JP2016001544A - 回転型入力装置の基準位置判断方法 - Google Patents

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。

特開２０１２−２２１９０４号公報

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。

本発明の第１実施形態の回転型入力装置を説明する分解斜視図である。 本発明の第１実施形態の回転型入力装置を説明する斜視図である。 本発明の第１実施形態に係わる回転型入力装置の回転操作部本体を説明する分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係わる回転型入力装置の回転操作部本体の側面図である。 本発明の第１実施形態に係わる回転型入力装置の回転操作部本体の上面図である。 本発明の第１実施形態に係わる回転型入力装置の回転操作部本体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。 本発明の第１実施形態に係わる回転型入力装置の回転操作部本体を説明する図であって、回転機構と支持体の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係わる回転型入力装置の回転操作部本体を説明する図であって、回転機構、回転負荷付与機構、支持体及び回転検出手段Ｍ５を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係わる回転型入力装置の回転操作部本体を説明する図であって、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。 本発明の第１実施形態の回転型入力装置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。 本発明の第１実施形態の回転型入力装置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。 本発明の第１実施形態の回転型入力装置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、図１１のパートＰＡ図に続くパートＰＢ図である。 本発明の第１実施形態の回転型入力装置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、図１２のパートＰＢ図に続くパートＰＣ図である。 従来例の入力装置を説明する図であって、図１４（ａ）は、入力装置の縦断面構成図であり、図１４（ｂ）は、操作ノブ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。

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。

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。

＜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。

＜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。

＜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。

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

Claims (6)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。