、好ましくは、回転駆動部は、回転部と接触するように設けられた回転子と、固定子とを含むとともに、回転子と固定子との間に働く摩擦により回転子を回転させることによって回転部を回転させる超音波モータであり、回転検知部によって回転部の回転が検知されない場合または回転検知部によって検知された回転速度が所定の回転速度よりも小さくなった場合に制御部によって超音波モータの駆動が停止されることによって、回転子と固定子との間に働く摩擦の増加に起因する熱の発生を抑制するように構成されている。このように構成すれば、回転駆動部での負荷および消費エネルギーの増大の抑制に加えて、熱に起因して超音波モータが破損するのも抑制することができる。 In the input device according to the one aspect, preferably, the rotation drive unit includes a rotor provided so as to be in contact with the rotation unit and a stator, and friction caused between the rotor and the stator. This is an ultrasonic motor that rotates the rotating part by rotating the rotor, and the rotation speed detected by the rotation detecting part is lower than the predetermined rotating speed when the rotation detecting part does not detect the rotation of the rotating part. In this case, the driving of the ultrasonic motor is stopped by the control unit, so that generation of heat due to an increase in friction acting between the rotor and the stator is suppressed. If comprised in this way, in addition to suppression of the increase in the load and consumption energy in a rotation drive part, it can also suppress that an ultrasonic motor is damaged by heat.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態によるダイヤルスイッチ１００の構成について説明する。なお、ダイヤルスイッチ１００は、本発明の「入力装置」の一例である。
With reference to FIGS. 1-8, the structure of the
本発明の一実施形態によるダイヤルスイッチ１００は、図１に示すように、操作部１と、操作部１の下方（Ｚ２側）に配置された上部筐体２と、上部筐体２の下方に配置された下部筐体３とを備える。また、操作部１と上部筐体２と下部筐体３とは、共に、略同一の回転軸線３００を中心とするように各々配置されている。なお、操作部１は、本発明の「回転部」の一例である。
As shown in FIG. 1, a
また、操作部１は、ユーザまたは後述する超音波モータ１４（図２参照）により、回転軸線３００を回転中心としてＡ方向およびＢ方向に回転可能に構成されている。また、操作部１と上部筐体２とは、所定の間隔を隔てて対向するように配置されている。これにより、操作部１は、Ｚ２側への押下に応じて、Ｚ２側に移動可能なように構成されている。また、操作部１のＸ１側、Ｘ２側、Ｙ１側およびＹ２側がＺ２側に押下された場合には、操作部１のＸ１側、Ｘ２側、Ｙ１側およびＹ２側の各々がＺ２側に移動可能なように構成されている。
The
また、ダイヤルスイッチ１００は、表示部４ａを有するＰＣ４とＵＳＢケーブル５によって接続されている。これにより、操作部１に入力された操作に基づいて、ダイヤルスイッチ１００の後述するＭＰＵ２０ａによりＰＣ４に信号が送信されるように構成されている。すなわち、ダイヤルスイッチ１００は、ＰＣ４を操作するための入力装置として用いられるように構成されている。なお、ＰＣ４は、本発明の「外部機器」の一例である。
The
また、図２に示すように、ダイヤルスイッチ１００の内部には、操作部１側（Ｚ１側）から順に、コイルばね１０と、ベアリング１１と、ベアリング１１が嵌め込まれて固定されるロータ１２と、ロータ１２が上部に固定される回転プレート１３と、超音波モータ１４と、回転プレート１３および超音波モータ１４を回転軸線３００上で軸支する軸部１５とが配置されている。さらに、ダイヤルスイッチ１００の内部には、軸部１５側から順に、光エンコーダ１６と、光エンコーダ１６を支持する光エンコーダ支持部１７と、軸部１５が固定される揺動部材１８と、揺動部材１８の下面と接触可能な４つの感圧センサ１９ａ〜１９ｄとが配置されている。この４つの感圧センサ１９ａ〜１９ｄは、共に上部筐体２の内部で固定されるように構成されている。また、ダイヤルスイッチ１００の下部筐体３の内側には、基板２０が配置されているとともに、下部筐体３の下側（Ｚ２側）には基板２０と外部とを遮断するためのアクリル板２１が配置されている。
Further, as shown in FIG. 2, in the
また、図３に示すように、基板２０には、ダイヤルスイッチ１００全体を制御するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０ａと、超音波モータ１４を駆動するための交流電流を超音波モータ１４に供給するモータ駆動回路２０ｂとが設けられている。なお、ＭＰＵ２０ａは、本発明の「制御部」の一例である。
Further, as shown in FIG. 3, on the
また、図４に示すように、コイルばね１０の下端はベアリング１１の上側と接触するとともに、コイルばね１０の上端は操作部１の下面と接触するように構成されている。これにより、コイルばね１０は、ベアリング１１およびロータ１２を介して、回転プレート１３および超音波モータ１４の後述する回転子１４ａを下方（Ｚ２側）に付勢するように構成されている。
As shown in FIG. 4, the lower end of the
また、図２に示すように、回転プレート１３は、円盤状の形状を有し、４つのネジ部材３０（図２参照）によって、操作部１の下面側に固定されている。これにより、操作部１と回転プレート１３とは、共に同一の回転速度で同一方向に回転するように構成されている。また、図４に示すように、回転プレート１３の下面に形成された凹部１３ａに超音波モータ１４の回転子１４ａが嵌め込まれるように構成されている。これにより、回転プレート１３と回転子１４ａとは、共に同一方向に回転するように構成されている。この結果、操作部１と回転子１４ａとは、共に同一方向に回転するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the rotating
また、超音波モータ１４は、図５に示すように、リング状の回転子１４ａと、回転子１４ａの下方（Ｚ２側）に配置されたリング状の固定子１４ｂとから構成されており、回転子１４ａと固定子１４ｂとの間に働く摩擦により回転子１４ａが回転されるように構成されている。また、固定子１４ｂは、固定子１４ｂの上部に形成され、略等角度間隔で形成された複数の凸部を上側（Ｚ１側）に有する櫛歯部１１４ｂと、固定子１４ｂの下部に形成された圧電素子部２１４ｂとからなる。なお、超音波モータ１４は、本発明の「回転駆動部」の一例である。
As shown in FIG. 5, the
また、図６に示すように、圧電素子部２１４ｂの電極パターンは、ｓｉｎ波の電圧が印加される部分と、ｃｏｓ波の電圧が印加される部分とに分かれるように構成されている。そして、ｓｉｎ波の電圧が印加される部分と、ｃｏｓ波の電圧が印加される部分とは、共に、＋（プラス）に分極した圧電素子とー（マイナス）に分極した圧電素子とが略等角度間隔で交互に配置されるように構成されている。これにより、図７に示すように、ｔ＝ｔ０（ｔ０は任意の時点）では、隣接する圧電素子部２１４ｂのうちの一方が伸張する一方、他方が収縮することによって、側面から見て固定子１４ｂの全体が波打つように構成されている。この際、位置Ｐにおける固定子１４ｂの上面（櫛歯部１１４ｂの上端）は、回転子１４ａと接触するように構成されている。
As shown in FIG. 6, the electrode pattern of the
また、図８に示すように、ｔ＝ｔ０からＴ／２だけ時間が経過した時点であるｔ＝（ｔ０＋Ｔ／２）（Ｔは印加する交流電圧の周期）では、隣接する圧電素子部２１４ｂのうちの一方が収縮する一方、他方が伸張することによって、側面から見て固定子１４ｂの全体がｔ＝ｔ０の波と異なるように波打つように構成されている。この際、位置Ｐにおける固定子１４ｂの上面は回転子１４ａと最も離れた位置に位置するように構成されている。これら図７および図８の一連の駆動が繰り返し行われることによって、固定子１４ｂ自体は移動しない一方、固定子１４ｂに形成された進行波が右側（Ｃ１側）に移動するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 8, a point where only T / 2 time from t = t 0 has elapsed t = (t 0 + T / 2) at (T is the period of the AC voltage applied), adjacent piezoelectric elements while one of the
また、回転子１４ａの下面は、上記したようにコイルばね１０（図４参照）によって固定子１４ｂの上面（櫛歯部１１４ｂの上端）側に付勢されている。これにより、超音波モータ１４の駆動時では、固定子１４ｂに形成された進行波の上端（図７の位置Ｐにおける固定子１４ｂの上面）と回転子１４ａの下面の対応する部分とが当接するように構成されている。この際、固定子１４ｂに形成された進行波は右側（Ｃ１側）に移動するように発生しているので、固定子１４ｂに形成された進行波の上端と当接する回転子１４ａの下面の部分には、固定子１４ｂが右側（Ｃ１側）に移動するのを抑制するように左側（Ｃ２側）に向かって摩擦力が働く。この摩擦力に起因して、回転子１４ａは、固定子１４ｂに対して左方向（Ｃ２方向）に回転するように構成されている。この際、固定子１４ｂに形成された進行波の伝播速度に基づいて、回転子１４ａの回転速度が定められるように構成されている。これにより、超音波モータ１４によって、操作部１を所望の回転速度で回転させることが可能なように構成されている。
Further, as described above, the lower surface of the
また、固定子１４ｂに形成された進行波が左側（Ｃ２側）に移動する場合には、回転子１４ａは、固定子１４ｂに対して右方向（Ｃ１方向）に所望の回転速度で回転するように構成されている。
Further, when the traveling wave formed on the
また、ユーザの押下や何らかの外部要因によって操作部１がＺ２側に移動されている場合、回転子１４ａの下面は、コイルばね１０による付勢力以上の力で固定子１４ｂの上面側に押し付けられる。この状態で超音波モータ１４が駆動すると、固定子１４ｂに形成された進行波の上端と回転子１４ａの下面の対応する部分に働く摩擦力が増大することに起因して、超音波モータ１４が発熱する。また、回転子１４ａの下面が押し付けられた状態で超音波モータ１４を回転させることに起因して、固定子１４ｂの圧電素子部２１４ｂに加えられる電力（超音波モータ１４において消費される電力）が増大する。
Further, when the
また、図４に示すように、光エンコーダ１６は、操作部１側である上方（Ｚ１側）に向かって光を出射するように構成されているとともに、操作部１の下面には、図示しない反射部が所定の角度間隔ごとに設けられている。これにより、光エンコーダ１６は、操作部１側に出射した光の反射光を検知することによって、操作部１の回転方向および回転速度を検知するように構成されている。なお、光エンコーダ１６は、本発明の「回転検知部」の一例である。
As shown in FIG. 4, the
また、図２に示すように、Ｘ１側に設けられた感圧センサ１９ａは、操作部１のＸ１側がＺ２側に押下された際、揺動部材１８の下面のＸ１側と当接することによって、操作部１のＸ１側の押下を検知するように構成されている。また、Ｘ２側に設けられた感圧センサ１９ｂは、操作部１のＸ２側がＺ２側に押下された際、揺動部材１８の下面のＸ２側と当接することによって、操作部１のＸ２側の押下を検知するように構成されている。また、Ｙ１側に設けられた感圧センサ１９ｃは、操作部１のＹ１側がＺ２側に押下された際、揺動部材１８の下面のＹ１側と当接することによって、操作部１のＹ１側の押下を検知するように構成されている。また、Ｙ２側に設けられた感圧センサ１９ｄは、操作部１のＹ２側がＺ２側に押下された際、揺動部材１８の下面のＹ２側と当接することによって、操作部１のＹ２側の押下を検知するように構成されている。なお、感圧センサ１９ａ〜１９ｄは、本発明の「押下検知部」の一例である。
Further, as shown in FIG. 2, the pressure-
また、ダイヤルスイッチ１００では、ダイヤルスイッチ１００にＵＳＢケーブル５により接続されたＰＣ４（図３参照）において駆動されるアプリケーションに基づいて、連続回転モードまたはジョグ触感モードのいずれか一方が選択されるように構成されている。なお、連続回転モードとは、超音波モータ１４によって、常時、操作部１がＡ方向またはＢ方向（図１参照）に所望の回転速度で回転するモードである。たとえば、ＰＣ４において駆動されるアプリケーションによって表示部４ａにルーレット（図示せず）が表示されている場合には、ＰＣ４からの指示に基づいて連続回転モードが選択される。そして、表示部４ａに表示されるルーレットの回転に同期して、ＭＰＵ２０ａにより操作部１がＡ方向またはＢ方向に所望の回転速度で常時回転されるように構成されている。
Further, in the
ここで、本実施形態では、連続回転モードにおいて、ＭＰＵ２０ａは、光エンコーダ１６によって操作部１の回転が検知できない場合に、モータ駆動回路２０ｂから超音波モータ１４への電力の供給を停止させることによって超音波モータ１４の駆動を停止させるように構成されている。さらに、ＭＰＵ２０ａは、超音波モータ１４の駆動を停止させてから約２秒経過した後に、感圧センサ１９ａ〜１９ｄによって操作部１の押下が検知されたか否かを判断するように構成されている。そして、ＭＰＵ２０ａは、感圧センサ１９ａ〜１９ｄのいずれにおいても操作部１の押下が検知されない場合には、停止させた超音波モータ１４の駆動を自動的に再開させるように構成されている。一方、ＭＰＵ２０ａは、感圧センサ１９ａ〜１９ｄの少なくともいずれか１つにおいて操作部１の押下が検知された場合には、超音波モータ１４の駆動を停止させてから約２秒後であっても超音波モータ１４の駆動を停止し続けるように構成されている。
Here, in the present embodiment, in the continuous rotation mode, the
また、本実施形態では、ＭＰＵ２０ａは、感圧センサ１９ａ〜１９ｄの少なくともいずれか１つにおいて操作部１の押下が検知されたと判断されてから約２秒後に、再度、感圧センサ１９ａ〜１９ｄによって操作部１の押下が検知されたか否かを判断するように構成されている。すなわち、ＭＰＵ２０ａは、超音波モータ１４の駆動を停止させた状態において、約２秒ごとに、操作部１が押下されたか否かを判断するように構成されている。そして、ＭＰＵ２０ａは、感圧センサ１９ａ〜１９ｄのいずれにおいても操作部１の押下が検知されない場合（操作部１の押下が解除された場合）には、停止させた超音波モータ１４の駆動を再開させるように構成されている。
In this embodiment, the
ジョグ触感モードとは、操作部１がユーザによってＡ方向またはＢ方向に回転されるモードあり、連続回転モードと異なり、操作部１は超音波モータ１４によって常時回転されていない。たとえば、ＰＣ４において駆動されるアプリケーションによって表示部４ａに音量調整などのダイヤル（図示せず）が表示されている場合には、ＰＣ４からの指示に基づいてジョグ触感モードが選択され、ユーザによる操作部１のＡ方向またはＢ方向への回転に同期して、表示部４ａに表示されるダイヤルが回転するように構成されている。なお、ジョグ触感モードは、本発明の「回転操作モード」の一例である。
The jog tactile mode is a mode in which the
また、ＭＰＵ２０ａは、ジョグ触感モードにおいて操作部１がＡ方向またはＢ方向に所定の角度回転された場合に、操作部１の回転方向（たとえばＡ方向）とは反対の回転方向（たとえばＢ方向）に操作部１が回転するように超音波モータ１４を所定の短時間駆動させるように構成されている。これにより、超音波モータ１４の駆動に基づいて操作部１の回転方向とは反対方向に力が働くことによって、操作部１を回転させたユーザにクリック感を感じさせることが可能なように構成されている。
In addition, the
また、ＭＰＵ２０ａは、連続回転モードとは異なり、ジョグ触感モードにおいては、光エンコーダ１６によって操作部１の回転が検知できない場合においても超音波モータ１４の駆動を停止させる制御を行わないように構成されている。
Further, unlike the continuous rotation mode, the
次に、図９を参照して、本実施形態によるダイヤルスイッチ１００のＭＰＵ２０ａの動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、ステップＳ１において、ＭＰＵ２０ａにより、ダイヤルスイッチ１００に接続されたＰＣ４のアプリケーションに基づいて選択されたモードが、連続回転モードであるか、または、ジョグ触感モードであるかが判断される。ステップＳ１において、モードが連続回転モードであると判断された場合には、ステップＳ２に進み、ＭＰＵ２０ａにより超音波モータ１４が駆動される。
First, in step S1, the
そして、ステップＳ３において、ＭＰＵ２０ａにより、光エンコーダ１６によって操作部１の回転が検知されているか否かが判断される。そして、ステップＳ３において、操作部１の回転が検知されていると判断されるまで上記判断が繰り返される。
In step S3, the
ステップＳ３において、操作部１の回転が検知されていないと判断された場合には、ステップＳ４において、ＭＰＵ２０ａにより、モータ駆動回路２０ｂから超音波モータ１４への電力の供給が停止される。これにより、超音波モータ１４の駆動が停止される。そして、ステップＳ５において、ＭＰＵ２０ａにより、超音波モータ１４の駆動が停止されてから約２秒経過したか否かが判断される。そして、ステップＳ５において、超音波モータ１４の駆動が停止されてから約２秒経過したと判断されるまで上記判断が繰り返される。
If it is determined in step S3 that rotation of the
そして、ステップＳ５において、超音波モータ１４の駆動が停止されてから約２秒経過したと判断された場合には、ステップＳ６において、ＭＰＵ２０ａにより、感圧センサ１９ａ〜１９ｄによって操作部１の押下が検知されたか否かが判断される。ステップＳ６において、感圧センサ１９ａ〜１９ｄのいずれによっても操作部１の押下が検知されなかった場合には、操作部１が押下されていないと判断されて、ステップＳ２に戻り、ＭＰＵ２０ａにより、停止させた超音波モータ１４の駆動が再開される。
In step S5, when it is determined that about 2 seconds have elapsed since the driving of the
一方、ステップＳ６において、感圧センサ１９ａ〜１９ｄの少なくともいずれか１つにおいて操作部１の押下が検知された場合には、ステップＳ７において、ＭＰＵ２０ａにより、操作部１が押下されたとステップＳ６において判断されてから約２秒経過したか否かが判断される。そして、ステップＳ７において、操作部１が押下されたと判断されてから約２秒経過したと判断されるまで上記判断が繰り返される。
On the other hand, in step S6, when pressing of the
また、ステップＳ７において、操作部１が押下されたと判断されてから約２秒経過したと判断された場合には、ステップＳ６に戻り、再度、ＭＰＵ２０ａにより、操作部１が押下されたか否かが判断される。このステップＳ６およびＳ７が繰り返されることによって、約２秒ごとに操作部１が押下されているか否かが判断される。
If it is determined in step S7 that approximately 2 seconds have elapsed since it was determined that the
一方、ステップＳ１において、モードがジョグ触感モードであると判断された場合には、ステップＳ８に進み、ＭＰＵ２０ａにより、操作部１がＡ方向またはＢ方向に所定の角度回転されたか否かが判断される。操作部１がＡ方向またはＢ方向に所定の角度回転されていないと判断された場合には、本制御が終了される。また、操作部１がＡ方向またはＢ方向に所定の角度回転されたと判断された場合には、ステップＳ９に進み、ＭＰＵ２０ａにより、操作部１の回転された方向（たとえばＡ方向）にとは反対の方向（たとえばＢ方向）に操作部１が回転するように超音波モータ１４を所定の短時間駆動させる。これにより、ユーザにクリック感が与えられる。そして、本制御が終了される。
On the other hand, if it is determined in step S1 that the mode is the jog tactile mode, the process proceeds to step S8, and it is determined by the
本実施形態では、上記のように、ＭＰＵ２０ａを、連続回転モードにおいて、光エンコーダ１６によって操作部１の回転が検知できない場合に、超音波モータ１４の駆動を停止させるとともに、超音波モータ１４の駆動を停止させてから約２秒経過した後に、感圧センサ１９ａ〜１９ｄによって操作部１の押下が検知されたか否かを判断して、感圧センサ１９ａ〜１９ｄのいずれにおいても操作部１の押下が検知されない場合には、停止させた超音波モータ１４の駆動を再開させる制御を行うように構成する。このように構成することによって、連続回転モードにおいて、超音波モータ１４の駆動を停止させてから約２秒経過するとともに、感圧センサ１９ａ〜１９ｄのいずれにおいても操作部１の押下が検知されない場合に、停止させた超音波モータ１４の駆動の再開がユーザの操作なしで自動的に行われるので、停止させた超音波モータ１４の駆動をより容易に再開させることができる。また、ＭＰＵ２０ａが、操作部１の回転が検知されない場合に、超音波モータ１４の駆動を停止させる制御を行うことによって、超音波モータ１４での負荷および消費エネルギーの増大を抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, when the rotation of the
また、本実施形態では、上記のように、ＭＰＵ２０ａを、感圧センサ１９ａ〜１９ｄの少なくともいずれか１つにおいて操作部１の押下が検知された場合には、超音波モータ１４の駆動を停止させてから約２秒後であっても超音波モータ１４の駆動を停止し続けるように構成することによって、操作部１が押下された場合に駆動が再開されずに停止状態が維持されるので、押下に起因する超音波モータ１４での負荷および消費エネルギーの増大を抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、ＭＰＵ２０ａを、約２秒ごとに操作部１が押下されたか否かを判断して、感圧センサ１９ａ〜１９ｄのいずれにおいても操作部１の押下が検知されない場合（操作部１の押下が解除された場合）には、停止させた超音波モータ１４の駆動を再開させるように構成することによって、操作部１の押下が解除されることによって超音波モータ１４での負荷が小さい状態で回転部を回転することが可能な場合において、停止させた超音波モータ１４の駆動をユーザの操作なしで自動的に再開させることができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、ＭＰＵ２０ａを、ジョグ触感モードにおいて、光エンコーダ１６によって操作部１の回転が検知できない場合においても超音波モータ１４の駆動を停止させる制御を行わないように構成することによって、操作部１がユーザによって回転操作されるジョグ触感モードにおいて、ユーザの意図に反してＭＰＵ２０ａにより操作部１の回転が停止されたり、操作部１が自動的に回転したりするのを防止することができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、光エンコーダ１６によって操作部１の回転が検知されない場合にＭＰＵ２０ａによって超音波モータ１４の駆動が停止されることにより、回転子１４ａと固定子１４ｂとの間に働く摩擦の増加に起因する熱の発生を抑制するように構成することによって、超音波モータ１４での負荷および消費エネルギーの増大の抑制に加えて、熱に起因して超音波モータ１４が破損するのも抑制することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, when the rotation of the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、連続回転モードにおいて、光エンコーダ１６によって操作部１の回転が検知できない場合（回転速度が０の場合）に、ＭＰＵ２０ａにより超音波モータ１４の駆動を停止させるように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光エンコーダによって検知された操作部の回転速度が所定の回転速度以下である場合に、超音波モータの駆動を停止させるように構成してもよい。具体的には、上記実施形態の図９のステップＳ３における光エンコーダ１６によって操作部１の回転が検知されているか否かの判断に代えて、上記実施形態の変形例として、図１０に示す制御フローのステップＳ１３のように、光エンコーダによって検知された操作部の回転速度が所望の回転速度の５０％以下である場合に、ＭＰＵにより超音波モータの駆動が停止される（ステップＳ４）ように制御する一方、操作部の回転速度が所望の回転速度の５０％よりも大きい場合には、ステップＳ１３の判断が繰り返されるような制御を行ってもよい。なお、所望の回転速度の５０％は、本発明の「所定の回転速度」の一例である。
For example, in the above-described embodiment, in the continuous rotation mode, when the rotation of the
また、上記実施形態では、連続回転モードにおいて、ＭＰＵ２０ａを、感圧センサ１９ａ〜１９ｄによって操作部１の押下が検知されたか否かを判断するように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＭＰＵは操作部の押下が検知されたか否かを判断しないように構成することによって、約２秒経過した後に自動的に超音波モータの駆動を再開させてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、連続回転モードにおいて、ＭＰＵ２０ａを、超音波モータ１４の駆動を停止させた状態において、約２秒ごとに操作部１が押下されたか否かを判断して、感圧センサ１９ａ〜１９ｄのいずれにおいても操作部１の押下が検知されない場合には、停止させた超音波モータ１４の駆動を再開させる制御を行うように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、約２秒よりも小さい間隔で操作部が押下されたか否かを判断してもよいし、約２秒よりも大きい間隔で操作部が押下されたか否かを判断してもよい。また、毎回同じ時間間隔（約２秒ごと）に操作部が押下されたか否かを判断しなくてもよく、判断を重ねるごとに時間間隔を大きくしてもよい。これにより、操作部が長時間押下されている場合にＭＰＵの負担を軽減することが可能である。
In the above embodiment, in the continuous rotation mode, the
また、上記実施形態では、ジョグ触感モード（回転操作モード）において、超音波モータ１４の駆動に基づいて操作部１の回転方向とは反対方向に力が働くことによって、操作部１を回転させたユーザにクリック感を感じさせるように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転操作モードにおいて、ユーザにクリック感を感じさせるように構成しなくてもよい。
In the above embodiment, in the jog tactile mode (rotation operation mode), the
また、上記実施形態では、ダイヤルスイッチ１００のモードが連続回転モードまたはジョグ触感モードからなる例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ダイヤルスイッチのモードが連続回転モードのみからなるように構成してもよいし、ジョグ触感モードの代わりにその他のモードが選択されるように構成してもよい。また、連続回転モードおよびジョグ触感モードに加えてその他のモードが選択されるように構成してもよい。ここで、その他のモードとして、たとえば、操作部が回転せずにユーザの押下のみを検知して信号を外部の電子機器に伝達する押下モードなどを設けてもよい。
In the above embodiment, an example in which the mode of the
また、上記実施形態では、本発明の「回転駆動部」として、回転子１４ａと固定子１４ｂとの間に働く摩擦により回転子１４ａが回転される超音波モータ１４を用いた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転駆動部として、回転子と固定子とのいずれか一方が永久磁石からなるとともに、いずれか他方がコイルからなる電磁モータを用いてもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the
また、上記実施形態では、ダイヤルスイッチ１００がＰＣ４を操作するための入力装置として用いられた例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ダイヤルスイッチは、ＴＶに信号を伝達するリモコンや、ゲーム機器に信号を伝達するコントローラなどとして用いられてもよい。
In the above embodiment, an example in which the
また、上記実施形態では、本発明の「回転検知部」として、光エンコーダ１６を用いた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転検知部として、静電式エンコーダや、ホール素子などの磁気センサなどを用いてもよい。
In the above embodiment, an example in which the
１ 操作部（回転部）
４ ＰＣ（外部機器）
１４ 超音波モータ（回転駆動部）
１４ａ 回転子
１４ｂ 固定子
１６ 光エンコーダ（回転検知部）
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ 感圧センサ（押下検知部）
２０ａ ＭＰＵ（制御部）
１００ ダイヤルスイッチ（入力装置）
1 Operation part (rotating part)
4 PC (external device)
14 Ultrasonic motor (rotary drive)
19a, 19b, 19c, 19d Pressure sensor (pressing detection unit)
20a MPU (control unit)
100 Dial switch (input device)
Claims (7)
前記回転部を所望の回転速度で回転させることが可能な回転駆動部と、
前記回転部の回転速度を検知する回転検知部と、
前記回転駆動部を用いて前記回転部の回転制御を行っている状態で、前記回転検知部によって前記回転部の回転が検知されない場合または前記回転検知部によって検知された前記回転部の回転速度が所定の回転速度よりも小さくなった場合に、前記回転駆動部の駆動を停止させるとともに、所定の場合に、停止させた前記回転駆動部の駆動を再開させる制御を行う制御部とを備える、入力装置。 A rotatable rotating part;
A rotation drive unit capable of rotating the rotation unit at a desired rotation speed;
A rotation detection unit for detecting a rotation speed of the rotation unit;
When the rotation of the rotating unit is not detected by the rotation detecting unit while the rotation of the rotating unit is being controlled using the rotation driving unit, or the rotation speed of the rotating unit detected by the rotation detecting unit is A control unit that controls the driving of the rotation driving unit to be stopped when it becomes lower than a predetermined rotation speed, and to resume the driving of the stopped rotation driving unit in a predetermined case. apparatus.
前記回転部における押下を検知する押下検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記回転駆動部の駆動を停止させた際、前記押下検知部の検知に基づいて前記回転部が押下されていると判断した場合には、前記回転駆動部の駆動を再開させずに、前記回転駆動部の駆動を停止させた状態を継続するように構成されている、請求項１または２に記載の入力装置。 The rotating unit is configured to transmit a signal to an external device when pressed.
A press detection unit for detecting a press in the rotating unit;
When the control unit determines that the rotation unit is pressed based on the detection of the press detection unit when the drive of the rotation drive unit is stopped, the control unit restarts the drive of the rotation drive unit. The input device according to claim 1, wherein the input device is configured to continue a state in which the drive of the rotation drive unit is stopped.
前記制御部は、選択されているモードが前記連続回転モードであり、かつ、前記回転検知部によって前記回転部の回転が検知されない場合または前記回転検知部によって検知された回転速度が前記所定の回転速度よりも小さくなった場合に、前記回転駆動部の駆動を停止させるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の入力装置。 A continuous rotation mode in which the rotation drive unit is always driven and a rotation operation mode in which the rotation unit is rotated by a user can be selected.
In the control unit, when the selected mode is the continuous rotation mode and the rotation of the rotation unit is not detected by the rotation detection unit, or the rotation speed detected by the rotation detection unit is the predetermined rotation. The input device according to any one of claims 1 to 4, wherein the input device is configured to stop driving of the rotation driving unit when the speed becomes lower than the speed.
前記回転検知部によって前記回転部の回転が検知されない場合または前記回転検知部によって検知された回転速度が前記所定の回転速度よりも小さくなった場合に前記制御部によって前記超音波モータの駆動が停止されることによって、前記回転子と前記固定子との間に働く前記摩擦の増加に起因する熱の発生を抑制するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の入力装置。 The rotation drive unit includes a rotor provided so as to be in contact with the rotation unit and a stator, and rotates the rotor by friction acting between the rotor and the stator. An ultrasonic motor that rotates the rotating part;
When the rotation detection unit does not detect the rotation of the rotation unit, or when the rotation speed detected by the rotation detection unit is lower than the predetermined rotation speed, the control unit stops driving the ultrasonic motor. It is comprised so that generation | occurrence | production of the heat resulting from the increase of the said friction which works between the said rotor and the said stator may be suppressed by being performed. Input device.
Priority Applications (1)
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-
2010
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