JP7201807B2

JP7201807B2 - 操作装置

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Publication number: JP7201807B2
Application number: JP2021527362A
Authority: JP
Inventors: 隆一郎安原; 厚志後藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd; Alps Alpine Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2023-01-10
Anticipated expiration: 2040-03-13
Also published as: WO2020261663A1; CN113906231A; US12013716B2; CN113906231B; DE112020003109T5; US20220113752A1; JPWO2020261663A1

Description

本発明は、回転体に対してブレーキトルクと回転トルクを付与することができる操作装置に関する。

特許文献１に記載の操作感触付与型入力措置は、回転操作される操作部への回転操作に対する回転抵抗を発生させるブレーキ手段と、上記操作部を回転させて自立回転力を発生させるモータ手段とを備える。ブレーキ手段とモータ手段の２つの駆動源を備えるため、より強力な回転抵抗を含む多彩な操作感触を実現できるとともに、消費電力を小さく抑えることができる。

特開２０１０－２１１２７０号公報

操作感触付与型入力措置では、より多彩な操作感触が求められる。しかしながら、特許文献１に記載の操作感触付与型入力措置では、回転操作の方向や速度の違いに応じてトルクパターンを異ならせる、といった操作感触の遷移は考えられていなかった。また、操作者の操作中にトルクパターンを変化させた場合には、操作者に予期しない違和感を生じさせてしまうおそれがあった。

そこで本発明は、より多彩な操作感触が得られ、操作者に与える違和感を小さくすることができる操作装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の操作装置は、固定部と、固定部に回転自在に支持された回転体と、少なくとも回転角度を含む、回転体の回転に関する情報を基準時間ごとに検出する回転検出部と、回転体にブレーキトルクを付与するブレーキ付与部と、回転体に回転トルクを付与する回転トルク付与部と、ブレーキ付与部及び回転トルク付与部を制御する制御部とを備え、制御部は、ブレーキ付与部を制御するブレーキ設定部と、回転トルク付与部を制御する回転トルク設定部と、ブレーキトルクの角度変化としてのブレーキトルクパターン、及び、回転トルクの角度変化としての回転トルクパターンを記憶する記憶部とを有し、上記基準時間ごとにブレーキ設定部と回転トルク設定部へ制御信号を出力し、この制御信号、及び、回転検出部が基準時間ごとに検出する情報に応じて、ブレーキ設定部は、ブレーキトルクパターンに基づく目標ブレーキトルクを設定し、回転トルク設定部は、回転トルクパターンに基づく目標回転トルクを設定し、制御部は時間変化調整部を有し、時間変化調整部は、ブレーキトルクと回転トルクとの少なくともいずれか一方について、基準時間よりも長い所定時間で、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへ到達するようにブレーキトルクを変化させ、及び／又は、現在回転トルクから目標回転トルクへ到達するように回転トルクを変化させることを特徴としている。
この構成によれば、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへの急激な変化や、現在回転トルクから目標回転トルクへ急激な変化があったとしてもこれを緩和することができ、これにより、操作者が予期しないトルク変動の発生を抑えることが可能となり、操作者に与える違和感を小さくすることができる。

本発明の操作装置において、時間変化調整部は、ブレーキトルクと回転トルクとの少なくともいずれか一方について、目標ブレーキトルクの値にかかわらず、基準時間あたりの変化量が略一定となるようにブレーキトルクを変化させ、及び／又は、目標回転トルクの値にかかわらず、基準時間あたりの変化量が略一定となるように回転トルクを変化させることが好ましい。
これにより、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへの変化が大きな場合や、現在回転トルクから目標回転トルクへの変化が大きな場合であっても、操作者に与える違和感を小さくすることができる。

本発明の操作装置において、時間変化調整部は、ブレーキトルクと回転トルクとの少なくともいずれか一方について、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへの変化量に対する一定比率の量ずつ階段状に変化するように、ブレーキトルクを変化させ、及び／又は、現在回転トルクから目標回転トルクへの変化量に対する一定比率の量ずつ階段状に変化するように、回転トルクを変化させることが好ましい。
さらに、上記一定比率は０．５％以上５％以下の範囲で設定されることが好ましい。
これにより、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへの変化や、現在回転トルクから目標回転トルクへの変化について、容易かつ迅速に設定することができる。

本発明の操作装置において、上記所定時間は５０ｍｓ以上２００ｍｓ以下の範囲で設定されることが好ましい。
これにより、人が遅延として感じうる時間より短くなるため、ブレーキトルクや回転トルクの急激な変化の抑制を、操作者に遅延として感じさせない時間内に実行することができる。

本発明の操作装置において、ブレーキトルクパターン及び回転トルクパターンは、それぞれ、回転体の回転方向に応じて、単位角度あたりの変化量の異なる第１のトルクパターンと第２のトルクパターンとを少なくとも有することが好ましい。
これにより、回転体の回転方向に応じて異なる感触を操作者に与えることができ、多彩な操作感触の提供に資することができる。

本発明の操作装置において、ブレーキトルクパターン及び回転トルクパターンは、それぞれ、回転体の回転速度に応じて、単位角度あたりの変化量の異なる第３のトルクパターンと第４のトルクパターンとを少なくとも有することが好ましい。
これにより、回転体の回転速度に応じて異なる感触を操作者に与えることができ、多彩な操作感触の提供に資することができる。

本発明の操作装置において、ブレーキ付与部が、磁気応答性材料と、磁気応答性材料を通過する磁界を発生させる磁界発生部とを備えることが好ましい。
これにより、磁界発生部が発生する磁界が磁気応答性材料を通過することでブレーキトルクを発生させることができるため、目標の大きさのブレーキトルクとなるように通電で容易に制御でき、かつ、大きなブレーキトルクを生じさせることができる。

本発明によると、より多彩な操作感触が得られ、操作者に与える違和感を小さくすることができる操作装置を提供することができる。

（ａ）は、本発明の実施形態に係る操作装置の概略構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の操作装置の分解斜視図である。本発明の実施形態におけるブレーキ付与部の回転軸に沿った断面図である。本発明の実施形態に係る操作装置の機能ブロック図である。本発明の実施形態において設定値入力部のディスプレイに表示された入力画面の一例を示す図である。本発明の実施形態において設定値入力部のディスプレイに表示された入力画面の一例を示す図である。回転操作の途中で回転方向を変更したときの状態を示す図である。（ａ）は、回転方向を変えた場合において、現在回転トルクから目標回転トルクへ回転トルクを増加させる場合の設定例を示すグラフ、（ｂ）は、現在回転トルクから目標回転トルクへ回転トルクを減少させる場合の設定例を示すグラフ、（ｃ）は、回転方向を変えた場合において、時間変化調整部による調整を行わなかった場合のトルクの変化を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る操作装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係る操作装置１０の概略構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の操作装置１０の分解斜視図である。図２は、本実施形態におけるブレーキ付与部４０の回転軸ＡＸに沿った断面図、図３は操作装置１０の機能ブロック図である。
なお、以下の説明において、回転軸ＡＸに沿った方向を上下方向とし、上側から下側を見た状態を平面視と言うことがある。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、操作装置１０は、固定部１１と、固定部１１に回転自在に支持された回転体１２とを有している。なお、図１（ａ）、（ｂ）においては、制御部８０（図３参照）や電源回路等の図示を省略している。

回転体１２は、その回転軸ＡＸに沿って延びる操作軸１３（図２参照）が固定されており、回転体１２と操作軸１３は、回転軸ＡＸを中心として回転可能となるように設けられている。
なお、図１（ｂ）においては操作軸１３の図示を省略している。

図１（ａ）に示すように、固定部１１は、回転検出部２０と、回転トルク付与部３０と、ブレーキ付与部４０とを備える。

操作軸１３には、回転検出部２０に設けた検出板（不図示）と、回転トルク付与部３０に設けたロータ（不図示）と、ブレーキ付与部４０に設けた回転板１４（図２参照）とが固定されている。図２に示すように、回転板１４は、操作軸１３の底面に固定されている。回転板１４は、磁性を有するディスクであって、その中心軸が回転軸ＡＸに一致するように配置されており、その上面と下面は回転軸ＡＸに垂直となっている。操作軸１３は、回転体１２の内部に設けたラジアル軸受（不図示）によって支持され、これによって、操作軸１３及び回転体１２は固定部１１に対して相対的に回転可能とされる。

回転検出部２０では、その内部空間に、上記検出板（不図示）と、検出板に対向する回転検出素子（不図示）とが配置されており、これらによって非接触式の回転検出装置が構成されている。回転検出素子は、光学検知器や磁気検知器であり、操作軸１３に固定された検出板の回転に対応する回転角信号（Ａ相とＢ相のエンコーダパルス）を検出し、これによって回転体１２の回転に関する情報、例えば、回転角度、検出時刻、回転方向を、予め定めた基準時間ごとに検出する。

回転トルク付与部３０の内部には、図１に不図示であるが、Ａ相のトルク付与コイル３１Ａと、Ａ相とは異なるＢ相のトルク付与コイル３１Ｂとが固定されている。Ａ相のトルク付与コイル３１ＡとＢ相のトルク付与コイル３１Ｂには、互いに異なる位相の制御電流がそれぞれ与えられる。回転トルク付与部３０には、円柱形状のロータ（磁石）（不図示）が設けられ、その中心軸が回転軸ＡＸ上に位置するように配置されている。このロータに対して回転トルクが与えられるように、Ａ相のトルク付与コイル３１ＡとＢ相のトルク付与コイル３１Ｂに対して、回転角度に対応した制御電流が印加される。これによって回転体１２に回転トルクが付与される。
なお、回転トルク付与部３０は一例であって、Ａ相のトルク付与コイル３１ＡとＢ相のトルク付与コイル３１Ｂに加えて、Ｃ相のトルク付与コイル等をさらに備えてもよい。また、回転トルク付与部３０として２相モータや３相モータ等を用いてもよい。

図２に示すように、ブレーキ付与部４０は、磁気粘性流体４４（磁気応答性材料）、第１ヨーク５０、第２ヨーク６０、第３ヨーク７０、環状部材４２、及び、ブレーキ付与コイル４１を備え、回転板１４を介して、操作軸１３にブレーキトルクを付与する。
なお、図２に示すブレーキ付与部４０は一例であって、回転体１２にブレーキトルクを付与できればこれ以外の構成も可能である。

ブレーキ付与部４０内に配置された回転板１４は、その周囲を、第１ヨーク５０、第２ヨーク６０、第３ヨーク７０、及び、環状部材４２によって囲まれている。第１ヨーク５０は、回転板１４の上側を覆うように配置され、第２ヨーク６０は回転板１４の下側に配置され、さらに、第３ヨーク７０は第１ヨーク５０の上側と、回転板１４の径方向外側を覆うように配置される。第１ヨーク５０、第２ヨーク６０、及び、第３ヨーク７０は、例えば鉄や鋼であって磁性を有する材料で構成される。

第１ヨーク５０は、円環部５１と、円環部５１の上面から円環部５１と同心状に上側へ延びるように一体に設けられた円筒部５２とを備える。円環部５１と円筒部５２は、平面視において、回転軸ＡＸを中心とする円形状をなしており、その外径は、円環部５１よりも円筒部５２の方が小さくされている。円環部５１と円筒部５２の外径の違いにより、円筒部５２の外周面の外側に段差部５３が形成される。

第１ヨーク５０の下面５４は、回転板１４の上面と対向する。この下面５４は、径方向において、回転板１４の外周縁１５に対応する位置まで広がって形成されている。

第２ヨーク６０は、略円板状をなし、回転板１４の下面の下方に配置される。第２ヨーク６０の上面６１は、回転板１４の下面と対向する。

第２ヨーク６０の径方向の中央には、回転板１４の下面のピボット部１６を受容する軸受部６３が設けられている。図２では簡略化しているが、軸受部６３はピボット部１６の形状に対応して、第２ヨーク６０の上面６１から下方に凹んだ凹部、又は、第２ヨーク６０を上下に貫通する孔部であることが好ましい。回転板１４のピボット部１６が軸受部６３に支持されることによって、操作軸１３と回転板１４が軸方向において支持される。

第３ヨーク７０は、第１ヨーク５０を覆い、かつ、第１ヨーク５０の上面と接触する上壁部７１と、上壁部７１の外囲から下向きに延びる側壁部７２とを備える。

第３ヨーク７０は、第３ヨーク７０を上下方向に貫通する貫通孔７３を有しており、この内部に操作軸１３が挿入される。

第３ヨーク７０の側壁部７２の内面には、第２ヨーク６０の径方向の外縁部６２が接続される。これによって、回転板１４が第１ヨーク５０と第２ヨーク６０によって挟まれるとともに、第３ヨーク７０によって径方向外側が囲まれる。

径方向において、第１ヨーク５０と第３ヨーク７０の側壁部７２との間には、非磁性部材からなり円環状をなす環状部材４２が配置されている。この環状部材４２は、平面視において、段差部５３に配設されたブレーキ付与コイル４１と略同一の外径の円形状を有する。環状部材４２は、非磁性材料である熱硬化性材料などにより、径方向においては第１ヨーク５０と第３ヨーク７０との間に固定される。環状部材４２は、その下面４２ａが、軸方向において、第１ヨーク５０の下面５４と同一高さをなすように配置されている。

回転板１４は、上面が第１ヨーク５０の下面５４と対向し、かつ、離間する一方、外周縁１５が第３ヨーク７０の側壁部７２と対向し、かつ、離間している。さらに、回転板１４の下面も、軸受部６３を除いて、第２ヨーク６０の上面６１と対向し、かつ、離間するように配置されている。

これにより、回転板１４と、これを囲む、第１ヨーク５０、環状部材４２、第３ヨーク７０、及び、第２ヨーク６０との間に連続する隙間４３が形成される。この隙間４３には磁気応答性材料としての磁気粘性流体４４が配置される。隙間４３内は、磁気粘性流体４４のみを充填してもよいが、操作軸１３に対する抵抗力を確保できれば空気が入っていても良い。ここで、図示しないが、隙間４３に充填した磁気粘性流体４４が、操作軸１３と第１ヨーク５０との間に浸入しないようにオーリング（Ｏリング）が設けられている。

第１ヨーク５０の段差部５３上であって、径方向において第１ヨーク５０と第３ヨーク７０との間には、回転軸ＡＸを中心として巻回された円環状のブレーキ付与コイル４１が配置されている。ブレーキ付与コイル４１は、径方向において、回転板１４の外周縁１５を含む、回転板１４の外側部分、及び、環状部材４２に対応する範囲に配置されている。また、ブレーキ付与コイル４１は、軸方向において、第１ヨーク５０及び環状部材４２を介して回転板１４と対向している。

ブレーキ付与コイル４１は、磁界発生部として、制御部８０の制御に基づいたＰＷＭ通電部としてのブレーキ通電部９１（図３参照）からの通電により、磁気粘性流体４４を通過する磁界を発生する。
なお、図２においてはブレーキ付与コイル４１への配線を省略している。

ブレーキ付与コイル４１は、第１ヨーク５０と第３ヨーク７０によって径方向の内外から囲まれるとともに、下方では第２ヨーク６０により、上方では第３ヨーク７０によって囲まれている。したがって、ブレーキ付与コイル４１が発生した磁界は、第１ヨーク５０、第２ヨーク６０、及び、第３ヨーク７０によって形成される経路を通じて誘導され、磁気回路が形成される。

ブレーキ付与コイル４１に対して電流が印加されると、図２において矢印で示す磁力線を有する磁界が発生し、第２ヨーク６０においては径方向に沿った磁力線が生じ、第３ヨーク７０の側壁部７２では上下方向に沿った方向の磁力線が生じる。さらに、第３ヨーク７０の上壁部７１では、第２ヨーク６０における磁力線とは逆方向であって径方向に沿った方向の磁力線が生じ、さらに、第１ヨーク５０では、側壁部７２における磁力線とは逆方向で上下方向に沿った方向の磁力線が生じる。これによって、回転板１４では磁力線が上下に通過する。

ここで、環状部材４２を配置したことにより、ブレーキ付与コイル４１の下方において、第１ヨーク５０の円環部５１と、第３ヨーク７０の側壁部７２とが磁気的に分離される。よって、これらの間で径方向に磁力線が通過することがなく、第１ヨーク５０においては上下方向に沿って磁力線が流れ、この磁力線が回転板１４を上下に効率よく横断する。
なお、ブレーキ付与コイル４１に対する通電方向を逆にすると、図２に示す磁力線とは逆向きの磁力線が生じる。

ここで、磁気粘性流体４４は、磁界が印加されると粘度が変化する物質であり、例えば、非磁性の液体（溶媒）中に磁性材料からなる粒子（磁性粒子）が分散された流体である。磁気粘性流体４４に含まれる磁性粒子としては、例えば、カーボンを含有した鉄系の粒子やフェライト粒子が好ましい。磁性粒子の直径は、例えば０．５μｍ以上が好ましく、さらには１μｍ以上が好ましい。磁気粘性流体４４は、磁性粒子が重力で沈殿しにくくなるように、溶媒と磁性粒子を選定することが望ましい。さらに、磁気粘性流体４４は、磁性粒子の沈殿を防ぐカップリング材を含むことが望ましい。

磁気粘性流体４４においては、ブレーキ付与コイル４１に電流を印加して磁界を発生させると、磁気粘性流体４４には上下方向に沿った磁界が与えられる。この磁界により、磁気粘性流体４４中で分散していた磁性粒子は磁力線に沿って集まり、上下方向に沿って並んだ磁性粒子が磁気的に互いに連結され、クラスタが形成される。この状態において、操作者が操作装置１０を回転操作して回転軸ＡＸを中心に操作軸１３を回転させようとする力を与えると、連結された磁性粒子にせん断力がはたらき、これらの磁性粒子による抵抗力（ブレーキトルク）が生じる。このため、磁界を発生させていない状態と比べて操作者に抵抗力を感じさせることができる。この抵抗力の大きさは、発生した磁界の強さに応じて変化する。すなわち、ブレーキ付与コイル４１に印加する電流を制御することによって、所望の大きさの抵抗力を感じるように制御できる。

一方、ブレーキ付与コイル４１による磁界が生じていないときには、磁性粒子は溶媒内で分散されている。したがって、操作者が操作装置１０を回転操作すると、回転体１２は、大きな抵抗力を受けずに、固定部１１に対して相対的に回転する。

図３は、本実施形態の操作装置１０における回路構成を示すブロック図である。
操作装置１０には、制御部８０、回転検出部２０、Ａ相のトルク付与コイル３１Ａ、Ｂ相のトルク付与コイル３１Ｂ、ブレーキ付与コイル４１、Ａ／Ｄ変換部８７、Ａ相のＰＷＭ通電部８９Ａ、Ｂ相のＰＷＭ通電部８９Ｂ、及び、ブレーキ通電部９１が設けられている。

制御部８０は、ＣＰＵやメモリを主体として構成されており、上記メモリから読み出されたプログラムに応じて各種処理が行なわれる。

制御部８０には、演算部８１、現在角度検出部８６、Ａ相変調部８８Ａ、Ｂ相変調部８８Ｂ、ブレーキ変調部９０、及び、分割角度設定部９２が設けられている。演算部８１は、回転トルク設定部８２、ブレーキ設定部８３、時間変化調整部８４、及び、記憶部８５を有している。

操作装置１０には設定値入力部９３が設けられている。設定値入力部９３はキーボードなどの操作装置とディスプレイを有している。設定値入力部９３を操作することによって、演算部８１と分割角度設定部９２に設定値が入力される。なお、設定値入力部９３は、制御部８０と一体の機器に組み込まれていてもよい、あるいは、入力時のみ接続するように分離可能な構成であってもよい。

制御部８０の現在角度検出部８６には、回転検出部２０に設けられた回転検出素子（不図示）が上記基準時間ごとに検出した検知出力が、Ａ／Ｄ変換部８７でディジタル値に変換されて与えられる。制御部８０は、与えられた検知出力に応じた制御信号を、基準時間ごとに回転トルク設定部８２とブレーキ設定部８３へ出力する。また、現在角度検出部８６では、Ａ／Ｄ変換部８７からのデータに基づいて、基準時間ごとに、回転体１２の回転に関する情報を算出し、演算部８１へ出力する。

以下に説明するように、制御部８０において、回転トルク設定部８２は回転トルク付与部３０を制御し、ブレーキ設定部８３はブレーキ付与部４０を制御する。

回転トルク設定部８２では、あらかじめ設定された回転トルクパターンに基づく目標回転トルクを、制御部８０から与えられた制御信号、及び、現在角度検出部８６が基準時間ごとに演算部８１へ出力する情報に応じて設定する。この回転トルクパターンは回転トルクの角度変化としてのパターンである。目標回転トルクは、時間変化調整部８４へ出力される。制御部８０から与えられる制御信号は、回転体１２の回転に関する情報に基づいて生成されているため、例えば、回転角度、検出時刻、回転方向に対応した信号となっている。したがって、回転体１２の回転に関する情報に対応して目標回転トルクも随時変更可能である。例えば、目標回転トルクの設定後に回転体１２が回転されなかった場合は、制御信号にしたがって目標回転トルクの設定は停止され、回転体１２の回転が再開された後は、制御信号にしたがって目標回転トルクの設定が再開される。また、目標回転トルクの設定後の回転体１２の回転状況によっては、制御信号にしたがって目標回転トルクを改めて設定することもできる。

一方、ブレーキ設定部８３では、あらかじめ設定されたブレーキトルクパターンに基づく目標ブレーキトルクを、制御部８０から与えられた制御信号、及び、現在角度検出部８６が基準時間ごとに演算部８１へ出力する情報に応じて設定する。このブレーキトルクパターンはブレーキトルクの角度変化としてのパターンである。目標ブレーキトルクは、時間変化調整部８４へ出力される。上述の通り、制御部８０から与えられる制御信号は、回転体１２の回転に関する情報に基づいて生成されているため、回転体１２の回転に関する情報に対応して目標ブレーキトルクも随時変更可能である。

＜時間変化調整部＞
時間変化調整部８４では、ブレーキトルクと回転トルクとの少なくともいずれか一方について、基準時間よりも長い所定時間で、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへ到達するようにブレーキトルクを変化させ、及び／又は、現在回転トルクから目標回転トルクへ到達するように回転トルクを変化させる。すなわち、時間変化調整部８４は、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへ到達する所定時間、及び／又は、現在回転トルクから目標回転トルクへ到達する所定時間、を基準時間よりも長くするよう変化させる調整機能を有する。
ここで、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへ到達する所定時間、及び／又は、現在回転トルクから目標回転トルクへ到達する所定時間、を基準時間で変化させる場合は、時間変化調整部８４をスキップするように制御される。

基準時間よりも長い所定時間で、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへ到達するようにブレーキトルクを変化させる場合、時間変化調整部８４は、ブレーキトルクについて、目標ブレーキトルクの値にかかわらず、基準時間あたりの変化量が略一定となるようにブレーキトルクを変化させる。同様に、基準時間よりも長い所定時間で、現在回転トルクから目標回転トルクへ到達するように回転トルクを変化させる場合、時間変化調整部８４は、回転トルクについて、目標回転トルクの値にかかわらず、基準時間あたりの変化量が略一定となるように回転トルクを変化させる。

ここで、基準時間あたりの変化量が略一定となるようにブレーキトルク及び／又は回転トルクを変化させるために、時間変化調整部８４は、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへの変化量に対する一定比率の量ずつ階段状に変化するように、ブレーキトルクを変化させ、及び／又は、現在回転トルクから目標回転トルクへの変化量に対する一定比率の量ずつ階段状に変化するように、回転トルクを変化させる。

上記一定比率は、現在回転トルクと目標回転トルクの差（現在回転トルクから目標回転トルクへの変化量）、又は、現在ブレーキトルクと目標ブレーキトルクの差（現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへの変化量）に対して、０．５％以上５％以下の範囲で設定すると、操作者にトルクの階段状の変化を感じさせることなく、ブレーキトルクと回転トルクを変化させることができる。また、ブレーキトルクと回転トルクを変化させる所定時間についても、操作者に与える違和感を抑えるためには、５０ｍｓ以上２００ｍｓ以下の範囲で設定することが好ましい。５０ｍｓ未満の時間では、人間の触感の分解能との関係から、一瞬で変化してしまう感触を与えてしまうため操作者に与える違和感を十分に抑えることができない。一方、２００ｍｓを超える時間では、操作に対する時間遅れ（遅延）として操作者が感知してしまうおそれがあるため好ましくない。これに対して、２００ｍｓ以下にすることで、人が遅延として感じうる時間より短くなるため、ブレーキトルクと回転トルクの急激な変化の抑制を、操作者に遅延として感じさせない時間内に実行することが可能となる。ここで、所定時間が５０ｍｓの場合、上記一定比率を２％とすると、階段状の変化の単位時間は１ｍｓとなり、所定時間が２００ｍｓの場合、一定比率を０．５％とすると、階段状の変化の単位時間は１ｍｓとなる。また、人間の感触は、個人によってばらつきがあるため、所定時間としては、８０ｍｓ以上１７０ｍｓ以下の範囲で設定するとさらに好ましい。

Ａ相変調部８８Ａは、時間変化調整部８４で設定された回転トルクの変化に応じて、Ａ相のＰＷＭ通電部８９Ａを制御し、同様に、Ｂ相変調部８８Ｂは、時間変化調整部８４で設定された回転トルクの変化に応じて、Ｂ相のＰＷＭ通電部８９Ｂを制御する。より具体的には、Ａ相変調部８８Ａは、時間変化調整部８４で設定された回転トルクの変化に基づいた制御値を算出し、この制御値に応じたデューティー比の制御電流をＡ相のトルク付与コイル３１Ａに与え、Ｂ相変調部８８Ｂは、時間変化調整部８４で設定された回転トルクに基づいた制御値を算出し、この制御値に応じたデューティー比の制御電流をＢ相のトルク付与コイル３１Ｂに与える。

また、ブレーキ変調部９０は、時間変化調整部８４で設定されたブレーキトルクの変化に応じて、ブレーキ通電部９１を制御する。より具体的には、ブレーキ変調部９０は、時間変化調整部８４で設定されたブレーキトルクに基づいた制御値を算出し、この制御値に応じたデューティー比の制御電流をブレーキ通電部９１に与える。

ここで、ブレーキトルクパターン及び回転トルクパターンは、それぞれ、回転体１２の回転方向に応じて、単位角度あたりの変化量の異なる第１のトルクパターンと第２のトルクパターンとを少なくとも有することが好ましい。例えば、時計方向の回転が検出された場合では第１のトルクパターンとし、反時計回りの回転が検出された場合では、ブレーキトルクパターン及び回転トルクパターンの少なくとも一方が第１のトルクパターンと異なる第２のトルクパターンとするとよい。

また、ブレーキトルクパターン及び回転トルクパターンは、それぞれ、回転体１２の回転速度に応じて、単位角度あたりの変化量の異なる第３のトルクパターンと第４のトルクパターンとを少なくとも有することが好ましい。例えば、第１の閾値以下の速度で回転されていることが算出されたときには第３のトルクパターンとし、第１の閾値を超えた速度で回転されていることが算出されたときには、ブレーキトルクパターン及び回転トルクパターンの少なくとも一方が第３のトルクパターンと異なる第４のトルクパターンとするとよい。

ここで、第３のトルクパターンと第４のトルクパターンの一方を、上記第１のトルクパターンと第２のトルクパターンと共通としてもよい。また、上記第１の閾値より大きい第２の閾値が設定され、第２の閾値を越える速度で回転されていることが算出されたときには、第３のトルクパターン及び第４のトルクパターンのいずれとも異なるトルクパターンを用いるとよい。

次に、前記操作装置１０の動作を説明する。
図４（ａ）、（ｂ）と図５は、設定値入力部９３のディスプレイに表示された入力画面の一例を示す図である。図４（ａ）は回転体１２を時計回り（ＣＷ）方向に回転する場合のために設定されたトルクパターン（第１のトルクパターン）を示しており、図４（ｂ）は反時計回り（ＣＣＷ）方向に回転する場合のために設定されたトルクパターン（第２のトルクパターン）を示している。図５は、図４（ａ）に示すトルクパターンを第３のトルクパターンとしたとき、これに対して、摩擦感触を付与するように設定されたトルクパターン（第４のトルクパターン）を示している。

図４（ａ）、（ｂ）、及び、図５に示すトルクパターンの設定値の入力は、設定値入力部９３に設けられたキーボード装置や、その他の操作装置を使用して行われる。

設定値入力部９３に設定値を入力して、操作軸１３を回転させるときの感触制御の１単位である分割角度φが設定される。図４（ａ）に示すように、設定値入力部９３のディスプレイには、分割角度設定画面１０１が表示され、設定された１回転内の分割数と分割角度φを確認できる。分割角度φは自由に設定することができ、図４（ａ）に示す分割角度設定画面１０１では、回転体１２の１回転が１２分割され、分割角度φが３０度の均等な角度に設定されている。１回転内の分割数は、６や２４など自由に選択することができる。また複数の分割角度φを均等な角度ではなく異なる角度に設定することができる。さらに、分割角度が１つの角度だけであってもよい。すなわち、回転体１２が１つの分割角度の範囲内でのみで回動できるようにしてもよい。

さらに、トルクパターンとして、設定値入力部９３のディスプレイには、ブレーキ設定画面１０２、１０４（図４（ａ）、（ｂ）の上側のチャート図）と、回転トルク設定画面１０３、１０５（図４（ａ）、（ｂ）の下側のチャート図）とが表示される。または、ブレーキ設定画面１０２、１０６（図４（ａ）、図５の上側のチャート図）と、回転トルク設定画面１０３、１０７（図４（ａ）、図５の下側のチャート図）とが表示される。

ブレーキ設定画面１０２、１０４、１０６では、分割角度設定部９２で設定された１つの分割角度φ（図４（ａ）に示す例では「φ＝３０度」）がさらに３１の角度（横軸）に細分されており、３０分割のそれぞれの角度位置でのブレーキトルクの大きさ（縦軸）を可変させて設定できるようになっている。

同様に、回転トルク設定画面１０３、１０５、１０７には、分割角度設定部９２で設定された１つの分割角度（φ＝３０度）がさらに３１の角度に細分されており、３０分割のそれぞれの角度位置で回転トルクの向きと大きさを可変させて設定できるようになっている。
設定されたブレーキトルクの角度変化としてのブレーキトルクパターン、及び、回転トルクの角度変化としての回転トルクパターン、分割角度φ等は、記憶部８５に記憶される。

ここで、図４（ａ）、（ｂ）を参照して、回転方向によって感触を変化させる場合について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）に示す設定例は、操作軸１３に固定された回転体１２を手で保持し、時計回り（ＣＷ）方向（図４（ａ））又は反時計回り（ＣＣＷ）方向（図４（ｂ））へ回転させる操作を行うときに、１つの分割角度φ内で設定されるブレーキトルクと回転トルクの変化をそれぞれ示している。

図４（ａ）に示すブレーキ設定画面１０２と回転トルク設定画面１０３では、左端が分割角度の開始点Ａｓであり、右端が終点Ａｅとなっているのに対して、図４（ｂ）に示すブレーキ設定画面１０４と回転トルク設定画面１０５では、右端が分割角度の開始点Ａｓであり、左端が終点Ａｅとなっている。

図４（ａ）、（ｂ）に示すブレーキ設定画面１０２、１０４においては、１つの分割角度φ（＝３０度）の開始点Ａｓと終点Ａｅにおいて、ブレーキトルクが、所定の大きさに設定されている。一方、開始点Ａｓと終点Ａｅとの間の中間期間では、ブレーキトルクは、きわめて弱くなっている。ブレーキ設定画面１０２、１０４に表示されている各角度位置でのブレーキトルクの設定値は、図３に示すブレーキ設定部８３からブレーキ変調部９０に与えられ、ブレーキ変調部９０でブレーキ通電部９１が制御されて、ブレーキ付与コイル４１に与えられるパルス状の制御電流のデューティー比が決められる。

このようにブレーキトルクパターンを設定した結果、１つの分割角度φの開始点Ａｓと終点Ａｅでブレーキ付与コイル４１に大きな電流が与えられ、ブレーキ付与コイル４１で誘導されるブレーキ磁界で、隙間４３内に充填されている磁気粘性流体４４内の磁性粉が凝集構造やブリッジ構造となり、回転体１２の回転抵抗が増大する。分割角度φの開始点Ａｓと終点Ａｅとの間の中間期間では、ブレーキ付与コイル４１にほとんど通電されず、ブレーキ磁界が誘導されることがない。この期間では、磁気粘性流体４４の粘度が高くなることはなく、回転体１２に与えられるブレーキトルクが小さくなる。

図４（ａ）に示す回転トルク設定画面１０３では、１つの分割角度φ（＝３０度）の開始点Ａｓから終点Ａｅに向けて、回転トルクの向きと大きさが、ほぼ正弦曲線に沿って変化するように設定されている。分割角度φの開始点Ａｓと終点Ａｅで、回転体１２に与えられる回転トルクがほぼゼロである。分割角度φの開始点Ａｓから分割角度φの中間点までの期間では、回転体１２に対して反時計方向（ＣＣＷ）の回転トルク（抵抗トルク）が与えられ、その回転トルクの大きさも徐々に変化する。分割角度φの中間点から分割角度φの終点Ａｅまでの期間では、回転体１２に対して時計方向（ＣＷ）の回転トルク（引き込みトルク）が与えられ、その大きさは徐々に変化するよう設定されている。

図４（ｂ）に示す回転トルク設定画面１０５では、上記回転トルク設定画面１０３（図４（ａ））とは、時計方向と反時計方向で逆となるが、１つの分割角度φの開始点Ａｓから終点Ａｅに向けて、回転トルクの向きと大きさが、ほぼ正弦曲線に沿って変化するように設定されている。また、回転トルクの大きさの最大値は、上記回転トルク設定画面１０３の場合よりも小さく設定されている。したがって、分割角度φの中間点から分割角度φの終点Ａｅまでの期間では、回転体１２に対して時計方向の回転トルク（引き込みトルク）が与えられ、その大きさは徐々に変化するが、回転トルクは上記回転トルク設定画面１０３の場合よりも小さくなる。

図４（ａ）におけるブレーキ設定画面１０２で示すブレーキトルクパターンと、同図における回転トルク設定画面１０３で示す回転トルクパターンが設定されると、回転体１２を保持して時計方向へ回転させようとする手に対する操作フィードバック力が変化する。図４（ｂ）のブレーキ設定画面１０４に示すブレーキトルクパターンと、同図に示す回転トルク設定画面１０５に示す回転トルクパターンとがそれぞれ設定された場合に、回転体１２を反時計方向へ回転させようとするときにも、回転操作する手に対する操作フィードバック力が変化する。ここで、回転トルク設定画面１０５で設定された回転トルクパターンは、回転トルク設定画面１０３で設定された回転トルクパターンよりも回転トルクの大きさを小さく設定してあるため、手に対する操作フィードバック力は小さくなり、操作者は回転方向の違いをフィードバック力の違いで実感することができる。よって、回転方向を変えることで操作感触の遷移が可能となるため、より多彩な操作感触を与えることができる。

より具体的には、回転体１２を時計方向へ回転させると、図４（ａ）に示すように、分割角度φの開始点Ａｓで、ブレーキ付与部４０で回転体１２にブレーキトルクが作用するため、回転抵抗が高くなる。操作部を少し回転させるとブレーキトルクが解除されるが、分割角度φの開始点Ａｓから中間点までは、反時計方向（ＣＣＷ）への抵抗トルクとしての回転トルクが与えられ、中間点を過ぎると、時計方向（ＣＷ）への引き込みトルクとしての回転トルクが与えられて、分割角度φの終点Ａｅでは再びブレーキトルクが作用する。その結果、回転体１２を３６０度回転させる間に、分割角度φごとに、ブレーキトルクが間欠的に作用し、分割角度φ内では抵抗トルクと引き込みトルクが作用し、あたかも機械的な接点を持つロータリスイッチを回転させているような操作感触を得ることができる。

回転体１２を反時計方向へ回転させた場合についても、図４（ｂ）に示すように、分割角度φの開始点Ａｓで、ブレーキ付与部４０で回転体１２にブレーキトルクが作用するため、回転抵抗が高くなる。操作部を少し回転させるとブレーキトルクが解除されるが、分割角度φの開始点Ａｓから中間点までは、時計方向（ＣＷ）への抵抗トルクとしての回転トルクが与えられ、中間点を過ぎると、反時計方向（ＣＣＷ）への引き込みトルクとしての回転トルクが与えられて、分割角度φの終点Ａｅでは再びブレーキトルクが作用する。その結果、回転体１２を３６０度回転させる間に、分割角度φごとに、ブレーキトルクが間欠的に作用し、分割角度φ内では抵抗トルクと引き込みトルクが作用し、あたかも機械的な接点を持つロータリスイッチを回転させているような操作感触を得ることができる。

次に、図４（ａ）と図５を参照して、回転速度によって感触を変化させる場合について説明する。
図５に示す設定例は、操作軸１３に固定された回転体１２を反時計回り（ＣＣＷ）方向へ回転させる操作を行う際に、所定のブレーキトルクを与えることで摩擦感触を付与する場合の、１つの分割角度φ内で設定されるブレーキトルクと回転トルクの変化をそれぞれ示している。図５に示すブレーキ設定画面１０６と回転トルク設定画面１０７では、図４（ｂ）と同様に、右端が分割角度の開始点Ａｓであり、左端が終点Ａｅとなっている。

図５に示すブレーキ設定画面１０６においては、１つの分割角度φ（＝３０度）の開始点Ａｓと終点Ａｅにおいて、ブレーキトルクが、所定の大きさに設定されている。また、開始点Ａｓと終点Ａｅとの間の中間期間では、開始点Ａｓと終点Ａｅのときのブレーキトルクの半分の力が設定されている。ブレーキ設定画面１０６に表示されている各角度位置でのブレーキトルクの設定値は、図３に示すブレーキ設定部８３からブレーキ変調部９０に与えられ、ブレーキ変調部９０でブレーキ通電部９１が制御されて、ブレーキ付与コイル４１に与えられるパルス状の制御電流のデューティー比が決められる。

なお、図５に示す回転トルク設定画面１０７は、図４（ｂ）に示す回転トルク設定画面１０５と同一としており、１つの分割角度φの開始点Ａｓから終点Ａｅに向けて、回転トルクの向きと大きさが、ほぼ正弦曲線に沿って変化するように設定されている。

このようにブレーキトルクパターンを設定した結果、１つの分割角度φの開始点Ａｓと終点Ａｅでブレーキ付与コイル４１に大きな電流が与えられ、ブレーキ付与コイル４１で誘導されるブレーキ磁界で、隙間４３内に充填されている磁気粘性流体４４内の磁性粉が凝集構造やブリッジ構造となり、回転体１２の回転抵抗が増大する。

分割角度φの開始点Ａｓと終点Ａｅとの間の中間期間においても、図４（ｂ）に示すブレーキトルクパターンとは異なり、ブレーキ付与コイル４１に所定の電流が与えられ続けるため、ブレーキ付与コイル４１で誘導されるブレーキ磁界によって、磁気粘性流体４４内の磁性粉が凝集構造やブリッジ構造となり、回転体１２に対して所定の回転抵抗が継続的に与えられ、これによって、反時計回り（ＣＣＷ）方向へ回転させる操作において、第１の速度と第２の速度とで異なる感触が得られる。よって、操作者の回転操作による回転速度によって操作感触が異なるため、より多彩な操作感触を与えることができる。

上述のように、回転操作の方向や回転速度によって異なるトルクパターンが適用されるため、多彩な操作感触が実現可能となる一方で、例えば回転操作の途中で反対方向への操作を行った場合や、回転速度の異なるトルクパターンに変更した場合に、回転トルクやブレーキトルクに大きな差が生じることがある。

例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示す角度Ａ１において、反時計回り方向（図４（ｂ））から時計回り方向（図４（ａ））へ回転方向を変更した場合、変更の前後でブレーキトルクによる抵抗力に差はない一方で、図６に示すように、回転トルクにおいては、反時計回り回転時の回転トルクＰ１１から、時計回り回転時の回転トルクＰ１２へ大きく増加する。

操作装置１０においては、時間変化調整部８４が、現在回転トルクである上記回転トルクＰ１１から、目標回転トルクである上記回転トルクＰ１２へ、基準時間よりも長い所定時間で回転トルクを増加させている。より具体的には、図７（ａ）に示すように、回転方向を変更した現在時刻ｔ１から、基準時間よりも長い時間が経過した後の時刻ｔ２まで、回転トルクを、時間の経過に対して階段状に徐々に増加させている。すなわち、単位時間ＤＴごとに、差分ＤＰずつ回転トルクを増加させている。ここで、図７（ａ）は、回転方向を変えた場合において、現在回転トルクから目標回転トルクへ回転トルクを増加させる場合の設定例を示すグラフである。

図７（ａ）に示すように、回転トルクは、時間の経過に対して一定比率（ＤＰ／ＤＴ）の量ずつ階段状に増加させており、このように階段状に増加させることにより、基準時間あたりの回転トルクの変化量は略一定となっている。この一定比率を所定の範囲、例えば、現在回転トルクと目標回転トルクの差に対して０．５％以上５％以下の範囲で設定すると、人間の触感のスピードとの関係から、操作者に対して与える違和感、すなわち回転トルクの急激な変化に基づく違和感を小さく抑えることが可能となる。ブレーキトルクと回転トルクを変化させる所定時間を５０ｍｓとした場合、一定比率（ＤＰ／ＤＴ）を２％とすると、階段状の変化の単位時間ＤＴは１ｍｓとなり、上記所定時間を２００ｍｓとした場合、一定比率（ＤＰ／ＤＴ）を０．５％とすると、単位時間ＤＴは１ｍｓとなる。

基準時間あたりの変化量は、目標回転トルクの値にかかわらず、略一定になることが好ましい。したがって、目標回転トルクと現在回転トルクの差が大きくなるほど、回転トルクが増加する階段状のステップ数が多くなる。

また、基準時間あたりの回転トルクの変化量は、人間の触感のスピードに鑑みて、操作者の違和感を生じない程度の時間（所定時間）で目標トルクに到達するように設定する。所定時間の下限値としては、人間の触感の分解能との関係から、一瞬で変化してしまう感触を与えてしまうことのない時間、例えば５０ｍｓとすることが好ましい。また、所定時間の上限値としては、操作に対する時間遅れとして操作者が感知してしまうことのない時間、例えば２００ｍｓとするとよい。

一方、時間変化調整部８４による調整を行わない場合には、図７（ｃ）に示すように、反時計回り回転時の回転トルクＰ１１から、時計回り回転時の回転トルクＰ１２へ急激に増加してしまうため、操作者は、回転トルクパターンとは異なる、回転トルクの大きな変化を感知してしまい、予期しない違和感を持ってしまうこととなる。

以上、回転方向の変更に伴って回転トルクが大きく増加する場合について説明したが、図４（ａ）、（ｂ）に示す例において、角度Ａ２においては、時計回り方向（図４（ａ））から反時計回り方向（図４（ｂ））へ回転方向を変更すると、変更の前後でブレーキトルクによる抵抗力に差はない一方で、回転トルクは、時計回り回転時の回転トルクＰ２１から、反時計回り回転時の回転トルクＰ２２へ大きく減少する。

この場合には、図７（ａ）に示す例とは逆に、図７（ｂ）に示すように、現在回転トルクである上記回転トルクＰ２１から、目標回転トルクである上記回転トルクＰ２２へ、基準時間よりも長い所定時間で回転トルクを減少させる。すなわち、図７（ｂ）に示すように、回転方向を変更した現在時刻ｔ３から、基準時間よりも長い時間が経過した後の時刻ｔ４まで、回転トルクを、時間の経過に対して階段状に徐々に減少させる。ここで、図７（ｂ）は、回転方向を変えた場合において、現在回転トルクから目標回転トルクへ回転トルクを減少させる場合の設定例を示すグラフである。

この場合の回転トルクは、図７（ａ）に示す場合とは正負逆になるが、時間の経過に対して一定比率（ＤＰ／ＤＴ）の量ずつ階段状に減少させており、このように階段状に減少させることにより、基準時間あたりの回転トルクの変化量は略一定となる。この一定比率を所定の範囲、例えば、現在回転トルクと目標回転トルクの差に対して０．５％以上５％以下の範囲で設定すると、人間の触感のスピードとの関係から、操作者に対して与える違和感、すなわち回転トルクの急激な変化に基づく違和感を小さく抑えることが可能となる。

基準時間あたりの変化量を略一定にする点や、基準時間あたりの回転トルクの変化量については、図７（ａ）に示す場合と同様である。

ここで、図４（ａ）と図４（ｂ）に示す例では、いずれの回転方向においても、開始点Ａｓと終点Ａｅとの間の中間期間においてブレーキトルクを極めて弱くしている点で同一であったが、図４（ａ）に示すトルクパターンから図５に示すトルクパターンへ変更させる場合のように、回転方向によって、中間期間におけるブレーキトルクが異なる場合についても、図７（ａ）、（ｂ）における回転トルクの変化と同様に、基準時間よりも長い所定時間で現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへ到達するようにブレーキトルクを変化させる。

以上のとおり、回転体１２の回転方向や回転速度の算出結果などに伴って、現在ブレーキトルク又は現在回転トルクから、目標ブレーキトルク又は現在回転トルクへの急激な変化が生じたとしても、基準時間よりも長い所定時間で、現在ブレーキトルクから目標ブレーキトルクへ到達するようにブレーキトルクを変化させ、及び／又は、現在回転トルクから目標回転トルクへ到達するように回転トルクを変化させることにより、上記急激な変化が操作者の触感に顕在化しないように緩和することができ、これにより、操作者が予期しないトルク変動の発生を抑えることが可能となり、操作者に与える違和感を小さくすることができる。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。

以上のように、本発明に係る操作装置は、より多彩な操作感触が得られ、操作者に与える違和感を小さくすることができる点で有用である。

１０操作装置
１１固定部
１２回転体
１３操作軸
１４回転板
１５外周縁
１６ピボット部
２０回転検出部
３０回転トルク付与部
３１ＡＡ相のトルク付与コイル
３１ＢＢ相のトルク付与コイル
４０ブレーキ付与部
４１ブレーキ付与コイル
４２環状部材
４２ａ環状部材の下面
４３隙間
４４磁気粘性流体（磁気応答性材料）
５０第１ヨーク
５１円環部
５２円筒部
５３段差部
５４下面
６０第２ヨーク
６１上面
６２外縁部
６３軸受部
７０第３ヨーク
７１上壁部
７２側壁部
７３貫通孔
８０制御部
８１演算部
８２回転トルク設定部
８３ブレーキ設定部
８４時間変化調整部
８５記憶部
８６現在角度検出部
８７Ａ／Ｄ変換部
８８ＡＡ相変調部
８８ＢＢ相変調部
８９ＡＡ相のＰＷＭ通電部
８９ＢＢ相のＰＷＭ通電部
９０ブレーキ変調部
９１ブレーキ通電部
９２分割角度設定部
９３設定値入力部
１０１分割角度設定画面
１０２、１０４、１０６ブレーキ設定画面
１０３、１０５、１０７回転トルク設定画面
ＡＸ回転軸

Claims

固定部と、
前記固定部に回転自在に支持された回転体と、
少なくとも回転角度を含む、前記回転体の回転に関する情報を基準時間ごとに検出する回転検出部と、
前記回転体にブレーキトルクを付与するブレーキ付与部と、
前記回転体に回転トルクを付与する回転トルク付与部と、
前記ブレーキ付与部及び前記回転トルク付与部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ブレーキ付与部を制御するブレーキ設定部と、前記回転トルク付与部を制御する回転トルク設定部と、前記ブレーキトルクの角度変化としてのブレーキトルクパターン、及び、前記回転トルクの角度変化としての回転トルクパターンを記憶する記憶部とを有し、前記基準時間ごとに前記ブレーキ設定部と前記回転トルク設定部へ制御信号を出力し、この制御信号、及び、前記回転検出部が前記基準時間ごとに検出する前記情報に応じて、前記ブレーキ設定部は、前記ブレーキトルクパターンに基づく目標ブレーキトルクを設定し、前記回転トルク設定部は、前記回転トルクパターンに基づく目標回転トルクを設定し、
前記制御部は時間変化調整部を有し、前記時間変化調整部は、前記ブレーキトルクと前記回転トルクとの少なくともいずれか一方について、前記基準時間よりも長い所定時間で、現在ブレーキトルクから前記目標ブレーキトルクへ到達するように前記ブレーキトルクを変化させ、及び／又は、現在回転トルクから前記目標回転トルクへ到達するように前記回転トルクを変化させることを特徴とする操作装置。
前記時間変化調整部は、前記ブレーキトルクと前記回転トルクとの少なくともいずれか一方について、前記目標ブレーキトルクの値にかかわらず、前記基準時間あたりの変化量が略一定となるように前記ブレーキトルクを変化させ、及び／又は、前記目標回転トルクの値にかかわらず、前記基準時間あたりの変化量が略一定となるように前記回転トルクを変化させる請求項１に記載の操作装置。
前記時間変化調整部は、前記ブレーキトルクと前記回転トルクとの少なくともいずれか一方について、前記現在ブレーキトルクから前記目標ブレーキトルクへの変化量に対する一定比率の量ずつ階段状に変化するように、前記ブレーキトルクを変化させ、及び／又は、前記現在回転トルクから前記目標回転トルクへの変化量に対する一定比率の量ずつ階段状に変化するように、前記回転トルクを変化させる請求項２に記載の操作装置。
前記一定比率は０．５％以上５％以下の範囲で設定される請求項３に記載の操作装置。
前記所定時間は５０ｍｓ以上２００ｍｓ以下の範囲で設定される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の操作装置。
前記ブレーキトルクパターン及び前記回転トルクパターンは、それぞれ、前記回転体の回転方向に応じて、単位角度あたりの変化量の異なる第１のトルクパターンと第２のトルクパターンとを少なくとも有する請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の操作装置。
前記ブレーキトルクパターン及び前記回転トルクパターンは、それぞれ、前記回転体の回転速度に応じて、単位角度あたりの変化量の異なる第３のトルクパターンと第４のトルクパターンとを少なくとも有する請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の操作装置。
前記ブレーキ付与部が、磁気応答性材料と、前記磁気応答性材料を通過する磁界を発生させる磁界発生部とを備える請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の操作装置。