JP5681793B2 - 可変操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、出力調節が可能である負荷とともに用いられ、負荷に対して出力を指示する操作が行われる可変操作装置に関するものである。

一般に、調光が可能な照明負荷や温度調節が可能な空調負荷など、出力調節が可能な負荷に出力調節を指示する場合に、可変抵抗器を用いた操作装置、一対の押釦スイッチを用いた操作装置が広く用いられている。押釦スイッチは、上昇を指示する押釦スイッチと下降を指示する押釦スイッチとを対に用いることが多い。

一方、電子機器の表示部に複数個のアイコンを表示させ、リング状の入力操作部を設けリモコン送信機を用いて、所望のアイコンを選択する技術が提案されている（たとえば、文献１［日本国公開特許公報第２００５−９４５９５号］参照）。文献１に記載された入力操作部は、抵抗層と導電層とが対向配置されたメンブレンタイプや感圧方式であり、文献１には、このリング状の入力操作部を摺動操作することにより、その操作に従って連続信号が得られる旨の記載がある。アイコンの具体的な例としては、チャンネル選択用メニュー、電話番号簿、調整用メニューなどが記載されている。

ところで、可変抵抗器を用いる操作装置は、負荷の出力量を連続的に変化させることができ、また負荷の出力量の目安が目視によって得られるという利点がある。反面、可変抵抗器を操作するための可動部を有しているから、操作部と器体との間に隙間が生じ、ほこりが侵入しやすく、また、経年劣化が生じやすいという問題を有している。

一方、押釦スイッチを用いる構成は、可変抵抗器により生じる問題は解決されるが、負荷の出力を段階的にしか変化させることができないという問題がある。しかも、押釦スイッチだけでは負荷の出力量の目安が得られないから、負荷の出力量の目安を得るために押釦スイッチとは別に表示器などを別に設けることが必要になるという問題がある。

また、文献１に記載された構成は、リング状の入力操作部を備えるから、アイコンを選択する操作に代えて、負荷の出力量を連続的に調節する操作が可能になると考えられる。しかしながら、入力操作部と分離された表示部が必要であるから、依然として押釦スイッチを用いる場合と同様の問題を有している。

本発明は、負荷の出力量を連続的か段階的かにかかわらず調節可能にし、しかも、操作部分と分離した表示部を別に設けることなく負荷の出力量の表示を可能にした可変操作装置を提供することを目的とする。

本発明に係る第１の形態の可変操作装置は、ユーザの操作に応じて負荷用の指示値を出力する可変操作ブロックと、前記可変操作ブロックを収納する器体と、を備える。前記器体は、その前面に、前記ユーザの操作を受け付けるための操作領域を有する。前記操作領域は、前記前面における所定位置を囲う線状に形成される。前記可変操作ブロックは、処理回路と、前記操作領域において前記ユーザが触れた接触位置を決定し、前記処理回路に出力するタッチセンサと、前記操作領域を光らせるように前記器体に配置された照明装置と、を有する。前記処理回路は、前記タッチセンサから前記接触位置を受け取ると、前記照明装置を制御して前記操作領域内における基準位置と前記接触位置との間の部位を光らせ、かつ、前記接触位置に対応付けられた前記指示値を出力するように構成される。

本発明に係る第２の形態の可変操作装置では、第１の形態において、前記処理回路は、前記接触位置が変化する毎に、前記指示値を出力するように構成される。

本発明に係る第３の形態の可変操作装置では、第１または第２の形態において、前記処理回路は、前記タッチセンサから現在の接触位置を受け取ると、前回の接触位置に関わらず、前記現在の接触位置に対応付けられた前記指示値を出力するように構成される。

本発明に係る第４の形態の可変操作装置では、第１〜第３のいずれかの形態において、前記処理回路は、前記操作領域内の所定部位に対応する前記接触位置に関しては、前記指示値を出力しないように構成される。

本発明に係る第５の形態の可変操作装置では、第１〜第４のいずれかの形態において、前記器体の前面は、円形状に形成される。前記操作領域は、前記前面の外縁部分である。前記器体は、前記外縁部分に囲まれた部位に前面が平面である前面板を備える。前記外縁部分は、前記前面板より前方に突出した操作リングの前端面である。
本発明に係る第６の形態の可変操作装置では、第５の形態において、前記操作リングの前端面は、内周側から外周側に向かって前方に突出するように傾斜する傾斜面である。

本発明に係る第７の形態の可変操作装置では、第１〜第６のいずれかの形態において、前記操作領域における前記接触位置と前記基準位置との距離が大きくなるほど前記指示値が大きくまたは小さくなるように、前記指示値は前記接触位置に対応付けられている。

本発明の一実施形態の可変操作装置を示す正面図である。 上記可変操作装置の断面図である。 上記可変操作装置のブロック図である。 上記可変操作装置の動作説明図である。 上記可変操作装置を示す正面図である。

本実施形態では、可変操作装置を用いて照明負荷の光量（調光レベル）を調節する場合を例として説明するが、負荷が空調負荷であって温度を調節する場合にも、以下に説明する可変操作装置を用いることができる。また、光量、温度のほか、音量、風量のように調節後の出力量（出力レベル）の変化を人が知覚できる負荷であれば、以下に説明する可変操作装置を用いることができる。

また、本実施形態の可変操作装置は、調節量を示すための他の装置を必要としないが、調節量を示すための他の装置（たとえば、数値で調節量を示す表示器）と併用する場合には、可変抵抗器やロータリスイッチを用いて調節されている可変量にも対応可能である。この種の可変量には、たとえば、電子レンジないしオーブンの温度や時間、種々の機器に付属する予約タイマの時刻設定などがある。

本実施形態の可変操作装置は、ユーザの操作に応じて負荷の指示値を出力する可変操作ブロック６０（図３参照）と、可変操作ブロック６０を収納する器体４０と、を備える。

図２に示す可変操作装置は、建物のような造営物の壁面５１に形成した開口５２に後部が挿入される器体４０を備える。図示例では、器体４０の前部が壁面５１から突出している。また、器体４０は、前部の外周面が後部の外周面よりも広幅である段差部４１を有しており、段差部４１が開口５２の周部に当接することにより後方への移動が規制されている。この形態で壁に取り付けることにより、壁面５１からの器体４０の突出寸法を小さくした優れた外観が得られる。

ただし、上述した器体４０の形状は一例であって、器体４０の形状はとくに問わない。たとえば、器体４０を壁に取り付ける構成として、スイッチやコンセントのような配線器具において用いられている既存の構成を採用してもよく、また、壁に取り付けない可搬型の器体４０を用いてもよい。

器体４０は、その前面に、ユーザの操作を受け付けるための操作領域４５を有する。操作領域４５は、器体４０の前面における所定位置（本実施形態では中心位置Ｃ）を囲う線状に形成される。本実施形態では、器体４０の前面は、円形状に形成されている。また、操作領域４５は、器体４０の前面の外縁部分である。そのため、本実施形態では、操作領域４５は、環状である。また、図２に示すように、器体４０の前面の外縁部分は、器体４０の前面の中央部分より前方に突出している。

以下に、器体４０について詳細に説明する。器体４０は、合成樹脂成形品であって、壁面５１から露出する前部には、図１に示すように、円環状の周壁を形成する操作リング４２が形成される。すなわち、器体４０の前面には操作リング４２が非回転駆動の固定式のものとして突設される。本実施形態では、操作リング４２の前端面が、操作領域４５として用いられる。操作リング４２に囲まれた部位には、器体４０を壁に取り付けた状態で壁面５１に略平行となる前面板４３が設けられる。前面板４３は、操作リング４２の後部において器体４０の内側を閉塞する。この構成により、操作リング４２は、前面板４３の周縁の全周から前方に突出した形になる。

操作リング４２の前端面（操作領域４５）は、内周側から外周側に向かって前方に突出するように傾斜する傾斜面４２１を形成しており、傾斜面４２１には円環状のカバー部材４２２が重ねて固着される。カバー部材４２２は、無色または有色であって、透明または拡散透過性を有する誘電体（合成樹脂成形品）により形成されている。また、カバー部材４２２は、傾斜面４２１が傾斜する方向において、中間部の厚み寸法が両端部の厚み寸法よりも大きくなる形状を有し、凸レンズとして機能する。

ところで、操作リング４２の傾斜面４２１には操作リング４２の周方向に並ぶ複数個の表示素子３１が配列される。複数個の表示素子３１は、操作領域４５を照らす照明装置３０を構成する。たとえば、図１に示すように、照明装置３０はｎ個の表示素子３１（３１₁〜３１_n）を備える。

表示素子３１は、薄肉の発光ダイオードあるいは有機ＥＬであり、傾斜面４２１から突出しないように配置される。また、操作リング４２の周方向における表示素子３１の間隔は、隣接する各一対の表示素子３１が点灯しているときに両表示素子３１の間に輝度むらが視認されない程度に設定してある。

傾斜面４２１は、内周側から外周側に向かって前方に向かって傾斜しているから、表示素子３１から出力された光は、操作リング４２の前端面から外側に広がらず、操作リング４２の正面からは、操作リング４２に囲まれた領域のみが光っているように見える。したがって、表示素子３１が点灯しているときに、操作リング４２の前端部に先鋭的かつ金属的な印象が与えられる。この印象をさらに高めるために、操作リング４２の外周面および内周面には金属光沢（たとえば、銀色）を付与することが好ましい。

なお、表示素子３１は、点灯している表示素子３１の位置が傾斜面４２１に反映されるように配置されていれば、必ずしも傾斜面４２１に沿って配置されていなくてもよい。たとえば、表示素子３１を器体４０の中に配置し、表示素子３１からの光が操作リング４２の前端面である傾斜面４２１に導光される構成を採用してもよい。この構成を採用する場合、操作リング４２に導光する機能が付与されるか、操作リング４２とは別に光ファイバやライトガイドのような導光路が設けられる。

表示素子３１とカバー部材４２２との間には、センサ電極（第１センサ電極）１１１が配置される。センサ電極１１１は、シート状の金属板により形成され、光が透過できるように多数個の微小な網目のような孔を有したメッシュ状に形成されている。なお、センサ電極１１１は、補強のために透明な合成樹脂シートによって裏打ちされていることが好ましい。

図３に示すように、センサ電極１１１はセンサ回路（第１センサ回路）１１２に接続される。センサ電極１１１は、カバー部材４２２に指が触れたときに、センサ回路１１２において触れた位置（接触位置）Ｐ３の検出が可能となるように構成されている。センサ電極１１１とセンサ回路１１２とはタッチセンサ１１を構成し、このタッチセンサ１１は、センサ電極１１１への指の接触と、指がセンサ電極１１１に接触した位置とを検出する。

すなわち、タッチセンサ１１は、操作領域４５においてユーザが触れた接触位置Ｐ３を決定するように構成される。たとえば、タッチセンサ１１は、ユーザが操作領域４５に触れたか否かを判定するように構成される。タッチセンサ１１は、ユーザが操作領域４５に触れたと判定すると、接触位置Ｐ３を決定して、接触位置Ｐ３を示す位置信号を処理回路６１に出力するように構成される。

図５に示すように、タッチセンサ１１は、ｎ個のセンサ電極１１１（１１１₁〜１１１_n）を備える。たとえば、タッチセンサ１１は、ユーザの指の接触を検知したセンサ電極１１１の識別情報（たとえば、識別番号）を接触位置Ｐ３として処理回路６１に出力する。

なお、接触位置Ｐ３は、厳密な意味でユーザが操作領域４５に触れた位置ではなく、ユーザが操作領域４５に触れたとみなすことができる位置である。また、接触位置Ｐ３は、ユーザが操作領域４５に直接的に触れた位置ではなく、特定の器具を利用して間接的に操作領域４５に触れた位置であってもよい。

この種のタッチセンサ１１は、タッチパネルに用いられている投影型静電容量方式や表面型静電容量方式の技術を採用することにより実現される。あるいはまた、抵抗膜式やピエゾ素子を用いた感圧式であってもよい。この種の構成は、タッチパネルにおいて知られている。本実施形態のタッチセンサ１１は、一般的なタッチパネルのように２次元位置を検出する必要はなく、操作リング４２の周方向における１次元の位置を検出すれば足りるから、操作リング４２の周方向において複数個のセンサ電極１１１が配列される。

一方、図２に示すように、前面板４３の中央部の後方には発光素子３２が配置される。発光素子３２は、１色の発光色で足りるが、２色の発光色を選択することが可能であることが望ましい。本実施形態では、発光素子３２として緑色と赤色との発光色が選択される発光ダイオードを用いる場合を想定する。

前面板４３の前面は発光素子３２の発光色以外の色に着色される。たとえば、金属光沢を有する操作リング４２とともに無機的な印象を与える場合には、前面板４３の前面は黒色に着色される。もちろん、白色、灰色、銀色、黄色、青色など適宜の色に着色してもよい。前面板４３の中央部には、発光素子３２から出力された光を透過させる円環状の窓部４４が形成される。窓部４４は無色透明または拡散透過性を有した乳白色であって透光性が付与され、前面板４３は窓部４４を除いて遮光性を有する。したがって、発光素子３２が点灯していると、窓部４４が発光素子３２の発光色に照光されることになる。つまり、発光素子３２が緑色で点灯すれば窓部４４は緑色の円環状に照光され、発光素子３２が赤色で点灯すれば窓部４４は赤色の円環状に照光される。

発光素子３２と前面板４３との間には、センサ電極（第２センサ電極）１２１が配置される。センサ電極１２１は、シート状の金属板により形成され、光が透過できるように多数個の微小な網目のような孔を有したメッシュ状に形成されている。また、センサ電極１２１は合成樹脂シートにより裏打ちされていることが好ましい。

図３に示すように、センサ電極１２１はセンサ回路（第２センサ回路）１２２に接続され、センサ電極１２１とセンサ回路１２２とによりタッチスイッチ１２が構成される。

すなわち、タッチスイッチ１２は、器体４０の前面の中央部（前面板４３の中央部）にユーザが触れたかどうかを判定するように構成される。本実施形態では、器体４０の前面の中央部は、器体４０の前面において窓部４４で囲まれた領域である。タッチスイッチ１２は、ユーザが器体４０の前面の中央部に触れたと判定すると、検知信号を処理回路２０に出力するように構成される。

ただし、タッチスイッチ１２は、センサ電極１２１への指の接近または接触を検出することができればよく、位置の検出は不要である。したがって、タッチスイッチ１２を静電容量型とする場合、センサ回路１２２は、たとえば、ＣＳＡ（CapSense Successive Approximation）方式やＣＳＤ（CapSense Sigma-Delta）方式を採用すればよい。

センサ回路１１１およびセンサ回路１１２は、器体４０に取り付けられた基板１０に実装される。図示例では、基板１０が器体４０の後面を閉塞しているが、基板１０は器体４０の中に収納されるのが望ましい。基板１０には、センサ回路１１１，１１２の出力を受け取る信号処理回路２０が実装される。

また、信号処理回路２０は、表示素子３１および発光素子３２の点灯状態を制御する表示制御回路２１に指示を与える機能と、照明負荷の点灯状態を制御する出力制御回路２２とに指示を与える機能とを有する。信号処理回路２０は、マイコン、ＦＰＧＡ、ＰＩＣのようにプログラムにより動作するデバイスを用いて構成される。

本実施形態では、信号処理回路２０と、表示制御回路２１と、出力制御回路２２とで処理回路６１が構成される。

処理回路６１は、タッチセンサ１１から接触位置Ｐ３（位置信号）を受け取ると、照明装置３０を制御して操作領域４５内における基準位置Ｐ１と接触位置Ｐ３との間の部位を照らし、かつ、接触位置Ｐ３に対応付けられた指示値を出力するように構成される。

本実施形態では、照明装置３０の複数の表示素子３１は、タッチセンサ１１の複数のセンサ電極１１１に、それぞれ対応している。

処理回路６１は、タッチセンサ１１から接触位置Ｐ３を受け取ると、接触位置Ｐ３に対応する表示素子３１と、基準位置Ｐ１に対応する表示素子３１（３１₁）とに加えて、これらの間の表示素子３１を点灯させる。たとえば、センサ電極１１１_pによってユーザの指の接触が検知された場合、センサ電極１１１_pに対応する表示素子３１_pと、基準位置Ｐ１に対応する表示素子３１₁とに加えて、これら表示素子３１₁，３１_pの間の表示素子３１₂〜３１_p-1も点灯される。

さらに、処理回路６１は、タッチセンサ１１から接触位置Ｐ３を受け取ると、接触位置Ｐ３に対応する指示値を出力する。たとえば、センサ電極１１１ｐによってユーザの指の接触が検知された場合、処理回路６１は、センサ電極１１１ｐに対応する指示値を出力する。本実施形態では、接触位置Ｐ３が最小位置Ｐ１から離れるほど（操作領域４５における接触位置Ｐ３と最小位置Ｐ１との距離が大きくなるほど）可変操作装置から出力される指示値が大きくなるように、センサ電極１１１と指示値とが対応付けられている。

本実施形態の制御対象は、調光が可能な照明負荷であるから、出力制御回路２２は、照明負荷のオンオフと調光レベル（負荷用の指示値）とを指示する照明制御信号（指示信号）を出力する。つまり、出力制御回路２２は、信号処理回路２０からの指示により、照明負荷の出力量である光出力を調節するための照明制御信号を出力する。出力制御回路２２は、照明負荷への給電を制御する構成であってもよく、この場合、照明負荷への給電を制御することにより照明負荷の点灯と消灯とを切り替え、さらに、照明負荷に対して給電路を通して調光を指示する情報を伝送する。

表示制御回路２１は、複数個の表示素子３１のうち信号処理回路２０から指示された個数の表示素子３１を点灯させる表示素子制御部２１１と、発光素子３２の発光色を選択する発光素子制御部２１２とを備える。

信号処理回路２０は、表示素子制御部２１１に対して点灯させる表示素子３１の個数を指示することによって、操作リング４２の前端面において規定された基準位置に対する所望の角度範囲θに配置された表示素子３１を点灯させる。

操作領域４５には、基準位置（最小位置）Ｐ１と最大位置Ｐ２とが設けられている。基準位置Ｐ１は、最小の指示値に対応する位置である。最大位置Ｐ２は、最大の指示値に対応する位置である。

本実施形態では、操作リング４２の前端面における基準位置Ｐ１は、たとえば、操作リング４２を正面から見たときの左端位置とし、接触位置Ｐ３の基準位置Ｐ１からの角度範囲θは右回り（図４における時計回り）に計測する。

つまり、信号処理回路２０は、基準位置Ｐ１から右回りで、指定した角度範囲θ（図４参照）に含まれる個数の表示素子３１を点灯させるように表示素子制御部２１１に指示を与える。ここに、角度範囲の最大値は、３６０度とせず、３００度程度に設定することが望ましい。この理由は後述する。

以下に、信号処理回路２０の動作を説明する。まず、信号処理回路２０の初期状態として照明負荷を消灯させている場合を想定する。この状態において、信号処理回路２０は、発光素子制御部２１２に対して発光素子３２を緑色で点灯させる指示を与えている。このとき、表示素子制御部２１１は、すべての表示素子３１を消灯させており、操作リング４２の前端面は照光されない状態になっている。つまり、窓部４４が緑色に照光され、操作リング４２が光らないことによって、照明負荷が消灯していることが示されている。

ここで、操作リング４２の中に指を入れ、前面板４３の中央部（つまり、窓部４４の近傍）に指を触れると、センサ電極１２１の周囲電界が変化する。センサ電極１２１の周囲電界の変化をセンサ回路１２２が検出することにより、センサ回路１２２から信号処理回路２０に検知信号が出力される。信号処理回路２０は、センサ回路１２２から検知信号を受け取ると、発光素子３２を赤色で点灯させると同時に表示素子３１を点灯させる。ここに、点灯させる表示素子３１の個数は、照明負荷を消灯させる前の照明負荷の調光レベルにより決まる。つまり、照明負荷の調光レベルは、表示素子３１が点灯している角度範囲θにより表される。

ただし、動作開始直後の初期状態において、信号処理回路２０がセンサ回路１２２から検知信号を受け取った場合、信号処理回路２０は、すべての表示素子３１を点灯させる指示を表示素子制御部２１１に与える。表示素子３１で照光可能な最大の角度範囲φは、たとえば、基準位置Ｐ１から右回りに３００度の範囲に設定され、３００〜３６０度の角度範囲ψには表示素子３１を設けない。

センサ電極１１１を配置する範囲は、表示素子３１が点灯する角度範囲φに対応付けてあり、上述の例であれば３００〜３６０度の角度範囲ψはタッチセンサ１１により検出されない不感帯（図４の斜線部）４５２の範囲になる。図５に示すように、操作領域４５は、ユーザによる接触を検出する検出領域４５１と、ユーザによる接触を検出しない不感帯４５２と、を有している。したがって、処理回路６１は、操作領域４５内の所定部位（不感帯）４５２に対応する接触位置に関しては、指示値を出力しない。

上述のように、すべての表示素子３１が点灯している状態で、信号処理回路２０は、出力制御回路２２に対して照明負荷を全点灯（定格点灯）させるように指示を与える。すなわち、出力制御回路２２は、照明負荷を定格点灯（全点灯）させる照明制御信号を出力する。

照明負荷が点灯している状態では、操作リング４２の前端面（操作領域４５）に指を触れることによって、照明負荷に対して調光レベルを指示することが可能になる。調光レベルを指示する操作には、２種類の操作がある。第１の操作は、表示素子３１が点灯している角度範囲θの一端（右回り方向における一端）付近に指を接触させ、操作リング４２の前端面（操作領域４５）に沿って所望の位置まで指を移動させた後に、操作リング４２の前端面（操作領域４５）から指を離す操作である。また、第２の操作は、操作リング４２の前端面（操作領域４５）における所望の位置に指を触れた後に指を離す操作である。

第１の操作を行うと、調光レベルを連続的に変化させることができるから、照明負荷の光出力を連続的（もしくは連続的と知覚される程度の段階的）に変化させることになる。一方、第２の操作を行うと、調光レベルが瞬時に変化するから、照明負荷の光出力を瞬間的に変化させることができる。また、図４に示すように、調光レベルに応じた個数の表示素子３１が点灯し、調光レベルの目安が、表示素子３１の点灯している角度範囲θによって示される。つまり、操作リング４２の前端面（操作領域４５）に沿って指が移動すると、信号処理回路２０は、照明負荷の調光レベルを変化させるだけではなく、表示素子３１が点灯する範囲（つまり、操作リング４２の前端部に光で表される弧の中心角）も変化させる。

ここに、調光レベルは、０（もしくは、調光レベルの最小値）になる位置を基準位置Ｐ１とし、基準位置に対して不感帯４５２を開けて全点灯になる位置（最大位置）Ｐ２を規定してある。調光レベルの最大値と最小値との間に不感帯４５２を設けているから、信号処理回路２０は、調光レベルを連続的に変化させる際に、指が不感帯４５２を通過するか否かを検出することができる。信号処理部２０は、指が不感帯４５２を通過すると、調光レベルを最大値または最小値に固定し、調光レベルが最大値と最小値との間で飛躍するのを防止する。

たとえば、信号処理回路２０（処理回路６１）は、接触位置Ｐ３が最小位置Ｐ１になってから所定の時間が経過する前に最大位置Ｐ２になった場合には指が不感帯４５２を通過したと判定する。この場合、処理回路６１は、タッチセンサ１１がユーザの指の接触を検知しなくなるまで指示値（調光レベル）を最小値とする。また、信号処理回路２０（処理回路６１）は、接触位置Ｐ３が最大位置Ｐ２になってから所定の時間が経過する前に最小位置Ｐ１になった場合には指が不感帯４５２を通過したと判定する。この場合、処理回路６１は、タッチセンサ１１がユーザの指を検知しなくなるまで指示値（調光レベル）を最大値とする。たとえば、所定の時間は、指が不感帯４５２を通過するのにかかる時間を元に決定される。

なお、センサ電極１１１を不感帯４５２に配置してもよい。この場合、信号処理回路２０（処理回路６１）は、タッチセンサ１１から得た接触位置Ｐ３が不感帯４５２に対応する位置であれば、指が不感帯４５２を通過したと判定する。処理回路６１は、接触位置Ｐ３が最小位置Ｐ１になった後に指が不感帯４５２を通過したと判定すると、タッチセンサ１１がユーザの指の接触を検知しなくなるまで指示値（調光レベル）を最小値とする。また、処理回路６１は、接触位置Ｐ３が最大位置Ｐ２になった後に指が不感帯４５２を通過したと判定すると、タッチセンサ１１がユーザの指の接触を検知しなくなるまで指示値（調光レベル）を最大値とする。

また、不感帯４５２が設けられていることにより、操作リング４２の前端面（操作領域４５）における所望位置に指を触れて調光レベルを瞬時に変化させる場合でも、調光レベルの最大値と最小値とが同時に選択されることが防止される。

上述のように、照明負荷を点灯させている状態では、操作リング４２の前端面（操作領域４５）に指を触れることによって、照明負荷を所望の調光レベルで点灯させることができる。また、照明負荷が点灯している状態では、表示素子３１が点灯しているから、操作リング４２の少なくとも一部が光っている。

ここで、照明負荷を消灯させるには、操作リング４２の中に指を入れ、前面板４３の中央部に指を触れる。この操作では、操作リング４２の前端部に形成された光の弧の中に指を差し込むことになる。指が前面板４３の中央部に触れることによってセンサ電極１２１の周囲電界の変化をセンサ回路１２２が検出すると、信号処理回路２０はセンサ回路１２２からの検知信号を受けて、発光素子３２を緑色で点灯させると同時に表示素子３１を消灯させる。このとき、信号処理回路２０は、出力制御回路２２に対して照明負荷を消灯させるように指示し、この指示によって、出力制御回路２２は、照明負荷を消灯させる照明制御信号を出力する。

以上説明したように、本実施形態の構成では、操作リング４２の内側に指を入れて前面板４３の中央部に指を触れることによって、照明負荷の点灯と消灯とを切り替えることができる。また、照明負荷の点灯と消灯との状態に応じて、発光素子３２は赤色と緑色との発光色を切り替える。

照明負荷が点灯している状態（発光素子３２が赤色で点灯している状態）では、操作リング４２の前端面（操作領域４５）に指を触れることにより、照明負荷の調光レベルを変化させることができる。また、変化させた調光レベルに応じて点灯する表示素子３１の個数が変化し、操作リング４２の前端面（操作領域４５）において弧状に光る範囲が変化する。ここで、操作リング４２の内側に指を入れて前面板４３の中央部に触れると、照明負荷を消灯させることができる。

ところで、照明負荷を消灯させた後に、次に点灯させる際には、前回の点灯時の消灯直前の調光レベルで点灯させる動作と、前回の点灯時の消灯直前の調光レベルとは無関係に全点灯で点灯させる動作との一方を採用する。また、消灯からの時間経過に応じて両方の動作から一方を選択するようにしてもよい。消灯からの時間経過によって点灯時の動作を切り替える場合、たとえば、消灯から点灯までの時間が１時間を超える場合は、前回の調光レベルとは無関係に全点灯とし、１時間以下の場合は、前回の調光レベルで点灯させるなどの動作が可能である。なお、この時間は一例であって、１０分でも１日でも適宜に設定すればよい。

以上述べたように、本実施形態の可変操作装置は、器体４０の前面に突設され円環状の周壁を形成する操作リング４２と、操作リング４２の前端面において触れられた位置を検出するタッチセンサ１１と、操作リング４２の前端面を照光するとともに照光する角度範囲が可変である表示素子３１と、操作リング４２の前端面においてタッチセンサ１１が検出した位置Ｐ３と規定した基準位置Ｐ１との間の角度範囲θで表示素子を点灯させる信号処理回路２０とを備える。信号処理回路２０は、表示素子３１を点灯させる角度範囲θに対応付けて負荷の出力量を指示する。

換言すれば、本実施形態の可変操作装置は、ユーザの操作に応じて負荷用の指示値を出力する可変操作ブロック６０と、可変操作ブロック６０を収納する器体４０と、を備える。器体４０は、その前面に、ユーザの操作を受け付けるための操作領域４５を有する。操作領域４５は、前面における所定位置（本実施形態では中心位置Ｃ）を囲う線状に形成される。可変操作ブロック６０は、処理回路６１と、操作領域４５においてユーザが触れた接触位置Ｐ３を決定し処理回路６１に出力するタッチセンサ１１と、操作領域４５を照らす照明装置３０と、を有する。処理回路６１は、タッチセンサ１１から接触位置Ｐ３を受け取ると、照明装置３０を制御して操作領域４５内における基準位置Ｐ１と接触位置Ｐ３との間の部位を照らし、かつ、接触位置Ｐ３に対応付けられた指示値を出力するように構成される。

特に、本実施形態の可変操作装置では、器体４０の前面は、円形状に形成される。操作領域４５は、前面の外縁部分である。外縁部分は、前面の中央部分より前方に突出している。

また、本実施形態の可変操作装置では、操作領域４５における接触位置Ｐ３と基準位置Ｐ１との距離が大きくなるほど指示値が大きくなるように、指示値は接触位置Ｐ３に対応付けられている。

以上述べたように、本実施形態の可変操作装置によれば、負荷の出力量を連続的にも段階的にも調節することが可能になるという効果があり、しかも、タッチセンサ１１と表示素子３１とを備える操作リング４２を用いることにより、操作部分と分離した表示部を別に設けることなく負荷の出力量の表示が可能になるという効果がある。

なお、操作領域４５における接触位置Ｐ３と基準位置Ｐ１との距離が大きくなるほど指示値が小さくなるように、指示値は接触位置Ｐ３に対応付けられていてもよい。

また、この可変操作装置において、信号処理回路２０は、操作リング４２の前端面において表示素子３１が点灯している角度範囲θの一端に触れられた後、触れられている位置が操作リング４２の前端面に沿って移動することを、タッチセンサ１１の出力に基づいて検出すると、負荷の出力量を連続的に変化させる。換言すれば、処理回路６１は、接触位置Ｐ３が変化する毎に、指示値を出力するように構成される。よって、操作領域４５上におけるユーザの指の動きに追従するように指示値を変化させることができる。したがって、ユーザの操作をリアルタイムで負荷に反映させることができる。なお、この構成は必須ではない。

また、この可変操作装置において、信号処理回路２０は、操作リング４２の前端面に触れられたことを、タッチセンサ１１の出力に基づいて検出すると、触れられた位置応じて負荷の出力量を指示する。換言すれば、本実施形態の可変操作装置では、処理回路６１は、タッチセンサ１１から現在の接触位置Ｐ３を受け取ると、前回の接触位置Ｐ３に関わらず、現在の接触位置Ｐ３に対応付けられた指示値を出力するように構成される。よって、ユーザの操作に応じて指示値を瞬時に変化させることができる。なお、この構成は必須ではない。

また、この可変操作装置において、信号処理回路２０は、操作リング４２の前端面における所定の角度範囲ψに、タッチセンサ１１に触れられた位置を検出しない不感帯４５２を設けている。換言すれば、本実施形態の可変操作装置では、処理回路６１は、操作領域４５内の所定部位４５２に対応する接触位置Ｐ３に関しては、指示値を出力しないように構成される。なお、この構成は必須ではない。

上述の動作例は照明負荷を想定したが、本実施形態において説明した可変操作装置は、上述したように照明負荷に限らず、空調機器のエアコン制御や、自動ブラインドの巻き上げや巻き下げの制御や、水道の蛇口の流量制御など、連続的な制御対象量について、種々の負荷に適用することができる。たとえば、上述のように１台の照明負荷の調光レベルをコントロールする仕様以外にも、調光レベルが固定された複数台の照明負荷の点灯台数を増減するようにしてもよい。この場合、複数の照明負荷の点灯と消灯とを制御する負荷制御装置が別途必要になるものの、このようにすれば、広大な面積のオフィスフロアに設置されている複数の照明器具のうち複数台を、上述した可変操作装置１台で、一気に点灯または消灯させることができる。

なお、器体４０の前面は、四角形状（多角形状）であってもよいし、楕円形状であってもよい。操作領域４５は、器体４０の前面に設けられていればよい。たとえば、操作領域４５は、器体４０の中心と外縁部分との間に設けられていてもよい。本実施形態では、操作領域４５は、多角形状や楕円形状であってもよい。要するに、操作領域４５は、器体４０の前面の所定位置を囲う線状に形成されていればよい。また、操作領域４５は、器体４０の前面における他の領域よりも前方に位置していてもよいし、後方に位置していてもよい。

Claims (7)

1. ユーザの操作に応じて負荷用の指示値を出力する可変操作ブロックと、
   前記可変操作ブロックを収納する器体と、を備え、
   前記器体は、その前面に、前記ユーザの操作を受け付けるための操作領域を有し、
   前記操作領域は、前記前面における所定位置を囲う線状に形成され、
   前記可変操作ブロックは、
   処理回路と、
   前記操作領域において前記ユーザが触れた接触位置を決定し、前記処理回路に出力するタッチセンサと、
   前記操作領域を光らせるように前記器体に配置された照明装置と、
   を有し、
   前記処理回路は、前記タッチセンサから前記接触位置を受け取ると、前記照明装置を制御して前記操作領域内における基準位置と前記接触位置との間の部位を光らせ、かつ、前記接触位置に対応付けられた前記指示値を出力するように構成される
   ことを特徴とする可変操作装置。
2. 前記処理回路は、前記接触位置が変化する毎に、前記指示値を出力するように構成される
   ことを特徴とする請求項１記載の可変操作装置。
3. 前記処理回路は、前記タッチセンサから現在の接触位置を受け取ると、前回の接触位置に関わらず、前記現在の接触位置に対応付けられた前記指示値を出力するように構成される
   ことを特徴とする請求項１記載の可変操作装置。
4. 前記処理回路は、前記操作領域内の所定部位に対応する前記接触位
   置に関しては、前記指示値を出力しないように構成される
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の可変操作装置。
5. 前記器体の前面は、円形状に形成され、
   前記操作領域は、前記前面の外縁部分であり、
   前記器体は、前記外縁部分に囲まれた部位に前面が平面である前面板を備え、
   前記外縁部分は、前記前面板より前方に突出した操作リングの前端面である
   ことを特徴とする請求項１記載の可変操作装置。
6. 前記操作リングの前端面は、内周側から外周側に向かって前方に突出するように傾斜する傾斜面である
   ことを特徴とする請求項５記載の可変操作装置。
7. 前記操作領域における前記接触位置と前記基準位置との距離が大きくなるほど前記指示値が大きくまたは小さくなるように、前記指示値は前記接触位置に対応付けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の可変操作装置。

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