JP2016001544A - 回転型入力装置の基準位置判断方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】操作体の回転量を算出する際の基準となる基準位置を随時補正することができる回転型入力装置の基準位置判断方法を提供することを目的とする。【解決手段】基準位置判断方法は、操作者によって操作される操作体11と、操作体11を回転自在に支持する支持体13と、操作体11の所定の回転角度毎に操作体11に対して回転負荷を付与する回転負荷付与機構と、操作体11の回転動作を検出する回転検出手段と、回転検出手段の検出結果から操作体11の回転量を算出する判断部H6と、を備え、判断部H6が、操作体11の回転操作が行われた後に、操作体11の停止位置を基準位置として判断し、基準位置を記憶部J6に記憶し、判断部H6が、記憶された基準位置からの回転量により操作体11の状態を判断することを特徴としている。【選択図】図1
Description
本発明は、回転操作可能な操作体を有する回転型入力装置に関し、特に、クリック感(節度感)を有した回転型入力装置の基準位置判断方法に関する。
近年より、電子機器の様々な使用方法に伴い、様々な箇所に入力装置が使用されるようになってきた。例えば、操作者が操作体を回転させて入力を行う回転型入力装置も良く使用されてきている。
このような回転型入力装置として、特許文献1では、車両内のセンターコンソールに配置され、図14(a)に示すように、回転操作が可能な操作ノブ920を有した入力装置900が提案されている。図14は、従来例の入力装置900を説明する図であって、図14(a)は、入力装置900の縦断面構成図であり、図14(b)は、操作ノブ920の回転操作に対するクリック感を付与する機構を示した横断面構成図である。
図14(a)に示す入力装置900は、中空支持体911を有する基部材905と、中空支持体911に回転自在となるように支持された操作体906と、操作体906の回転動作を検出する回転検出部908と、操作体906の往復(上下)動作を検出する押圧検出部(図示していない)と、を備えて構成される。また、操作体906は、天面部920cを有し有底円筒状の操作ノブ920と、軸受部922を介して操作ノブ920を回転自在に保持する中空筒状の支持体921と、操作ノブ920の軸部920gと連結される連動軸部932と、を有している。また、天面部920cの裏側には、天面部920cに対する手指の接近または接触を検出する板状の静電容量式タッチパッド907が設けられている。
また、図14(a)に示すように、操作ノブ920の軸部920gと操作体906の連動軸部932とは、カム部材931によって連結されている。このカム部材931には、図14(b)に示すように、カム部材931の周面に設けられた複数のカム突起931a及びカム面931bが備えられている。そして、カム部材931は、中空支持体911の内面と係合された板バネからなる弾性部913の近傍に配設されており、複数のカム突起931a及びカム面931bが弾性部913の板バネ突起913aと対向するようにして配設されている。これにより、操作ノブ920の回転操作がされてカム部材931が回転する際に、所定角度毎にカム突起931aの先端部が板バネ突起913aと係脱し、操作ノブ920の回転操作に対するクリック感が付与されるようになっている。
このように構成された従来例では、この回転操作に対する回転検出位置の基準位置を、操作開始時に止まっている位置としていた。通常の場合であれば、クリック感を出すためのカム突起931a及び板バネ突起913aがあるため、カム面931bと板バネ突起913aとが対向する位置で停止しており、この停止位置を回転検出位置の基準位置とすることができた。
しかしながら、操作ノブ920の操作状況によっては、カム突起931aが板バネ突起913aに乗り上げた状態で停止している場合もあった。また、カム面931bと板バネ突起913aとが対向する位置には、図14(b)に示すように、回転方向での自由度があり、特定した基準位置にバラツキが生じる虞があった。このため、この基準位置をベースとして操作体906の回転位置を算出する際に、操作者が操作した操作角度と算出された検知角度とのズレが生じ、操作者の操作感を低下させる虞があった。特に、カム突起931a間でのカム部材931の回転範囲(図14(b)では60°)内で、より細かな角度分解能が求められた場合には、この基準位置のバラツキが大きく影響し、従来例にはこのバラツキを補正する機構が備えられていなかったので、所望する高い角度分解能が得られなかった。
本発明は、上述した課題を解決するもので、操作体の回転量を算出する際の基準となる基準位置を随時補正することができる回転型入力装置の基準位置判断方法を提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の回転型入力装置の基準位置判断方法は、操作者によって操作される操作体と、該操作体を回転自在に支持する支持体と、前記操作体の所定の回転角度毎に前記操作体に対して回転負荷を付与する回転負荷付与機構と、前記操作体の回転動作を検出する回転検出手段と、該回転検出手段の検出結果から前記操作体の回転量を算出する判断部と、を備えた回転型入力装置において、前記判断部が、前記操作体の回転操作が行われた後に、前記操作体の停止位置を基準位置として判断し、前記基準位置を記憶部に記憶し、前記判断部が、記憶された前記基準位置からの前記回転量により前記操作体の状態を判断することを特徴としている。
これによれば、本発明の回転型入力装置の基準位置判断方法は、再操作後の状態で操作体の自己の状態を判断することとなり、操作体が不安的な位置で停止していた場合でも、基準位置を確実に判断することができる。また、操作前後での基準位置を比較することができ、基準位置をより正確に判断することができる。これらのことにより、操作体の回転量を算出する際の基準となる基準位置を随時補正することができる。
また、本発明の回転型入力装置の基準位置判断方法は、前記操作体の前記回転操作が複数回行われ、前記判断部が、複数回の前記回転操作に対応した複数回の前記基準位置を比較判断し、新たな基準位置である補正基準位置を前記記憶部に記憶することを特徴としている。
これによれば、基準位置をより確実に判断することができる。このことにより、操作体の回転量を算出する際の基準となる基準位置を補正基準位置として随時補正するので、操作体の回転量を正確に算出でき、より正確に操作体の状態を判断することができる。
また、本発明の回転型入力装置の基準位置判断方法は、前記判断部が、前記複数回の基準位置の内、同等な前記基準位置が集まった一群から外れる前記基準位置を判断基準から除くことを特徴としている。
これによれば、何らかの想定外な操作体の動きが生じた場合の基準位置が判断基準から除かれるようになる。このことにより、より正確に補正基準位置を決めることができ、より一層正確に操作体の状態を判断することができる。
また、本発明の回転型入力装置の基準位置判断方法は、前記判断部が、前記回転量が所定時間内で所定範囲内の際に、前記基準位置を判断することを特徴としている。
これによれば、操作者が操作体に触っていないフリーな状態で、判断部が基準位置を判断することができる。このため、操作者の操作等により操作体が中途半端な位置にある状態で基準位置として判断することがない。このことにより、より正確に補正基準位置を決めることができ、より一層正確に操作体の状態を判断することができる。
また、本発明の回転型入力装置の基準位置判断方法は、前記操作体に対する手指の接近または接触を静電容量の変化で検出する静電容量センサを有し、前記判断部が、所定時間内に前記手指の接近または接触を検出しない際に、前記基準位置を判断することを特徴としている。
これによれば、操作者が操作体に触っていないフリーな状態で、判断部が基準位置を判断することができる。このため、操作者の操作等により操作体が中途半端な位置にある状態で、基準位置を判断することがない。このことにより、より正確に操作体の状態を判断することができる。
また、本発明の回転型入力装置の基準位置判断方法は、前記回転検出手段が、前記操作体と一体となって回転する磁石と、該磁石が発生する磁界を検出する磁電変換素子と、を有していることを特徴としている。
これによれば、操作体の回転動作を簡単な構成で回転角度の分解能を高くして検出することができる。このため、より正確な位置判断と制御ができる。しかも、非接触で検出することができるので、より耐久性を高くすることができる。
本発明の回転型入力装置の基準位置判断方法は、再操作後の状態で操作体の自己の状態を判断することとなり、操作体が不安的な位置で停止していた場合でも、基準位置を確実に判断することができる。また、操作前後での基準位置を比較することができ、基準位置をより正確に判断することができる。これらのことにより、操作体の回転量を算出する際の基準となる基準位置を随時補正することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態の回転型入力装置RN10を説明する分解斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態の回転型入力装置RN10を説明する斜視図である。
図1は、本発明の第1実施形態の回転型入力装置RN10を説明する分解斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態の回転型入力装置RN10を説明する斜視図である。
本発明の第1実施形態の回転型入力装置RN10は、図1及び図2に示すように、操作体11を有した回転操作部本体K10と、回転操作部本体K10の一部が挿通される開口部K30kを有した上筐体K30と、上筐体K30と係合される箱状の下筐体K40と、上筐体K30と下筐体K40とで形成される収容部に収容される配線基板K59と、配線基板K59に搭載された制御手段K60と、を備えて構成されている。他に、回転型入力装置RN10には、回転操作部本体K10と上筐体K30との間に配設されて外観の一部を構成するカバーK90を有している。
回転型入力装置RN10の上筐体K30及び下筐体K40は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の合成樹脂を用い、射出成形で作製されており、図1及び図2に示すように、上筐体K30及び下筐体K40とで箱状に形成されている。そして、上筐体K30の開口部K30kには、回転操作部本体K10の一部が挿通されて係合されている。また、上筐体K30と下筐体K40とで形成される収容部には、制御手段K60が搭載された配線基板K59が収容されている。
回転型入力装置RN10の配線基板K59は、一般に広く用いられている両面のプリント配線板(PWB、printed wiring board)を用いており、前述したように、配線基板K59の表面側(図1に示すZ1側)に制御手段K60が搭載されている。また、この配線基板K59には、図示していないが、回転型入力装置RN10と電気的に接続されたフレキシブルプリント基板(FPC、Flexible printed circuits)が接続されている。更に、配線基板K59の裏面側(図1に示すZ2側)には、図1に示すように、回転型入力装置RN10と外部機器との接続を行うためのコネクタCNが実装されている。
回転型入力装置RN10の制御手段K60は、集積回路(IC、Integrated Circuit)を用いて構成されており、後述する操作体11の回転量を算出する判断部H6が設けられている。
次に、回転型入力装置RN10の回転操作部本体K10について詳しく説明する。図3は、本発明の第1実施形態に係わる回転型入力装置RN10の回転操作部本体K10を説明する分解斜視図である。図4は、本発明の第1実施形態に係わる回転型入力装置RN10の回転操作部本体K10の側面図である。図5は、本発明の第1実施形態に係わる回転型入力装置RN10の回転操作部本体K10の上面図である。図6は、本発明の第1実施形態に係わる回転型入力装置RN10の回転操作部本体K10を説明する図であって、図5に示すVI−VI線における断面図である。図7は、回転機構A1が支持体13に装着された状態の斜視図である。図8は、支持体13、回転機構A1、回転負荷付与機構F4及び回転検出手段M5を示した斜視図である。図9(a)は、図8をZ1方向から見た上面図であり、図9(b)は、図9(a)に示すP部分の拡大上面図である。
回転型入力装置RN10の回転操作部本体K10は、図3に示すように、操作者によって操作される操作体11と、操作体11に対する手指の接近または接触を検出する静電容量センサC2と、操作体11を回転自在に支持する支持体13と、操作体11に対して回転負荷を付与する回転負荷付与機構F4と、操作体11の回転動作を検出する回転検出手段M5と、回転検出手段M5の検出結果から操作体11の回転量を算出する判断部H6と、を備えて構成されている。他に、回転操作部本体K10には、操作体11を回転可能にする回転機構A1と、操作体11の下方に配設されて外観の一部を構成するサイドカバー21と、を備えている。そして、回転型入力装置RN10は、操作体11が操作者によって回転操作されて、操作体11の所定の回転角度に応じた入力が行われるように構成されている。
回転操作部本体K10の操作体11は、図2及び図4に示すように、操作者の手指で掴まれるような有底筒状の形状をしており、図3ないし図6に示すように、天面部11mを有した上ケース11Aと、支持体13に回転可能に支持される下ケース11Cと、上ケース11Aと下ケース11Cとの係合部分を覆うリング状の横ケース11Bと、を備えて構成されている。そして、ポリブチレンテレフタレート(PBT、polybutylene terephthalate)等の合成樹脂を用い、射出成形でそれぞれ作製されている。また、操作体11の天面部11mには、操作者の手指が接触されるフィルムシート91を備えている。
回転操作部本体K10の回転機構A1は、操作体11を回転可能にするための機構で、ボールベアリングを用いており、図1及び図6に示すように、操作体11の下ケース11Cと係合している可動軌道輪AM1と、支持体13と係合している固定軌道輪AR1と、可動軌道輪AM1と固定軌道輪AR1とで挟持されたボールAB1と、から構成されている。この回転機構A1は、図7及び図8に示すように、支持体13に装着されて、操作体11の回転を可能にしている。なお、回転機構A1は、一般的に用いられているボールベアリングを用いているので、詳細な説明は省略する。
次に、回転操作部本体K10の静電容量センサC2は、円板状で両面に配線パターンが形成されたプリント回路板92を用い、詳細なパターンの図示はしていないが、検出用電極が絶縁層を挟んで2層になるように設けられ、プリント回路板92の上方側(図3に示すZ1方向側)に形成されている。また、図6に示すように、プリント回路板92が上ケース11Aの天面部11mの下方側(図6に示すZ2方向側)に配設さて、この静電容量センサC2が天面部11mに対向するように配設されている。
そして、操作者の手指がフィルムシート91に接近または接触して行われた入力動作が、上ケース11Aの天面部11mを挟んでいながら僅かな静電容量の変化となり、静電容量センサC2は、この僅かな静電容量の変化を検出用電極で検出することにより、位置情報或いは状態情報を検出できるようになっている。なお、静電容量センサC2は、前述したフレキシブルプリント基板(FPC)を介して、配線基板K59に搭載された制御手段K60と電気的に接続されている。
次に、回転操作部本体K10の支持体13は、図3に示すように、回転負荷付与機構F4の一部が係合される中空の係合部13aと、回転機構A1が収容される外収容部S3と回転負荷付与機構F4が収容される内収容部Y3とを隔てている立壁部13bと、立壁部13bの下端(図3に示すZ2方向側)から外側に向けて延設された鍔部13cと、鍔部13cから下方(図3に示すZ2方向)に延設された中空の円筒部13eと、から構成されている。そして、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の合成樹脂を用い、射出成形で一体に作製されている。そして、回転型入力装置RN10が組立てられた際には、この支持体13の円筒部13eが上筐体K30の開口部K30k(図1を参照)に挿通され、上筐体K30と支持体13が係合されるようになる。
また、支持体13には、図7に示すように、支持体13の立壁部13bから外側に向けた爪部13dが設けられており、この爪部13dと回転機構A1の固定軌道輪AR1とが係合されて(図6を参照)、回転機構A1が支持体13に固定されるようになっている。また、支持体13の係合部13aには、図8に示すように、凹形状の切込部13kが2ヶ所設けられており、この切込部13kと後述する回転負荷付与機構F4の突部14kとが嵌合し、回転負荷付与機構F4の一部が支持体13に固定されるようになっている。
次に、回転操作部本体K10の回転負荷付与機構F4は、図3及び図8に示すように、支持体13と係合されて固定されたカム部材14と、下ケース11Cと係合されて回転する回転支持体24と、回転支持体24に装着された弾性部材34と、から構成されている。そして、回転負荷付与機構F4は、操作体11の所定の回転角度毎に操作体11に対して回転負荷を付与するようになっている。
回転負荷付与機構F4のカム部材14は、図3に示すように、リング形状をしており、外周部分には、図8及び図9(b)に示すように、凹と凸とが組み合わされた形状のカム部14cが設けられている。そして、回転型入力装置RN10が組立てられた際には、図9に示すように、このカム部14cと弾性部材34とが当接するようになる。
また、カム部材14の内周部分には、図8及び図9に示すように、前述した突部14kが中心に向けて2ヶ所延設されており、この突部14kが支持体13の切込部13kに嵌合し、回転負荷付与機構F4のカム部材14が支持体13に固定されるようになる。
回転負荷付与機構F4の回転支持体24は、図3に示すように、リング形状をしており、外周部分には、図3、図8及び図9に示すように、凹部24uが8ヶ所設けられている。そして、回転型入力装置RN10が組立てられた際には、この凹部24uと操作体11の下ケース11Cの凸部(図示していない)とが係合するようになり、回転支持体24は、操作体11の回転に伴って回転するようになる。
また、回転支持体24には、2つの孔部24hが設けられており、弾性部材34がカム部材14と対向するようにしてそれぞれ収容されている。
回転負荷付与機構F4の弾性部材34は、中央部分にバネ突起部34tを有した板バネからなり、図9(b)に示すように、バネ突起部34tとカム部材14のカム部14cとが当接して配設されている。これにより、操作体11の回転操作がされて回転支持体24が回転する際に、バネ突起部34tとカム部材14の突設部14tとが所定の回転角度毎に係脱し、操作体11の回転操作に対するクリック感(操作感)が付与されるようになっている。なお、本発明の第1実施形態では、カム部14cに28個の凸が形成されており、操作体11が1回転する間に28回のクリック感が付与される。その際の1回のクリック感(1ステップ)における所定の回転角度は、約12.86°になる。
最後に、回転操作部本体K10の回転検出手段M5は、図3に示すように、リング形状の磁石15と、磁石15と対向する位置に配設された磁電変換素子25と、を有して構成されている。そして、磁石15が発生する磁界を磁電変換素子25で検出し、この検出結果から操作体11の回転動作における操作体11の回転量を、制御手段K60に設けられた判断部H6が算出するようにしている。なお、回転検出手段M5は、前述したフレキシブルプリント基板(FPC)を介して、制御手段K60の判断部H6と電気的に接続されている。
回転検出手段M5の磁石15は、リング形状をしており、N極及びS極の組合せで、7つの領域に分けて着磁が交互に施されている。そして、磁石15は、図6に示すように、下ケース11Cに載置されて、操作体11と一体となって回転するように構成されている。また、本発明の第1実施形態では、7つの領域に分けてN極及びS極の着磁が施されており、1つの着磁領域が4回のクリック感、つまり4ステップ(4個のカム部14cの凸)に対応して構成されている。なお、着滋の領域は7つに限らず、クリック感の付与回数と回転角度の所望の分解能に合わせて選択されるのが好ましい。
回転検出手段M5の磁電変換素子25は、磁石15が発生する磁界を検出する素子、例えばホール素子等を用いており、図6に示すように、静電容量センサC2が形成された上方側とは反対側の下方側(図6に示すZ2方向側)のプリント回路板92に実装されている。そして、本発明の第1実施形態では、具体的には、磁電変換素子25からの出力信号における出力範囲内で、400分割できるように構成している。このため、4ステップの回転角度、約51.43°なので、1分割につき約0.13°の分解能を有している。以上の具体例に見られるように、磁石15と磁電変換素子25という簡単な構成で、操作体11の回転動作における回転角度の分解能を高くして検出することができる。このため、正確な操作体11の位置判断ができる。しかも、非接触で検出することができるので、接触タイプと比較すると、より耐久性を高くすることができる。
次に、本発明の第1実施形態に係わる回転型入力装置RN10の回転操作における基準位置判断方法について説明する。図10は、本発明の第1実施形態の回転型入力装置RN10における回転操作の基準位置判断方法を説明するブロック図である。図11は、本発明の第1実施形態の回転型入力装置RN10における回転操作の基準位置判断方法を説明するフローチャート図であり、パートPA図である。図12は、図11のパートPA図に続くフローチャートのパートPB図である。図13は、図12のパートPB図に続くフローチャートのパートPC図である。なお、図11中のPA1は図12中のPB1にフローが続き、図12中のPB2は図13中のPC1にフローが続き、図13中のPC2は図12中のPB3にフローが続いている。
本発明の第1実施形態に係わる回転型入力装置RN10の回転操作における基準位置の判断は、制御手段K60に設けられた判断部H6によって行われる。そして、判断部H6は、図10に示すように、静電容量センサC2と回転検出手段M5と接続されている。更に、判断部H6は、制御手段K60に設けられ基準位置を記憶する記憶部J6と、制御手段K60に設けられ時間情報が得られる内蔵時計T6と、接続されている。
先ず、図11に示すように、判断部H6は、回転検出手段M5からの信号(情報)を入手し、操作体11の回転操作が行われたかどうかを確認する。そして、操作体11の回転操作が行われない際には、回転検出手段M5からの信号待ちの待機状態となり、操作体11の回転操作が行われた際には、この操作体11の停止位置を初期停止位置として記憶部J6に記憶する(保存する)。
次に、図11に示すように、判断部H6は、静電容量センサC2からの信号(情報)を入手し、所定時間内に操作体11に対する手指の接近または接触があったかどうかを確認する。そして、操作体11への手指の接近または接触を検出した際には、再び回転検出手段M5からの信号待ちの待機状態となり、操作体11への手指の接近または接触を検出しなかった際には、記憶部J6に保存した初期停止位置を基準位置と判断し、この基準位置を初期基準位置として記憶部J6に保存する。なお、所定時間は、適用製品や使用状況によって様々な時間に設定されるが、60秒程度が好ましい。
次に、図12に示すように、判断部H6は、繰り返しの工程に入り、再び回転検出手段M5からの信号待ちの待機状態となる。次に、回転検出手段M5からの信号(情報)の入手を行い、その信号(情報)から操作体11の回転操作が行われたかどうかを確認する。そして、操作体11の回転操作が行われない際には、回転検出手段M5からの信号待ちの待機状態に戻り、操作体11の回転操作が行われた際には、この操作体11の停止位置を最新停止位置として記憶部J6に保存する。
次に、図12に示すように、判断部H6は、記憶部J6に保存した基準位置(ここでは初期基準位置)に基づいて、操作体11の回転操作が行われた前回の停止位置(ここでは初期停止位置)、から最新停止位置までの回転量を算出する。そして、判断部H6は、この回転量により操作体11の自己の状態を判断するようにしている。これにより、再操作後の状態で操作体11の自己の状態を判断することとなり、操作体11が不安的な位置で停止していた場合でも、基準位置を確実に判断することができる。また、操作前後での基準位置を比較することができ、基準位置をより正確に判断することができる。これらのことにより、操作体11の回転量を算出する際の基準となる基準位置を随時補正することができる。
次に、図12に示すように、判断部H6は、静電容量センサC2からの信号(情報)を入手し、所定時間内に操作体11に対する手指の接近または接触があったかどうかを確認する。そして、操作体11への手指の接近または接触を検出した際には、再び回転検出手段M5からの信号待ちの待機状態に戻り、操作体11への手指の接近または接触を検出しなかった際には、記憶部J6に保存した最新停止位置を基準位置と判断し、この基準位置を最新基準位置として記憶部J6に保存する。このようにして、操作体11への手指の接近または接触がない状態、つまり操作者が操作体11に触っていないフリーな状態で、判断部H6が基準位置を判断するようにしているので、操作者の操作等により操作体11が中途半端な位置にある状態で判断部H6が基準位置を判断することがない。このことにより、確に操作体11の状態を判断することができる。
次に、図12に示すように、判断部H6は、記憶部J6に保存された過去の基準位置(過去基準位置)、こでは初期基準位置と最新基準位置とを比較判断し、適正と思われる条件で新たな基準位置を決め、この新たな基準位置を補正基準位置として記憶部J6に保存する。ここでいう“適正と思われる条件”とは、例えば過去基準位置と最新基準位置との平均値や中間値を用いる場合もある。例えば予め標準の基準位置(標準基準位置)を記憶部J6に記憶させておいて、その標準基準位置との比較を行って、選択するかしないかを決める場合もある。
以上のような工程が終了したら、再び回転検出手段M5からの信号待ちの待機状態に戻り、上述した繰り返し工程を行う。この繰り返しの工程の中で、本発明の第1実施形態では、操作体11の回転操作が複数回行われ、その都度、判断部H6は、複数回の回転操作に対応した複数回の基準位置を比較判断し、新たな基準位置である補正基準位置を順次記憶部J6に記憶する(保存する)ようにしている。これにより、操作体11の回転量を算出する際の基準となる基準位置を補正基準位置として随時補正することとなるので、操作体11の回転量を正確に算出でき、操作体11の状態を正確に判断することができる。なお、回数は、適用製品や使用状況によって様々な回数に設定されるが、5回程度でも充分である。
また、本発明の第1実施形態では、図12に示す補正基準位置を決定する際に、判断部H6は、複数回の基準位置の内、同等な基準位置が集まった一群から外れる基準位置を判断基準から除くようにしている。これにより、何らかの想定外な操作体11の動きが生じた場合の基準位置が判断基準から除かれるようになる。このことにより、より正確に補正基準位置を決めることができ、より一層正確に操作体11の状態を判断することができる。なお、得られた基準位置から外れる基準位置の選別は、様々な方法によって行うことができるが、例えば標準偏差値を用いて行っても良い。
また、本発明の第1実施形態では、図12に示す補正基準位置を決定する際に、判断部H6は、回転検出手段M5の信号(情報)から得られる回転量と内蔵時計T6からの時間情報とを確認し、記憶部J6に予め格納されていた所定時間内で回転量が記憶部J6に予め格納されていた所定範囲内の際に、基準位置を判断するようにしている。このため、所定時間が短い間、例えば30秒以内で、回転角度(回転量)が所定範囲、例えば1°の範囲以内と定めることにより、操作者が操作体11に触っていなく、しかも振動等でごく僅かに操作体11が動いていないと判断することができる。なお、本発明の第1実施形態で回転角度を1°と定めたのは、1ステップの回転角度が約12.86°で、分解能が約0.13°からであり、クリック感の付与回数と回転角度と分解能等を勘案して定めるのが好ましい。
これにより、操作者が操作体11に触っていないフリーな状態で、判断部H6が基準位置を確実に判断することができる。このため、操作者の操作等により操作体11が中途半端な位置にある状態で基準位置として判断することがない。このことにより、より正確に補正基準位置を決めることができ、より一層正確に操作体11の状態を判断することができる。
一方、判断部H6は、記憶部J6に予め格納されていた所定時間以上で、回転量が記憶部J6に予め格納されていた所定範囲内の際に、基準位置を判断するようにもしている。このため、所定時間が例えば3分以上で、回転角度(回転量)が所定範囲、例えば1°以内に定めることにより、操作者が操作体11に触っていないと判断することができる。これにより、操作者が操作体11に触っていないフリーな状態で、判断部H6が基準位置をより確実に判断することができ、より正確に補正基準位置を決めることができる。
最後に、図13に示すように、判断部H6は、補正基準値の記憶部J6への保存が何回行われたかを確認する。そして、記憶部J6への保存回数が記憶部J6に予め格納されていた所定回数(例えば5回)より少ない際には、繰り返しの工程の最初に戻り、回転検出手段M5からの信号待ちの待機状態となる。一方、記憶部J6への保存回数が記憶部J6に予め格納されていた所定回数より多い際には、最後の補正基準位置を最終基準位置として確定し、回転型入力装置RN10の回転操作における基準位置の判断作業を終了する。
以上のように構成された本発明の第1実施形に係わる回転型入力装置RN10の基準位置判断方法における、効果について、以下に纏めて説明する。
本発明の第1実施形態の回転型入力装置RN10の基準位置判断方法は、判断部H6が、操作体11の回転操作が行われた後に、操作体11の停止位置を基準位置として記憶部J6に記憶し、記憶された基準位置からの操作体11の回転量により自己の状態を判断するので、再操作後の状態で操作体11の自己の状態を判断することとなり、操作体11が不安的な位置で停止していた場合でも、基準位置を確実に判断することができる。また、操作前後での基準位置を比較することができ、基準位置をより正確に判断することができる。これらのことにより、操作体11の回転量を算出する際の基準となる基準位置を随時補正することができる。従って、操作体11の状態をより正確に判断できる回転型入力装置RN10を提供できる。
また、判断部H6が操作体11の複数回の回転操作に対応した複数回の基準位置を比較判断し、新たな基準位置として補正基準位置を決めるので、基準位置をより確実に判断することができる。このことにより、操作体11の回転量を算出する際の基準となる基準位置を補正基準位置として随時補正するので、操作体11の回転量を正確に算出でき、より正確に操作体11の状態を判断することができる。
また、判断部H6が複数回の基準位置の内、同等な基準位置が集まった一群から外れる基準位置を判断基準から除くので、何らかの想定外な操作体11の動きが生じた場合の基準位置が判断基準から除かれるようになる。このことにより、より正確に補正基準位置を決めることができ、より一層正確に操作体11の状態を判断することができる。
また、判断部H6が、回転検出手段M5の信号(情報)から得られる回転量と内蔵時計T6からの時間情報とを確認し、短い所定時間内と僅かな所定回転範囲内であれば、操作者が操作体11に触っていなく、しかも振動等でごく僅かに操作体11が動いていないと判断することができる。このため、回転量が所定時間内で所定範囲内の際に、基準位置を判断するようにしているので、操作者が操作体11に触っていないフリーな状態で、判断部H6が基準位置を確実に判断することができる。このため、操作者の操作等により操作体11が中途半端な位置にある状態で基準位置として判断することがない。このことにより、より正確に補正基準位置を決めることができ、より一層正確に操作体11の状態を判断することができる。
また、所定時間内に手指の接近または接触を静電容量センサC2で検出しない際に、判断部H6が基準位置を判断するので、操作者が操作体11に触っていないフリーな状態で、判断部H6が基準位置を判断することができる。このため、操作者の操作等により操作体11が中途半端な位置にある状態で、基準位置を判断することがない。このことにより、より正確に操作体11の状態を判断することができる。
また、回転検出手段M5が、回転する磁石15と磁石15が発生する磁界を検出する磁電変換素子25とを有しているので、操作体11の回転動作を簡単な構成で回転角度の分解能を高くして検出することができる。このため、より正確な位置判断と制御ができる。しかも、非接触で検出することができるので、より耐久性を高くすることができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
<変形例1>
上記第1実施形態では、記憶部J6が制御手段K60に設けられているが、これに限るものではなく、別途に内蔵メモリに設けても良いし、メモリーカード等の外部記憶媒体に設けても良い。
上記第1実施形態では、記憶部J6が制御手段K60に設けられているが、これに限るものではなく、別途に内蔵メモリに設けても良いし、メモリーカード等の外部記憶媒体に設けても良い。
<変形例2>
上記第1実施形態では、回転負荷付与機構F4の弾性部材34として、対向する位置に2ヶ所好適に設ける構成としたが、これに限らず、1ヶ所でも良いし、3ヶ所或いはそれ以上設ける構成でも良い。
上記第1実施形態では、回転負荷付与機構F4の弾性部材34として、対向する位置に2ヶ所好適に設ける構成としたが、これに限らず、1ヶ所でも良いし、3ヶ所或いはそれ以上設ける構成でも良い。
<変形例3>
上記第1実施形態では、回転負荷付与機構F4のカム部材14において、カム部14cの凸が28個形成されて、操作体11が1回転する間に28回のクリック感が付与されるように構成されていたが、これに限るものではない。
上記第1実施形態では、回転負荷付与機構F4のカム部材14において、カム部14cの凸が28個形成されて、操作体11が1回転する間に28回のクリック感が付与されるように構成されていたが、これに限るものではない。
<変形例4>
上記第1実施形態では、回転型入力装置RN10において、回転操作の他に、プッシュ操作やスライド操作或いは傾倒操作ができる機能を有していても良い。
上記第1実施形態では、回転型入力装置RN10において、回転操作の他に、プッシュ操作やスライド操作或いは傾倒操作ができる機能を有していても良い。
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
11 操作体
13 支持体
15 磁石
25 磁電変換素子
C2 静電容量センサ
F4 回転負荷付与機構
H6 判断部
J6 記憶部
M5 回転検出手段
RN10 回転型入力装置
13 支持体
15 磁石
25 磁電変換素子
C2 静電容量センサ
F4 回転負荷付与機構
H6 判断部
J6 記憶部
M5 回転検出手段
RN10 回転型入力装置
Claims (6)
- 操作者によって操作される操作体と、
該操作体を回転自在に支持する支持体と、
前記操作体の所定の回転角度毎に前記操作体に対して回転負荷を付与する回転負荷付与機構と、
前記操作体の回転動作を検出する回転検出手段と、
該回転検出手段の検出結果から前記操作体の回転量を算出する判断部と、を備えた回転型入力装置において、
前記判断部は、前記操作体の回転操作が行われた後に、前記操作体の停止位置を基準位置として判断し、前記基準位置を記憶部に記憶し、
前記判断部は、記憶された前記基準位置からの前記回転量により前記操作体の状態を判断することを特徴とする回転型入力装置の基準位置判断方法。 - 前記操作体の前記回転操作が複数回行われ、
前記判断部は、複数回の前記回転操作に対応した複数回の前記基準位置を比較判断し、新たな基準位置である補正基準位置を前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項1に記載の回転型入力装置の基準位置判断方法。 - 前記判断部は、前記複数回の基準位置の内、同等な前記基準位置が集まった一群から外れる前記基準位置を判断基準から除くことを特徴とする請求項2に記載の回転型入力装置の基準位置判断方法。
- 前記判断部は、前記回転量が所定時間内で所定範囲内の際に、前記基準位置を判断することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の回転型入力装置の基準位置判断方法。
- 前記操作体に対する手指の接近または接触を静電容量の変化で検出する静電容量センサを有し、
前記判断部は、所定時間内に前記手指の接近または接触を検出しない際に、前記基準位置を判断することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の回転型入力装置の基準位置判断方法。 - 前記回転検出手段は、前記操作体と一体となって回転する磁石と、該磁石が発生する磁界を検出する磁電変換素子と、を有していることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の回転型入力装置の基準位置判断方法。
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JP2014120901A JP2016001544A (ja) | 2014-06-11 | 2014-06-11 | 回転型入力装置の基準位置判断方法 |
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JP2017167711A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | アルプス電気株式会社 | 入力装置とその制御方法及びプログラム |
WO2021210240A1 (ja) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 入力装置及び入力システム |
CN113906532A (zh) * | 2019-06-07 | 2022-01-07 | 松下知识产权经营株式会社 | 输入设备和输入*** |
-
2014
- 2014-06-11 JP JP2014120901A patent/JP2016001544A/ja active Pending
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US12019813B2 (en) | 2020-04-16 | 2024-06-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Input device and input system |
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