DE112019006691T5

DE112019006691T5 - Eingabevorrichtung, und bedieneinheit

Info

Publication number: DE112019006691T5
Application number: DE112019006691.9T
Authority: DE
Inventors: Tatsuhiro TOMIYAMA; Takeaki Maehata; Yoshihiro Hashimoto; Yukio Miura; Kazunari Takahashi
Original assignee: Alps Alpine Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2021-10-14
Also published as: US20210287862A1; JPWO2020149120A1; WO2020149120A1; CN113196434B; US11810738B2; JP7142108B2; CN113196434A

Abstract

Bereitstellung einer Eingabevorrichtung und einer Bedieneinheit, die Signale ausgeben, die eine Betätigungsrichtung und Ein/Aus-Zustände entsprechend einem Betätigungsbetrag anzeigen.[MITTEL ZUR LÖSUNG]Die Eingabevorrichtung umfasst ein Manipulationsteil, ein bewegliches Element, das an dem Manipulationsteil befestigt ist und eine Drehwelle aufweist, ein Befestigungselement, das so konfiguriert ist, dass es die Drehwelle drehbar lagert, so dass das bewegliche Element drehbar ist, einen Biegesensor, der an dem Manipulationsteil angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass er eine Biegung des Manipulationsteils erfasst, einen Schalter, der an dem beweglichen Element oder dem Befestigungselement angeordnet ist, einen Schalter, der an dem beweglichen Element oder dem Befestigungselement angeordnet ist, durch einen Drehvorgang des beweglichen Elements gedrückt wird und so konfiguriert ist, dass er zwischen einem Ein-Zustand und einem Aus-Zustand umschaltet, wenn ein Biegebetrag/Durchbiegungsbetrag des Manipulationsteils einen vorbestimmten Betrag erreicht, und einen Signalprozessor, der so konfiguriert ist, dass er ein Steuersignal ausgibt, das auf einem ersten Ausgangssignal des Durchbiegungssensors und einem zweiten Ausgangssignal des Schalters basiert.

Description

TECHNIKBEREICH
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Eingabevorrichtungen und Bedieneinheiten.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Konventionell gibt es einen Lastsensor, der eine kleine Größe hat und durch eine elastische Platte mit zwei Paaren von Dehnungsmessstreifen und einem Befestigungsabschnitt in der Mitte gebildet wird und so konfiguriert ist, dass er durch einen flachen Manipulationskörper über ein elastisches Element, das an einem Umfang um den Befestigungsabschnitt herum angeordnet ist, gedrückt wird, so dass eine Richtung und eine Größe eines Ausgangssignals entsprechend einer gedrückten Position und einer Verschiebung des flachen Manipulationskörpers einstellbar ist (siehe z. B. Patentdokument 1).
DOKUMENTE ZUM STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: Japanische Laid-Open-Patentveröffentlichung Nr. H10-260097
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
PROBLEM, DAS DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLL
Der herkömmliche Lastsensor gibt ein Signal aus, das eine Richtung entsprechend einer Manipulationsrichtung anzeigt, gibt aber keine anderen Signale aus.
Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Eingabevorrichtung und eine Bedieneinheit bereitzustellen, die Signale ausgeben, die eine Manipulationsrichtung und Ein/Aus-Zustände entsprechend einem manipulierten Betrag anzeigen.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Eingabevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Manipulationsteil; ein bewegliches Element, das an dem Manipulationsteil befestigt ist und eine Drehwelle aufweist; ein Befestigungselement, das so konfiguriert ist, dass es die Drehwelle drehbar lagert, so dass das bewegliche Element drehbar ist; einen Biegesensor, der an dem Manipulationsteil angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass er eine Biegung des Manipulationsteils erfasst; einen Schalter, der an dem beweglichen Element oder dem Fixierelement angeordnet ist, durch einen Drehvorgang des beweglichen Elements gedrückt wird und so konfiguriert ist, dass er zwischen einem Ein-Zustand und einem Aus-Zustand umschaltet, wenn ein Biegebetrag/Durchbiegungsbetrag des Manipulationsteils einen vorbestimmten Betrag erreicht; und einen Signalprozessor, der so konfiguriert ist, dass er ein Steuersignal ausgibt, das auf einem ersten Ausgangssignal des Durchbiegungssensors und einem zweiten Ausgangssignal des Schalters basiert.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Es ist möglich, eine Eingabevorrichtung und eine Bedieneinheit bereitzustellen, die Signale ausgeben, die eine Manipulationsrichtung/Stellrichtung/ Betätigungsrichtung und Ein/Aus-Zustände entsprechend einem Stellbetrag anzeigen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das den Innenraum eines Fahrzeugs 10 mit einer Bedieneinheit 50 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Diagramm, das eine Eingabevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Explosionsansicht, die die Eingabevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
4 ist eine Draufsicht, die die Eingabevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
5 ist eine Seitenansicht, die die Eingabevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Diagramm, das die Charakteristik einer Reaktionskraft in Bezug auf einen Biegebetrag eines Knopfes 130 zeigt.
7 ist ein Diagramm, das eine Schaltung der Eingabevorrichtung 100 zeigt.
8 ist ein Diagramm, das eine durch ein Signal L/R und ein Signal U/D bestimmte Manipulationsrichtung des Knopfes 130 zeigt.
9A ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess einer Bestimmungseinheit 161 des Signalprozessors 160 veranschaulicht, die die Manipulationsric htung des Knopfes 130 bestimmt.
9B ist ein Flussdiagramm, das den Prozess der Bestimmungseinheit 161 des Signalprozessors 160 veranschaulicht, die die Manipulationsrichtung des Knopfes 130 bestimmt.
9C ist ein Flussdiagramm, das den Prozess der Bestimmungseinheit 161 des Signalprozessors 160 veranschaulicht, die die Manipulationsrichtung des Knopfes 130 bestimmt.
10A ist ein Diagramm, das ein Betriebsbeispiel basierend auf einem vom Signalprozessor 160 ausgegebenen Steuersignal zeigt.
10B ist ein Diagramm, das das Betriebsbeispiel basierend auf dem vom Signalprozessor 160 ausgegebenen Steuersignal darstellt.

ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen beschrieben, die mit der Eingabevorrichtung und der Bedieneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
<Ausführungsform>
1 ist ein Diagramm, das den Innenraum eines Fahrzeugs 10 zeigt, das mit einer Bedieneinheit 50 gemäß einer Ausführungsform ausgestattet ist. Das Fahrzeug 10 umfasst einen Fahrersitz 11, einen Beifahrersitz 12, eine Mittelkonsole 13, einen Außenspiegel 14, einen Innenspiegel 15 und ein Display 16. Die Bedieneinheit 50 ist an der Mittelkonsole 13 vorgesehen, die im Innenraum des Fahrzeugs 10 zwischen dem Fahrersitz 11 und dem Beifahrersitz 12 angeordnet ist. Die Bedieneinheit 50 umfasst einen Hauptkörper 51 und einen Knopf 52.
Die Bedieneinheit 50 ist zur Bedienung verschiedener Einrichtungen des Fahrzeugs 10 vorgesehen und kann z. B. zur Verstellung des Außenspiegels 14 und des Innenspiegels 15 verwendet werden. Wenn ein Benutzer den Knopf 52 manuell in eine Auf-und-Ab-Richtung und eine Links-und-Rechts-Richtung biegt, können der Außenspiegel 14 und der Innenspiegel 15 in die Auf-und-Ab-Richtung und die Links-und-Rechts-Richtung verstellt werden.
2 ist ein Diagramm, das eine Eingabevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Die Eingabevorrichtung 100 ist im Inneren der Bedieneinheit 50 von 1 untergebracht. Die Eingabevorrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 110, einen Hebel 120, einen Knopf 130, einen flexiblen Sensor 140, Druckschalter 150A und 150B, Substrate 151A und 151B, Halter 152A und 152B und Stifte 153A und 153B als Hauptbestandteile. In 2 ist ein Teil des Gehäuses 110 (Wand 110B) in einer Perspektive dargestellt.
Das XYZ-Koordinatensystem wird im Folgenden definiert und beschrieben. Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung eine negative Z-Achsen-Richtung als Unterseite oder abwärts und eine positive Z-Achsen-Richtung als Oberseite oder aufwärts bezeichnet, wobei die Oberseite und die Unterseite jedoch keine universelle Auf-und-Ab-Beziehung darstellen. Bei dem in 1 dargestellten Fahrzeug 10 ist eine Vorwärtsrichtung eine - Y-Richtung, eine Rückwärtsrichtung eine +Y-Richtung, eine linke Richtung eine +X-Richtung, eine rechte Richtung eine -X-Richtung, die obere Richtung eine +Z-Richtung und die Abwärtsrichtung eine -Z-Richtung.
Im Folgenden wird eine Beschreibung in Verbindung mit 3 bis 5, zusätzlich zu 2, gegeben. 3 ist eine Explosionsansicht, die die Eingabevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform zeigt, 4 ist eine Draufsicht, die die Eingabevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform zeigt, und 5 ist eine Seitenansicht, die die Eingabevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Das Gehäuse 110 umfasst einen Körperteil 110A und die Wand 110B. Das Gehäuse 110 ist z. B. aus einem Kunststoff gefertigt. Der Körperabschnitt 110A hat eine allgemein parallelepipedische Form mit einem oberen Abschnitt, der eine in Richtung der Y-Achse verengte Form aufweist, und umfasst einen Aufnahmeabschnitt 110A1 zur Aufnahme des Hebels 120. Das Gehäuse 110 ist ein Beispiel für ein Befestigungselement. Das Gehäuse 110 ist im Inneren des Hauptkörpers 51 der Bedieneinheit 50 von 1 befestigt.
Der Körperabschnitt 110A umfasst eine untere Oberflächenseitenwand (Seite in -Z-Richtung), eine Seitenwand in -X-Richtung und Seitenwände in +Y-Richtung, die den Aufnahmeabschnitt 110A1 umgeben und kontinuierlich auf der Seite in +X-Richtung und der Seite in +Z-Richtung offen sind. Der Körperabschnitt 110 umfasst auch einen Lagerabschnitt 111A, einen Befestigungsabschnitt 112A, Gewindelöcher 113A und einen Befestigungsabschnitt 114A.
Der Lagerabschnitt 111A ist an einem oberen Abschnitt der Oberfläche der Seitenwand in -X-Richtung vorgesehen, die der +X-Richtung zugewandt ist, und stützt drehbar eine Drehwelle 121A auf der Seite des Hebels 120 in -X-Richtung.
Der Befestigungsabschnitt 112A ist an der der +Y-Richtung zugewandten Oberfläche der Seitenwand in -Y-Richtung und an der der -Y-Richtung zugewandten Oberfläche der Seitenwand in +Y-Richtung vorgesehen und enthält eine Gewindebohrung. Der Befestigungsabschnitt 112A ist vorgesehen, um die Halter 152A und 152B durch Schrauben zu befestigen.
Die Gewindelöcher 113A sind an drei Positionen in der Wand des Körperabschnitts 110A vorgesehen, die der Öffnung auf der Seite in +X-Richtung des Körperabschnitts 110A zugewandt sind, und die Wand 110B ist durch drei Schrauben 110C befestigt.
Der Befestigungsabschnitt 114A umfasst vier Vorsprünge, die in den ±X-Richtungen an einer Zwischenposition entlang der Höhenrichtung des Karosserieabschnitts 110A vorstehen, und jeder der vier Vorsprünge umfasst ein Durchgangsloch, das jeden Vorsprung in der Z-Achsenrichtung durchdringt. Der Befestigungsabschnitt 114A ist zum Einsetzen von Schrauben oder Stiften bei der Befestigung der Bedieneinheit an der Mittelkonsole 13 des Fahrzeugs 10 vorgesehen, wie in 1 beispielhaft dargestellt.
Die Wand 110B ist ein Plattenelement, das in einer Ansicht senkrecht zu einer YZ-Ebene eine trapezförmige Form aufweist und einen Lagerabschnitt ähnlich dem Lagerabschnitt 111A enthält, der auf einer in die -X-Richtung weisenden Oberfläche vorgesehen ist.
Der Körperabschnitt 110A und die Wand 110B sind durch die Schrauben 110C in einem Zustand befestigt, in dem der Hebel 120 in dem Aufnahmeabschnitt 110A1 aufgenommen ist, die Drehwelle 121A auf der -X-Richtungsseite in den Lagerabschnitt 111A eingesetzt ist und eine Drehwelle 121A auf der +X-Richtungsseite in den Lagerabschnitt der Wand 110B eingesetzt ist, so dass das Gehäuse 110 den Hebel 120 drehbar hält.
Der Hebel 120 umfasst eine Basis 121 und einen verlängerten Abschnitt 122. Der Hebel 120 ist z. B. aus einem Kunststoff hergestellt. Die Basis 121 ist ein Element mit einer Parallelepipedform, das sich in Richtung der X-Achse erstreckt, und umfasst die Drehwellen 121A, die von den den ±X-Richtungen zugewandten Oberflächen vorstehen. Der Hebel 120 ist ein Beispiel für ein bewegliches Element.
Zusätzlich sind zwei Gewindebohrungen 121B in der in +Z-Richtung weisenden Oberfläche der Basis 121 vorgesehen. Die Mittelpunkte der Gewindelöcher 121B befinden sich in der Draufsicht an Positionen direkt über den beiden Drehwellen 121A. An den Gewindelöchern 121B ist ein Knopf 130 mit Schrauben 130C befestigt. Der verlängerte Abschnitt 122 ist einstückig an der Seite der Basis 121 in -Z-Richtung angeformt.
Wenn der Hebel 120 im Uhrzeigersinn um die Drehwellen 121A (in Richtung eines Pfeils A in 5) gedreht wird, wenn man von der +X-Richtung aus schaut, stellt der Druckschalter 150A Kontakt mit dem Stift 153A her. Wenn der Hebel 120 gegen den Uhrzeigersinn um die Drehwellen 121A gedreht wird (in Richtung des Pfeils B in 5), stellt der Druckschalter 150B Kontakt mit dem Stift 153B her. Die Drehung im Uhrzeigersinn und die Drehung gegen den Uhrzeigersinn sind Beispiele für Drehungen in einer ersten Drehrichtung bzw. einer zweiten Drehrichtung.
Der Knopf 130 ist ein dünnes Plattenelement, das in der Draufsicht eine rechteckige Form hat und z. B. aus einem Harz hergestellt ist. Der Knopf 130 ist ein Beispiel für ein Manipulationsteil. Der Biegesensor 140 ist an der Unterseite des Knopfes 130 angebracht. Der Knopf 130 ist ein Element, das vom Benutzer, der eine Eingabeoperation an der Eingabevorrichtung 100 durchführt, manipuliert wird. Der Knopf 130 hat das Gewindeloch 131 am Ende in +X-Richtung auf der Seite, die der +Y-Richtung zugewandt ist, und am Ende in -X-Richtung auf der Seite, die der +Y-Richtung zugewandt ist. Die Mittelpunkte der Gewindebohrungen 131 befinden sich an Positionen direkt über den beiden Drehwellen 121A.
Zusätzlich sind die Ecken an den Enden des Knopfes 130 entlang der ±X-Richtung, auf der Seite, die der -Y-Richtung zugewandt ist, abgeschrägt und in der Draufsicht gebogen. Der Knopf 130 wird am oberen Ende des Hebels 120 befestigt, indem die Schrauben 130C durch die Gewindelöcher 131 in die Gewindelöcher 121B des Hebels 120 eingeführt werden. Dementsprechend ist der Knopf 130 in der Richtung, in der sich der Hebel 120 von den Drehwellen 121A aus erstreckt (in Richtung der Z-Achse in einem Zustand, in dem der Hebel 120 nicht gedreht wird), auf der Seite der +Z-Richtung der Drehwellen 121A vorgesehen. Die in +Z-Richtung verlaufende Seite der drehenden Wellen 121A ist ein Beispiel für eine erste Seite.
Ein in 1 dargestellter Knopf 52 ist am Knopf 130 befestigt. Der Knopf 52 ist durch Beschlag, Befestigungsschraube, Verklebung o. Ä. am Knopf 130 befestigt und arbeitet einstückig mit dem Knopf 130.
Da die in +Y-Richtung weisende Seite des Knopfes 130 mit Schrauben am Hebel 120 befestigt ist, wird ein Teil des Knopfes 130, der näher an der in -Y-Richtung weisenden Seite liegt als ein Teil des Knopfes 130 in Kontakt mit dem Hebel 120, durch Biegen verformt, wenn er von der Hand eines Benutzers oder ähnlichem gedrückt wird. Der Knopf 130 wird manipuliert, indem eine Kraft auf die linke Seite (+X-Seite) des Teils des Knopfes 130, der näher an der Seite in -Y-Richtung liegt als der Teil des Knopfes 130, der in Kontakt mit dem Hebel 120 ist, ausgeübt wird, um sich nach oben oder unten zu biegen, oder auf die rechte Seite (-X-Seite) des Teils des Knopfes 130, der näher an der Seite in -Y-Richtung liegt als der Teil des Knopfes 130, der in Kontakt mit dem Hebel 120 ist, um sich nach oben oder unten zu biegen.
Die linke Seite des Knopfes 130 ist eine erste Richtungsseite entlang einer axialen Richtung (X-Achsenrichtung) der rotierenden Wellen 121A, und die rechte Seite des Knopfes 130 ist eine zweite Richtungsseite. In diesem Fall ist die erste Richtung die +X-Richtung, und die zweite Richtung ist die -X-Richtung.
Wenn also die Kraft auf den Knopf 130 ausgeübt wird (Knopf 130 wird gedrückt), dreht sich der Hebel 120 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um die Drehwellen 121A, von der +X-Richtung aus gesehen, und der Druckschalter 150A nimmt Kontakt mit dem Stift 153A auf, oder der Druckschalter 150B nimmt Kontakt mit dem Stift 153B auf.
In diesem Zustand arbeiten der Hebel 120 und der Knopf 130 als Hebel. Ein Drehpunkt sind die drehenden Wellen 121A. Ein Kraftpunkt ist ein Punkt des Knopfes 130, der von der Hand des Benutzers oder ähnlichem berührt wird. Ein Belastungspunkt ist ein Druckpunkt der Druckschalter 150A und 150B, die über die Substrate 151A und 151B am Hebel 120 befestigt sind. Der Druckpunkt der Druckschalter 150A und 150B kann der Punkt der Druckschalter 150A und 150B sein, der direkt oder indirekt durch die Drehbewegung des Hebels 120 gedrückt wird.
Aus diesem Grund kann der Druckpunkt der Druckschalter 150A und 150B der Punkt sein, an dem die Stifte 153A und 153B mit Oberflächen der Druckschalter 150A und 150B in Kontakt kommen, die über die Substrate 151A und 151B am Hebel 120 montiert sind. Der Druckpunkt der Druckschalter 150A und 150B kann der Punkt sein, an dem die Druckschalter 150A und 150B auf den Substraten 151A und 151B montiert sind. Außerdem kann der Druckpunkt der Druckschalter 150A und 150B der Punkt sein, an dem die Substrate 151A und 151B, die mit den Druckschaltern 150A und 150B montiert sind, am Hebel 120 montiert sind.
Der Biegesensor 140 ist vorgesehen, um die eingegebene Manipulationsrichtung des Knopfs 130 zu erfassen, indem er eine im Knopf 130 erzeugte Biegerichtung erkennt. Der Biegesensor 140 ist in 2 und 3 vereinfacht dargestellt, umfasst jedoch drei Sensorabschnitte (Sensoren 141, 142 und 143), wie insbesondere in 4 dargestellt. Die Sensoren 141 bis 143 haben in der Draufsicht die Form eines länglichen Sensorelements und erfassen die Biegung (Verformung) in einer Längsrichtung.
Wie in 4 dargestellt, ist der Sensor 143 so angeordnet, dass er sich in Richtung der Y-Achse (die Längsrichtung ist parallel zur Y-Achse) in der Mitte entlang der Richtung der X-Achse des Knopfes 130 erstreckt. Die Sensoren 141 und 142 sind zeilensymmetrisch angeordnet, bezogen auf eine Symmetrieachse, die durch eine Mittellinie gebildet wird, die sich in Y-Achsenrichtung erstreckt und durch die Mitte einer Breite des Sensors 143 entlang der X-Achsenrichtung verläuft.
Eine Mittelachse 121A1 der rotierenden Wellen 121A ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die Längsrichtung der Sensoren 141 und 142 bildet einen Winkel von 45 Grad in Bezug auf die Mittelachse 121A1 der rotierenden Wellen 121A, und die Längsrichtung des Sensors 143 bildet einen Winkel von 90 Grad in Bezug auf die Mittelachse 121A1 der rotierenden Wellen 121A. Mit anderen Worten, die Sensoren 141, 143 und 142 erstrecken sich in einer 45-Grad-Richtung, einer 90-Grad-Richtung bzw. einer 135-Grad-Richtung in Bezug auf die Mittelachse 121A1 der rotierenden Wellen 121A.
Die Druckschalter 150A und 150B sind Schalter, die zwischen den Zuständen elektrisch ein (leitend) und aus (nichtleitend) schalten können und jeweils dreifach vorhanden sind. Drei Druckschalter 150A und drei Druckschalter 150B sind vorgesehen, um eine Betriebslast des Knopfes 130 auf eine gewünschte Last einzustellen. Die Druckschalter 150A und 150B sind Beispiele für Schalter.
In Bezug auf die Position des Hebels 120 in einer Richtung, in der sich der Hebel 120 von den Drehwellen 121A erstreckt (in der Z-Achsen-Richtung in einem Zustand, in dem der Hebel 120 nicht gedreht wird), sind die Druckschalter 150A und 150B auf der -Z-Richtungsseite der Drehwellen 121A vorgesehen. Die in -Z-Richtung liegende Seite der rotierenden Wellen 121A ist ein Beispiel für eine zweite Seite.
Drei Druckschalter 150A sind auf der der -Y-Richtung zugewandten Oberfläche des Substrats 151A montiert. Das Substrat 151 ist mit Schrauben an der Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 122 des Hebels 120, der der -Y-Richtung zugewandt ist, befestigt, indem die Schrauben 151A2 in die Durchgangslöcher 151A1 eingesetzt werden. Die drei Druckschalter 150A sind in X-Achsenrichtung auf der gleichen Höhenposition angeordnet. Die Druckschalter 150A sind ein Beispiel für ein erstes Schalterteil.
Der Druckschalter 150A hat eine eingebaute Feder und schaltet von einem Aus-Zustand in einen Ein-Zustand, wenn eine vorbestimmte Druckkraft aufgebracht wird, um die Feder zu lösen. Der Druckschalter 150A ist ein normalerweise offener Schalter, der im eingeschalteten Zustand gehalten wird, während er im eingeschalteten Zustand gedrückt wird, und in den ausgeschalteten Zustand schaltet, wenn er nicht mehr gedrückt wird.
Für den Druckschalter 150A kann anstelle des normalerweise offenen Schalters ein normalerweise geschlossener Schalter verwendet werden. In diesem Fall wird der Schalter im Aus-Zustand gehalten, während er gedrückt wird, und schaltet in den Ein-Zustand, wenn er nicht mehr gedrückt wird.
Der Druckschalter 150A schaltet vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand, wenn die vorbestimmte Druckkraft aufgebracht wird, um die Feder zu lösen, und die Druckkraft, die erforderlich ist, um den Druckschalter 150A im gedrückten Zustand zu halten, nimmt schnell ab. Der Druckschalter 150A dieses Typs kann der Hand des Benutzers oder dergleichen, die den Knopf 130 betätigt, ein Gefühl des Klickens vermitteln.
Ähnlich wie die Druckschalter 150A sind die Druckschalter 150B Schalter, die in der Lage sind, zwischen elektrisch eingeschalteten (leitenden) und ausgeschalteten (nicht leitenden) Zuständen zu schalten, und drei Druckschalter 150B sind auf der Oberfläche des Substrats 151B vorgesehen, das die +Y-Richtung umschließt. Die Druckschalter 150B sind ein Beispiel für ein zweites Schalterteil.
Der Druckschalter 150B ist ein normalerweise offener Schalter, ähnlich wie der Druckschalter 150A, jedoch kann ein normalerweise geschlossener Schalter anstelle des normalerweise offenen Schalters verwendet werden. In diesem Fall wird der Schalter im Aus-Zustand gehalten, während er gedrückt wird, und schaltet in den Ein-Zustand, wenn er nicht mehr gedrückt wird.
Das Substrat 151B wird an der Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 122 des Hebels 120, die der +Y-Richtung zugewandt ist, durch Befestigungsschrauben 151B2 befestigt, die in die Durchgangslöcher 151B1 eingeführt werden. Die drei Druckschalter 150B sind entlang der X-Achsenrichtung auf der gleichen Höhenposition angeordnet. Ähnlich wie der Druckschalter 150A kann der Druckschalter 150B der Hand des Benutzers, der den Knopf 130 betätigt, ein Gefühl des Klickens vermitteln.
Der Halter 152A ist ein Element, das durch Einsetzen von drei Stiften 153A gehalten wird und in einem Zustand fixiert ist, in dem die Stifte 153A in drei Durchgangslöcher 152A1 eingesetzt sind. Der Stift 153A kann in der Durchgangsbohrung 152A1 durch Einpassen, Verkleben oder Ähnliches fixiert werden.
Der Halter 152A weist Durchgangslöcher 152A2 auf, die in Richtung der X-Achse in ±Z-Richtung vorstehende Vorsprünge durchdringen, und ist durch Befestigungsschrauben 155, die in das Durchgangsloch 152A2 eingeführt werden, an dem Befestigungsabschnitt 112A des Körperabschnitts 110A befestigt.
Die Positionen der drei Stifte 153A sind auf die Positionen der drei Druckschalter 150A ausgerichtet. Die drei Stifte 153A drücken die Druckschalter 150A, wenn der Knopf 130 betätigt wird und sich der Hebel 120 in die Richtung des in 5 dargestellten Pfeils A dreht. Die Druckschalter 150A wirken als Federelemente zur Begrenzung der Drehung des Hebels 120, bis eine vorbestimmte Druckkraft aufgebracht wird.
Der Halter 152B ist ein Element, das durch Einsetzen von drei Stiften 153B gehalten wird und in einem Zustand fixiert ist, in dem die Stifte 153B in drei Durchgangslöcher 152B1 eingesetzt sind. Der Halter 152B hat Durchgangslöcher 152B2, die Vorsprünge durchdringen, die in der ±Z-Richtung in Richtung der X-Achse vorstehen. Der Halter 152B ist am Körperteil 110A durch Befestigungsschrauben 155 befestigt, die in das Durchgangsloch 152B2 an einem Befestigungsabschnitt (Befestigungsabschnitt ähnlich dem Befestigungsabschnitt 112A) des Körperteils 110A eingesetzt sind.
Die Positionen der drei Stifte 153B sind auf die Positionen der drei Druckschalter 150B ausgerichtet. Die drei Stifte 153B drücken die Druckschalter 150B, wenn der Knopf 130 betätigt wird und sich der Hebel 120 in die Richtung des in 5 dargestellten Pfeils B dreht. Die Druckschalter 150B wirken als Federelemente zur Begrenzung der Drehung des Hebels 120, bis eine vorbestimmte Druckkraft aufgebracht wird.
6 ist ein Diagramm, das die Charakteristik einer Reaktionskraft in Bezug auf einen Biegebetrag des Knopfes 130 zeigt. Der Knopf 130 kann verformt werden, wenn sich ein Teil des Knopfes 130, der näher an der Seite in -Y-Richtung liegt als der Teil, der mit dem Hebel 120 in Kontakt ist, durchbiegt. Wenn der Benutzer mit der Hand oder dergleichen eine Kraft auf den Knopf 130 ausübt, um den Knopf 130 in der oben beschriebenen Weise zu verformen, wird eine Reaktionskraft auf die Hand des Benutzers oder dergleichen ausgeübt. Diese Reaktionskraft ist die Betriebslast des Knopfes 130.
Ein Biegebetrag des Knopfes 130 in der Z-Achsenrichtung ist ein Hub des Knopfes 130 der Eingabevorrichtung 100 und zeigt einen Hub des Endes des Knopfes 130 an, das dem Hub in Y-Richtung entlang der Z-Richtung gegenüberliegt. Die Reaktionskraft ist eine Reaktionskraft des Knopfes 130, die auf die Hand des Benutzers oder ähnliches wirkt, und ist eine Betätigungskraft, die erforderlich ist, um die Druckschalter 150A und 150B durch Manipulation des Knopfes 130 zu betätigen.
Der Knopf 130 und die Druckschalter 150A und 150B können als Federn betrachtet werden, und eine Federkonstante kann mit k bezeichnet werden. Der Knopf 130 und die Druckschalter 150A und 150B sind so ausgelegt, dass eine Reaktionskraft F einen Zielwert F1 erreicht, wenn ein Biegebetrag M des Knopfs 130 einen Zielwert M1 erreicht, und die Federn der Druckschalter 150A und 150B freigegeben werden, um das Gefühl des Klickens zu erzeugen.
Wie in 5 dargestellt, wird, wenn ein Abstand von einer Mitte der Drehwellen 121A auf der XZ-Ebene zu einer Position (Betätigungsposition), in der der Knopf 130 betätigt wird, mit L1 bezeichnet wird, ein Abstand von der Mitte der Drehwellen 121A zu einer Mitte der Schalter 150A und 150B mit L2 bezeichnet wird und eine Druckkraft, die erforderlich ist, um die Federn der Schalter 150A und 150B freizugeben, mit Fs bezeichnet wird, die Reaktionskraft F, die das Gefühl des Klickens liefern kann, durch die folgende Formel (1) ausgedrückt werden. $F=L2/L1×Fs$
Der Biegebetrag M des Knopfes 130 an der Manipulationsposition in diesem Zustand kann durch die folgende Formel (2) ausgedrückt werden. $M=F/k=Fs/k×L2/L1$
Wie in 6 dargestellt, erhöht sich mit zunehmendem Biegebetrag M des Knopfes 130 auch die Reaktionskraft F. Wenn der Biegebetrag M den Zielwert M1 erreicht, werden die Federn der Druckschalter 150A und 150B freigegeben, so dass die Reaktionskraft leicht abnimmt. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Druckschalter 150A und 150B in einem Zustand (vollständig zusammengedrückter Zustand), in dem die Druckschalter 150A und 150B nicht weiter gedrückt werden können. Da die Federn der Druckschalter 150A und 150B freigegeben werden, um die Reaktionskraft leicht zu verringern, ist es möglich, der Hand des Benutzers, die den Knopf 130 berührt, das Gefühl eines Klicks zu vermitteln. Durch Einstellen einer Steifigkeit des Knopfes 130 und der Druckkraft Fs an den Druckschaltern 150A und 150B auf geeignete Werte ist es möglich, ein gewünschtes Klickgefühl zu erzeugen.
In diesem Fall ist es jedoch notwendig, das Material und die Größe (Längen in X- und Y-Achsenrichtung, eine Dicke in Z-Achsenrichtung oder ähnliches) des Knopfes 130 so einzustellen, dass das Klickgefühl in einem Betriebsbereich bereitgestellt werden kann, der kleiner oder gleich einer Streckspannung des Knopfes 130 ist.
7 ist ein Diagramm, das eine Schaltung der Eingabevorrichtung 100 zeigt. Die Eingabevorrichtung 100 umfasst eine Sensorschaltung 140A, und in der Sensorschaltung 140A sind die Sensoren 141 und 142 des Biegesensors 140 und ein Widerstand R1 zwischen einer Stromversorgung Vcc und Masse in Reihe geschaltet. Außerdem sind der Sensor 143 und die Widerstände R2 und R3 in Reihe zwischen der Spannungsversorgung Vcc und der Masse geschaltet. Außerdem sind die Kondensatoren C1 bis C4 an den in 7 dargestellten Positionen vorgesehen.
Darüber hinaus umfasst die Eingabevorrichtung 100 einen Signalprozessor 160. Der Signalprozessor 160 umfasst einen Informationsprozessor, wie z. B. einen Mikrocomputer, und einen Analog-Digital-Wandler (ADC). 7 zeigt eine Bestimmungseinheit 161 und eine Steuersignalausgabeeinheit 162, die durch den Informationsprozessor des Signalprozessors 160 gebildet werden. Die Bestimmungseinheit 161 und die Steuersignal-Ausgabeeinheit 162 stellen Funktionsblöcke des Informationsprozessors des Signalprozessors 160 dar.
Ein Signal L/R, das einen Spannungswert eines Knotens zwischen den Sensoren 141 und 142 anzeigt, ein Signal U/D, das einen Spannungswert eines Knotens zwischen dem Widerstand R3 und dem Sensor 143 anzeigt, und Signale A und B, die Ein/Aus-Zustände der Druckschalter 150A und 150B anzeigen, werden in den Signalprozessor 160 eingegeben. Das Signal L/R und das Signal U/D sind ein Beispiel für erste Ausgangssignale.
Das Signal L/R ist ein Signal, das anzeigt, ob die Eingabeoperation an dem Knopf 130 in die linke (linke) Richtung oder in die rechte (rechte) Richtung ausgeführt wird. Außerdem ist das Signal U/D ein Signal, das anzeigt, ob die Eingabeoperation an dem Knopf 130 in der Aufwärtsrichtung (up) oder in der Abwärtsrichtung (down) durchgeführt wird.
Das Signal L/R und das Signal U/D werden einer Analog-Digital-Wandlung (A/D) unterzogen, bevor sie in die Bestimmungseinheit 161 eingegeben werden. Basierend auf den A/D-gewandelten Signalen L/R und U/D bestimmt die Bestimmungseinheit 161 die Richtung, in der der Knopf 130 manipuliert wird, aus einer oberen linken Richtung, einer unteren linken Richtung, einer oberen rechten Richtung und einer unteren rechten Richtung.
Zusätzlich erkennt die Bestimmungseinheit 161 die Ein/Aus-Zustände der Druckschalter 150A und 150B, basierend auf den Signalen A und B. Die Signale A und B sind ein Beispiel für zweite Ausgangssignale.
Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 162 gibt ein Steuersignal aus, das ein Bestimmungsergebnis der Manipulationsrichtung des Knopfes 130 und ein Bestimmungsergebnis der Ein/Aus-Zustände der Druckschalter 150A und 150B anzeigt. Weiterhin gibt die Steuersignal-Ausgabeeinheit 162 einen Betrag beider oder eines der ersten Ausgangssignale, nämlich das Signal L/R und das Signal U/D, als A/D-konvertierten Digitalwert für das Steuersignal aus.
8 ist ein Diagramm, das die durch das Signal L/R und das Signal U/D bestimmte Manipulationsrichtung des Reglers 130 veranschaulicht. In 8 zeigt die Abszisse einen Signalpegel (Spannungswert) des Signals L/R an, und je höher der Signalpegel des Signals L/R ist, desto weiter nach rechts geht die Abszisse. Die Ordinate zeigt einen Signalpegel (Spannungswert) des Signals U/D an, und je höher der Signalpegel des Signals U/D ist, desto mehr steigt er zur oberen Seite der Ordinate hin an.
Das Signal L/R hat eine solche Eigenschaft, dass der Signalpegel ansteigt, wenn die linke Seite des Knopfes 130 in der Aufwärtsrichtung manipuliert wird und sich biegt, und wenn die rechte Seite des Knopfes 130 in der Abwärtsrichtung manipuliert wird und sich biegt, und der Signalpegel abnimmt, wenn die linke Seite des Knopfes 130 in der Abwärtsrichtung manipuliert wird und sich biegt, und wenn die rechte Seite des Knopfes 130 in der Aufwärtsrichtung manipuliert wird und sich biegt.
Darüber hinaus hat das Signal U/D eine solche Eigenschaft, dass der Signalpegel zunimmt, wenn die linke Seite des Knopfes 130 in der Aufwärtsrichtung manipuliert und gebogen wird, und wenn die rechte Seite des Knopfes 130 in der Aufwärtsrichtung manipuliert und gebogen wird, und der Signalpegel abnimmt, wenn die linke Seite des Knopfes 130 in der Abwärtsrichtung manipuliert und gebogen wird, und wenn die rechte Seite des Knopfes 130 in der Abwärtsrichtung manipuliert und gebogen wird.
Aus diesem Grund werden die Verteilungen der Signalpegel des Signals L/R und des Signals U/D, wenn das Signal L/R auf der Abszisse und das Signal U/D auf der Ordinate aufgetragen wird, wie in 8 dargestellt, wie in 8 dargestellt, wenn der Knopf 130 nach rechts oben, links oben, rechts unten oder links unten bewegt wird.
In 8 ist ein Nichtbetriebsbereich ein Bereich, in dem die Bestimmungseinheit 161 des Signalprozessors 160 feststellt, dass der Knopf 130 nicht betätigt wird, und der auf einen kreuzförmigen Abschnitt in den mittleren Abschnitten der Signalpegel des Signals L/R und des Signals U/D eingestellt ist, wie durch eine gestrichelte Linie angezeigt. Ein Spannungswert des Signals L/R in der Mitte des Nichtbetriebsbereichs ist Vc, ein Spannungswert des Signals L/R an einer unteren Grenze des Nichtbetriebsbereichs ist V1, und ein Spannungswert des Signals L/R an einer oberen Grenze des Nichtbetriebsbereichs ist V2. Ein Spannungswert des Signals U/D in der Mitte des Nichtbetriebsbereichs ist Vm, ein Spannungswert des Signals U/D an der unteren Grenze des Nichtbetriebsbereichs ist V3, und ein Spannungswert des Signals U/D an der oberen Grenze des Nichtbetriebsbereichs ist V4. Der betriebsfreie Bereich ist ein Bereich, in dem mindestens eines der Signale L/R in einem Bereich größer als oder gleich V1 und kleiner als oder gleich V2 und das Signal U/D in einem Bereich größer als oder gleich V3 und kleiner als oder gleich V4, erfüllt ist.
Wenn das Signal L/R kleiner als die untere Grenzspannung V1 des Nichtbetriebsbereichs ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 161, dass der Knopf nach oben rechts oder unten links manipuliert wird, und wenn das Signal L/R größer als die obere Grenzspannung V2 des Nichtbetriebsbereichs ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 161, dass der Knopf nach oben links oder unten rechts manipuliert wird.
Zusätzlich bestimmt die Bestimmungseinheit 161, wenn das Signal U/D kleiner als die untere Grenzspannung V3 des Ruhebereichs ist, dass der Knopf nach links unten oder nach rechts unten manipuliert wird, und wenn das Signal U/D größer als die obere Grenzspannung V4 des Ruhebereichs ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 161, dass der Knopf nach rechts oben oder nach links oben manipuliert wird.
9A bis 9C sind Flussdiagramme, die einen Prozess der Bestimmungseinheit 161 des Signalprozessors 160 zur Bestimmung der Betätigungsrichtung des Knopfes 130 zeigen. Die Bestimmungseinheit 161 speichert einen Signalpegel (einen mittleren Spannungswert Vc des Nichtbetriebsbereichs) des Signals L/R und des Signals U/D in einem Zustand, in dem der Knopf 130 nicht betätigt wird.
Die Bestimmungseinheit 161 liest das Signalpegel (Spannungswert) des Signals U/D (Schritt S1).
Die Bestimmungseinheit 161 bestimmt, ob das Signal L/R größer als der Spannungsmittenwert Vc ist oder nicht (Schritt S2). Ein Fall, in dem das Signal L/R größer als der mittlere Spannungswert Vc ist, entspricht einem Zustand, in dem der Knopf 130 nach links oben oder rechts unten bewegt wird.
Wenn die Bestimmungseinheit 161 feststellt, dass das Signal L/R größer ist als der Mittenspannungswert Vc (JA in S2), berechnet die Bestimmungseinheit 161 eine Variation des Signals L/R (Schritt S3). Diese Variation des Signals L/R ist eine Differenz des Pegels des Signals L/R, der in Schritt S3 des aktuellen Regelzyklus berechnet wurde, in Bezug auf den Pegel des Signals L/R, der in Schritt S3 des vorherigen Regelzyklus berechnet wurde.
Die Bestimmungseinheit 161 bestimmt, ob die Änderung des Signals L/R größer als die obere Grenzspannung V2 des Nichtbetriebsbereichs ist oder nicht (Schritt S4).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 feststellt, dass die Änderung des Signals L/R größer als die obere Grenzspannung V2 des Nichtbetriebsbereichs ist (JA in S4), bestimmt die Bestimmungseinheit 161, ob das Signal U/D größer als der mittlere Spannungswert Vm ist oder nicht (Schritt S5). Ein Fall, in dem das Signal U/D größer als der mittlere Spannungswert Vm ist, entspricht einem Zustand, in dem der Knopf 130 nach oben rechts oder nach oben links bewegt wird.
Wenn die Bestimmungseinheit 161 feststellt, dass das Signal U/D größer ist als der Spannungsmittenwert Vm (JA in S5), berechnet die Bestimmungseinheit 161 eine Variation des Signals U/D (Schritt S6). Diese Variation des Signals U/D ist eine Differenz des Pegels des Signals U/D, der in Schritt S6 des aktuellen Regelzyklus berechnet wurde, in Bezug auf den Pegel des Signals U/D, der in Schritt S6 des vorherigen Regelzyklus berechnet wurde.
Die Bestimmungseinheit 161 bestimmt, ob die Änderung des Signals U/D größer ist als die obere Grenzspannung V4 des Nichtbetriebsbereichs (Schritt S7) oder nicht.
Wenn die Bestimmungseinheit 161 feststellt, dass die Änderung des Signals U/D größer ist als die obere Grenzspannung V4 des Nichtbetriebsbereichs (JA in S7), bestimmt die Bestimmungseinheit 161, dass der Knopf 130 nach links oben manipuliert wird (Schritt S8).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 in Schritt S7 feststellt, dass die Änderung des Signals U/D nicht größer ist als die obere Grenzspannung V4 des Nichtbetriebsbereichs (NO in S7), bestimmt die Bestimmungseinheit 161 außerdem, dass der Knopf 130 nicht manipuliert wird (Schritt S9).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 außerdem in Schritt S4 feststellt, dass die Änderung des Signals L/R nicht größer ist als die obere Grenzspannung V2 des Nichtbetriebsbereichs (No in S4), beendet die Bestimmungseinheit 161 den Prozess (end).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 in Schritt S5 feststellt, dass das Signal U/D nicht größer ist als der Mittenspannungswert Vc (No in S5), berechnet die Bestimmungseinheit 161 eine Variation des Signals U/D (Schritt S10). Diese Variation des Signals U/D ist eine Differenz des Pegels des Signals U/D, der in Schritt S10 des aktuellen Regelzyklus berechnet wurde, in Bezug auf den Pegel des Signals U/D, der in Schritt S10 des vorherigen Regelzyklus berechnet wurde.
Die Bestimmungseinheit 161 bestimmt, ob die Änderung des Signals U/D kleiner als die untere Grenzspannung V3 des Ruhebereichs ist oder nicht (Schritt S11) .
Wenn die Bestimmungseinheit 161 feststellt, dass die Änderung des Signals U/D kleiner ist als die untere Grenzspannung V3 des betriebsfreien Bereichs (JA in S11), bestimmt die Bestimmungseinheit 161, dass der Knopf 130 nach rechts unten manipuliert wird (Schritt S12).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 in Schritt S11 feststellt, dass die Änderung des Signals U/D nicht kleiner ist als die untere Grenzspannung V3 des Nichtbetriebsbereichs (No in S11), bestimmt die Bestimmungseinheit 161 außerdem, dass der Knopf 130 nicht manipuliert wird (Schritt S13) .
Wenn die Bestimmungseinheit 161 außerdem feststellt, dass das Signal L/R nicht größer ist als der mittlere Spannungswert Vc (No in S2), berechnet die Bestimmungseinheit 161 eine Variation des Signals L/R (Schritt S14). Diese Variation des Signals L/R ist eine Differenz des Pegels des Signals L/R, der in Schritt S14 des aktuellen Regelzyklus berechnet wurde, in Bezug auf den Pegel des Signals L/R, der in Schritt S14 des vorherigen Regelzyklus berechnet wurde.
Die Bestimmungseinheit 161 bestimmt, ob die Änderung des Signals L/R kleiner als die untere Grenzspannung V1 des betriebsfreien Bereichs ist oder nicht (Schritt S15).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 feststellt, dass die Änderung des Signals L/R kleiner als die untere Grenzspannung V1 des Nichtbetriebsbereichs ist (JA in S15), bestimmt die Bestimmungseinheit 161, ob das Signal U/D größer als der mittlere Spannungswert Vm ist oder nicht (Schritt S16). Ein Fall, in dem das Signal U/D größer als der mittlere Spannungswert Vm ist, entspricht einem Zustand, in dem der Knopf 130 nach oben rechts oder nach oben links bewegt wird.
Wenn die Bestimmungseinheit 161 feststellt, dass das Signal U/D größer ist als der Mittenspannungswert Vm (JA in S16), berechnet die Bestimmungseinheit 161 eine Variation des Signals U/D (Schritt S17). Diese Variation des Signals U/D ist eine Differenz des Pegels des Signals U/D, der in Schritt S17 des aktuellen Regelzyklus berechnet wurde, in Bezug auf den Pegel des Signals U/D, der in Schritt S17 des vorherigen Regelzyklus berechnet wurde.
Die Bestimmungseinheit 161 bestimmt, ob die Änderung des Signals U/D größer ist als die obere Grenzspannung V4 des Nichtbetriebsbereichs (Schritt S18) oder nicht.
Wenn die Bestimmungseinheit 161 feststellt, dass die Änderung des Signals U/D größer ist als die obere Grenzspannung V4 des Nichtbetriebsbereichs (JA in S18), bestimmt die Bestimmungseinheit 161, dass der Knopf 130 nach rechts oben manipuliert wird (Schritt S19).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 in Schritt S18 feststellt, dass die Änderung des Signals U/D nicht größer als die obere Grenzspannung V4 des Nichtbetriebsbereichs (NO in S18) ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 161 außerdem, dass der Knopf 130 nicht manipuliert wird (Schritt S20).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 außerdem in Schritt S15 feststellt, dass die Änderung des Signals L/R nicht größer ist als die untere Grenzspannung V1 des betriebsfreien Bereichs (NO in S15), beendet die Bestimmungseinheit 161 den Prozess (end).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 in Schritt S16 feststellt, dass das Signal U/D nicht größer ist als der Mittenspannungswert Vm (NO in S16), berechnet die Bestimmungseinheit 161 außerdem eine Variation des Signals U/D (Schritt S21). Diese Variation des Signals U/D ist eine Differenz des Pegels des Signals U/D, der in Schritt S21 des aktuellen Regelzyklus berechnet wurde, in Bezug auf den Pegel des Signals U/D, der in Schritt S21 des vorherigen Regelzyklus berechnet wurde.
Die Bestimmungseinheit 161 bestimmt, ob die Änderung des Signals U/D kleiner als die untere Grenzspannung V3 des Ruhebereichs ist oder nicht (Schritt S22) .
Wenn die Bestimmungseinheit 161 feststellt, dass die Änderung des Signals U/D kleiner ist als die untere Grenzspannung V3 des Nichtbetriebsbereichs (JA in S22), bestimmt die Bestimmungseinheit 161, dass der Knopf 130 nach links unten verstellt wird (Schritt S23).
Wenn die Bestimmungseinheit 161 in Schritt S22 feststellt, dass die Änderung des Signals U/D nicht kleiner als die untere Grenzspannung V3 im Nichtbetriebsbereich (NO in S22) ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 161 außerdem, dass der Knopf 130 nicht manipuliert wird (Schritt S24).
10A und 10B sind Diagramme, die ein Betriebsbeispiel basierend auf dem vom Signalprozessor 160 ausgegebenen Steuersignal darstellen. Als Beispiel wird ein Betriebsbeispiel beschrieben, bei dem das Fahrzeug 10 (siehe 1) mit einer Kamera ausgestattet ist, die so konfiguriert ist, dass sie das hintere Bild erfasst, und mit einem Display, das anstelle des Innenspiegels 15 vorgesehen ist und so konfiguriert ist, dass es das von der Kamera erfasste hintere Bild anzeigt, und bei dem ein auf dem Display anzuzeigender Bereich durch die Eingabevorrichtung 100 eingestellt wird.
10A zeigt ein auf dem Display anzeigbares Gesichtsfeld 15A und einen beweglichen Bereich 15B des Gesichtsfelds 15A. Da die Bestimmungseinheit 161 den in 9A bis 9C dargestellten Prozess durchführt und bestimmen kann, ob die Eingabeoperation an dem Knopf 130 eine Manipulation in einer Richtung der oberen linken Richtung, der unteren linken Richtung, der oberen rechten Richtung und der unteren rechten Richtung ist, ist es möglich, das Gesichtsfeld 15A innerhalb des beweglichen Bereichs 15B in der durch das Bestimmungsergebnis angegebenen Richtung zu bewegen, wie in 10B dargestellt.
Wenn zum Beispiel das Gesichtsfeld 15A in Richtung eines von links oben, links unten, rechts oben und rechts unten entsprechend der Manipulationsrichtung des Knopfes 130 bewegt wird, wird die Position des Gesichtsfeldes 15A fixiert, wenn die Größen der ersten Ausgangssignale für eine vorbestimmte Zeit in einem konstanten Zustand gehalten werden. Wenn andererseits der Druckschalter 150A oder 150B eingeschaltet wird, wird das Gesichtsfeld 15A auf eine voreingestellte Position eingestellt.
Wie oben beschrieben, kann die Eingabevorrichtung 100 auf der Grundlage des vom Biegesensor 140 erhaltenen Signals L/R und des Signals U/D bestimmen, ob die Manipulationsrichtung des Knopfes 130 die Richtung nach oben links, unten links, oben rechts oder unten rechts ist. Die Eingabevorrichtung 100 kann auch die Ein/Aus-Zustände der Druckschalter 150A und 150B erkennen. Die Eingabevorrichtung 100 kann auch das Steuersignal entsprechend den Größen der ersten Ausgangssignale ausgeben.
Dementsprechend ist es möglich, die Eingabevorrichtung 100, die das Steuersignal entsprechend der manipulierten Richtung und dem manipulierten Betrag ausgibt, und die Bedieneinheit 50 vorzusehen.
Die Druckschalter 150A und drei Druckschalter 150B sind in der oben beschriebenen Ausführungsform vorgesehen. Es kann jedoch auch mindestens ein Druckschalter 150A und mindestens ein Druckschalter 150B vorgesehen sein. In diesem Fall sind die Anzahl der Druckschalter 150A und die Anzahl der Druckschalter 150B auf beiden Seiten des Hebels 120 wünschenswerterweise gleich, und zwar unter dem Gesichtspunkt, die Betriebslast des Knopfes 130 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung gleichmäßig zu gestalten.
Wenn eine Vielzahl von Druckschaltern 150A und eine Vielzahl von Druckschaltern 150B vorgesehen sind, können die Vielzahl von Druckschaltern 150A mit Ausnahme eines Druckschalters und die Vielzahl von Druckschaltern 150B mit Ausnahme eines Druckschalters Dummy-Druckschalter sein, die lediglich zur Erzeugung einer Last verwendet werden und kein Ein/Aus-Signal ausgeben. Alternativ kann die Last mit einem elastischen Element, wie z. B. einer Feder, einem Gummi oder Ähnlichem, anstelle des Dummy-Druckschalters eingestellt werden.
Obwohl der Biegesensor 140 in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wird, um die Durchbiegung des Knopfes 130 zu erfassen, kann anstelle des Biegesensors 140 auch ein Sensor verwendet werden, der eine Verschiebung aufgrund einer Verformung des Knopfes 130 erfasst. Für einen solchen Sensor kann z. B. ein piezoelektrisches Element verwendet werden.
Die Druckschalter 150A und 150B sind in der oben beschriebenen Ausführungsform durch die Substrate 151A und 151B an dem Hebel 120 befestigt. Die Druckschalter 150A und 150B können jedoch an der Wand des Körperabschnitts 110A des Gehäuses 110, die dem Aufnahmeabschnitt 110A1 zugewandt ist, angebracht und so konfiguriert sein, dass sie von den Stiften 153A und 153B gedrückt werden, wenn sich der Hebel 120 dreht.
Obwohl die Eingabevorrichtung und die Bedieneinheit gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die speziell offengelegten Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Variationen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Ansprüche abzuweichen.
Diese internationale Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung 2019-006405 , die am 17. Januar 2019 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Bezugszeichenliste

50: Bedieneinheit
100: Eingabevorrichtung/Eingabegerät
110: Gehäuse (festes Element)
120: Hebel
121A: Rotierende Welle
130: Knopf (Manipulationsteil)
140: Biegesensor
150A, 150B: Druckschalter
160: Signalprozessor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP H10260097 [0003]
JP 2019006405 [0109]

Claims

Eine Eingabevorrichtung, die Folgendes aufweist: ein Manipulationsteil; ein bewegliches Element, das an dem Manipulationsteil befestigt ist und eine rotierende Welle aufweist; ein Befestigungselement, das so konfiguriert ist, dass es die rotierende Welle drehbar trägt, so dass das bewegliche Element drehbar ist; einen Biegesensor, der auf dem Manipulationsteil angeordnet und so konfiguriert ist, dass er eine Biegung des Manipulationsteils erkennt; einen Schalter, der an dem beweglichen Element oder dem Befestigungselement angeordnet ist, durch einen Drehvorgang des beweglichen Elements gedrückt wird und so konfiguriert ist, dass er zwischen einem Ein-Zustand und einem Aus-Zustand umschaltet, wenn ein Biegebetrag des Manipulationsteils einen vorbestimmten Betrag erreicht; und einen Signalprozessor, der so konfiguriert ist, dass er ein Steuersignal ausgibt, das auf einem ersten Ausgangssignal des Biegesensors und einem zweiten Ausgangssignal des Schalters basiert.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Biegesensor drei Sensorabschnitte aufweist, die sich jeweils entlang einer 45-Grad-, einer 90-Grad- und einer 135-Grad-Richtung in Bezug auf eine axiale Richtung der sich drehenden Welle erstrecken und eine Biegung des Manipulationsteils entlang ihrer Längsrichtungen erfassen.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Biegesensor einen Sensorschaltungsteil aufweist, der die drei Sensorabschnitte enthält und so konfiguriert ist, dass er als erstes Ausgangssignal ein Signal ausgibt, das anzeigt, dass eine Biegerichtung des Manipulationsteils eine erste Richtung oder eine zweite Richtung entlang der axialen Richtung der Drehwelle ist, und ein Signal, das anzeigt, dass die Biegerichtung des Manipulationsteils eine erste Drehrichtung oder eine zweite Drehrichtung des beweglichen Elements ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Signalprozessor auf der Grundlage des ersten Ausgangssignals bestimmt, ob eine Manipulationsrichtung des Manipulationsteils eine der ersten Richtung und der zweiten Richtung entlang der axialen Richtung der Drehwelle ist, und eine der ersten Drehrichtung und der zweiten Drehrichtung des beweglichen Elements ist, und das Steuersignal ausgibt, das ein Bestimmungsergebnis enthält.
Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Manipulationsteil an einer ersten Seite der Drehwelle des beweglichen Elements befestigt ist, und wobei der Schalter an einer zweiten Seite der Drehwelle des beweglichen Elements vorgesehen ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Manipulationsteil und das bewegliche Element unter Verwendung der rotierenden Welle als Drehpunkt, eines Druckpunkts des Schalters als Lastpunkt, und eines Manipulationspunkts des Manipulationsteils als Kraftpunkt, i.e. Arbeitspunkt, arbeiten.
Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schalter Folgendes aufweist ein erstes Schalterteil, das neben dem beweglichen Element an einer Position angeordnet ist, die entlang der ersten Drehrichtung näher an dem beweglichen Element liegt, und ein zweites Schalterteil, das neben dem beweglichen Element an einer Position angeordnet ist, die entlang der zweiten Drehrichtung näher an dem beweglichen Element liegt, wobei der erste Schalterteil in einen Ein-Zustand geschaltet wird, wenn der Manipulationsteil in der ersten Drehrichtung des beweglichen Elements manipuliert wird und ein Biegebetrag des Manipulationsteils einen vorbestimmten Betrag erreicht, und wobei der zweite Schalterteil in einen eingeschalteten Zustand geschaltet wird, wenn der Manipulationsteil in der zweiten Drehrichtung des beweglichen Elements manipuliert wird und der Biegebetrag des Manipulationsteils einen vorbestimmten Betrag erreicht.
Eine Bedieneinheit, die in einem Innenraum eines Fahrzeugs angeordnet ist, umfassend: die Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.