JP2017157397A - 回転ノブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作中の誤動作の発生を回避可能な、回転ノブ装置の提供。
【解決手段】音量調整を行う、回転可能に設けられる円柱状の内側の音量調整ノブ１０と；所望の放送波の選局を行う、前記音量調整ノブの外周に配置され、前記音量調整ノブの回転と同一軸周りに、独立して回転可能に設けられる円環状のチューニングノブ２０と；前記音量調整ノブの回転操作を検知する第１の検知機構３０と；前記チューニングノブの回転操作を検知する第２の検知機構４０と；前記第１の検知機構の検知結果に基づいて前記音量調整を制御し、前記第２の検知機構の検知結果に基づいて前記選局を制御する制御部６０と；を備える回転ノブ装置であって、前記制御部は、前記第２の検知機構が前記チューニングノブの回転操作を検知している期間、前記音量調整ノブの回転による前記音量調整を無効にする、ことを特徴とする回転ノブ装置。
【選択図】図５

Description

回転ノブを、指で回転することによって入力操作を行う回転ノブ装置に関する。

車載用のオーディオ機器や、据え置き型の音響機器であるコンポ等に設けられる、オーディオパネルに関して、一般的にダイヤルノブを使用して、オーディオの音量調整が実施されることが多く見られる。

オーディオパネルの場合、音量調整ノブ及びチューニングノブを設定することが多く、多くの場合、別の位置に配置されている。

しかし、２つの調整ダイヤルを別の位置に配置すると、夫々のスペースが必要となり、配置スペースが制限される場合、例えばパネルが車両に搭載される場合、２つの調整ダイヤルの配置が困難になることがある。

そこで、省スペース化のため、２つのダイヤルノブをまとめるように、一方の回転ノブが他方の回転ノブの外周に亘って設けられる、二重構造の回転ノブ装置が提案されている。

特表２０１３‐５１１０８９号公報

しかし、上記の二重構造の回転ノブ装置において、一方の回転ノブと他方の回転ノブとに夫々異なる機能を割り当てた場合、操作中に同時に回転させてしまうことにより、意図しない方の機能を調整してしまうという誤動作が発生してしまうおそれがあった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した、操作中の誤動作の発生を防止する、回転ノブ装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、音量調整を行う、回転可能に設けられる円柱状の内側の音量調整ノブと；所望の放送波の選局を行う、前記音量調整ノブの外周に配置され、前記音量調整ノブの回転と同一軸周りに、独立して回転可能に設けられる円環状のチューニングノブと；前記音量調整ノブの回転操作を検知する第１の検知機構と；前記チューニングノブの回転操作を検知する第２の検知機構と；前記第１の検知機構検知結果に基づいて前記音量調整を制御し、前記第２の検知機構の検知結果に基づいて前記選局を制御する制御部と；を備える回転ノブ装置であって、
前記制御部は、前記第２の検知機構が前記チューニングノブの回転操作を検知している期間、前記音量調整ノブの回転による前記音量調整を無効にする、ことを特徴とする。

前記制御部は、前記第２の検知機構が前記チューニングノブの回転操作を検知している期間、前記音量調整ノブの回転による前記音量調整を無効にするので、操作中の誤動作の発生を防止することができる。

一態様によれば、回転ノブ装置において、チューニングノブの回転操作を検知している期間、音量調整ノブの回転による音量調整を無効にするので、操作中の誤動作の発生を防止できる。

（ａ）は回転ノブ装置の正面外形図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａの側面外形図。 図１（ｂ）に対応するＡ−Ａ'側面断面図。 回転ノブ装置の斜視分解図であって、（ａ）はチューニングノブの回転を検知するフォト検出機構の構成、（ｂ）はチューニングノブを外した状態であって、音量調整ノブを検知するロータリーエンコーダの構成を示す斜視図。 回転ノブ装置の制御ブロック図。 本発明の制御フローチャート。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

〔実施形態１〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るオーディオ用操作装置であるオーディオパネル１に設けられた回転ノブ装置（回転式ノブ操作装置）３を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図を示す。オーディオ用操作装置は、カバー（パネル）２を備え、カバー２の中央部に二重構造の回転ノブ装置３が設けられている。

二重構造の回転ノブ装置３には、その中心側に音量を設定する音量調整ノブ（つまみ）１０、及び該音量調整ノブ１０の外周に亘って配されるチューニングノブ２０が設けられている。

音量調整ノブ１０が矢印Ｂに示すように回転操作されることで、回転ノブ装置３が配置されているオーディオパネル１が操作する対象となる音響機器から発生する音量（ボリューム）を調整する。

チューニングノブ２０が矢印Ａに示すように回転操作されることで、所望の放送局（ラジオ局、テレビ局）に対応する放送波（周波数）の選択を行う（選局する、チューニングをする）。

図１に示されるように、チューニングノブ２０と音量調整ノブ１０とは、同一の回転中心であるが、チューニングノブ２０と音量調整ノブ１０とは、独立して操作可能な構成である。

また、図１（ｂ）に示すように、内側の音量調整ノブ１０を矢印Ｃ方向に押し込むことで、音量のパワーＯＮ／ＯＦＦが可能である。即ち、オーディオ用操作装置が操作する対象となる何らかの音響機器は発生する音量がオフになる。なお、内側の音量調整ノブ１０がカバー方向へ押下された状態（音量オフ状態である）のときは、音量調整ノブ１０は回転できないように構成されている。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本構成において、内側の音量調整ノブ１０の方が外側のチューニングノブ２０よりも、カバー２から高く突出するように構成されている。

また、操作性を確保するため、低い方の外側のチューニングノブ２０の高さは９ｍｍ以上になるように構成すると、好適である。

さらに、同時回転による誤動作をできるだけ回避できるように、高い方の内側の音量調整ノブ１０の最外形部分と、低い方の外側のチューニングノブ２０で最も突出した部分との、寸法の差を６ｍｍ以上とするように構成すると好適である。

また、音量調整ノブ１０が操作可能な状態の際（ＯＮ状態のとき）、高い方の内側の音量調整ノブ１０と低い方の外側のチューニングノブ２０との突出する高さの差を１０．５ｍｍ以上とすると好適である。

上記のように、同時回転による誤動作を回避できるように寸法を設定しているが、本ノブ装置に対して使用者が操作する角度や、使用者が操作する指の太さや長さにより、誤動作が発生するおそれがある。下記、本構成で発生しうる誤動作について検討する。

音量調整を意図している場合、音を聴きながら少しずつ音量調整ノブ１０を回転操作することが多いと考えられる。この期間に、誤ってチューニングノブ２０が同様に回転操作されたとしても、例えば、少し音が大きくなり、少しチューニングがずれることになるため影響が少ない。

これに対して、チューニングを意図している場合、離れた周波数の放送局を選局すると予めわかっている場合は、チューニングノブ２０を一度に大きく回転操作する。この期間に、誤って音量調整ノブ１０が同様に回転操作されるとすると、例えば、選択する周波数の大幅な変更とともに、音量が急激に大きくなったり小さくなったりするため影響が大きく、操作者の不快感がより大きい。

そのため、上記のように二重構造のノブに割り当てられる機能が、チューニング機能及び音量調整機能である場合は、チューニングを意図した動作の際に同時に起きる音量調整の誤動作を、より優先的に抑制すると好適である。

上記の誤動作を抑制するように構成された、本発明の回転ノブ装置の構造及び検知機構について図２、図３を用いて説明する。

図２に、図１（ｂ）に対応する、ノブ装置のＡ−Ａ'側面断面図を示す。
図２からわかるように、内周側の音量調整ノブ１０は略円柱（円筒）状のつまみであるが、操作性の向上にため、突出の高さが高くなるほど、径が大きく、図２のように回転可能な状態において、外周側のチューニングノブ２０と重なっている部分は、径が小さい。

上記構成により、ノブ１０，２０がカバー２から突出する部分においては、音量調整ノブ１０とチューニングノブ２０とは非接触である。よって、構造の点から、同時回転の誤作動の発生を低減している。

また、外側のチューニングノブ２０は、外側から内側に向けて突出高さが高くなる、斜面形状となっている。この構成により、外側のチューニングノブ２０を回転させる際は、使用者は、２本の指で斜面形状の部分を外側から挟み込んで使用する方法が推奨される。

図３に、ノブ装置の斜視分解図であって、（ａ）はチューニングノブ２０のフォト検知部を示し（ｂ）はチューニングノブ２０を外した状態であって音量調整ノブ１０の回転操作を検知するエンコーダの構成を示す。なお、図２、図３は、本発明の構成の例を示しており、図２と図３で完全の一致しない部分はいずれの構成を採用してもよいものとする。

図２、図３（ａ）、（ｂ）を用いた説明において、左上がノブ突出方向であってカバー２に対して外側（カバー外側方向）、右下が音量調整ノブ１０の押し込み方向であって、カバー２に対して内側（カバー内側方向）を意味する。

音量調整ノブ１０は、円柱状操作体１１及びノブ軸部１２を備える。円柱状操作体１１は外観視で略円柱状であって、使用者等の一又は複数の指により直接操作される部分である。また、本発明における、音量調整ノブ１０の円柱状操作体１１の円柱状とは、上記のように、略円柱形状を意味し、少し円柱から断面方向に変形した形状や、上面が多角形形状、１以上の切れ込み溝が入った花形形状等を含むものとする。

ノブ軸部１２は、円柱状操作体１１の内側に嵌合され、固定されている。カバーから突出する部分は上側（突出側）、及びカバー下側方向に対して中空形状である。

ノブ軸部１２の内側であって、カバー下側方向には、第１の回転検知機構として機能するロータリーエンコーダ３０が設けられている。

図２及び図３（ｂ）を参照して、音量調整ノブ１０（第１のダイヤルノブ）は、ロータリーエンコーダ３０で検知される。

ロータリーエンコーダ３０には、ノブ軸部１２と共に回転する回転体３１と、回転体３１を支持し、回転体の回転を検知する円筒部３２、円筒部３２を支持する支持体３３が設けられている。回転体３１は、ノブ軸部１２の内側に固定して嵌合され、円柱状操作体１１に内嵌されるノブ軸部１２と共に回転する。

例えば回転体３１には、フレキシブルスケール等が設けられ、支持体３３又は円筒部３２の内側面には、検知部（エンコーダ）が設けられ、エンコーダがフレキシブルスケール等を検知することで、回転を検知する。なお、回転の検知の方法はこれに限られず、回転体にエンコーダを設け、円筒部３２の内側にフレキシブルスケールを設けてもよい。あるいは、さらに別の回転検知方法を利用してもよい。

ロータリーエンコーダ３０は、回転の機械的変位量を電気信号に変換し、回転体（軸）３１の回転変位量に応じて、電気信号を処理して位置・速度などを検知する。

回転体３１は、上述のように、ノブ支持体２２の内部にカップリング（嵌合）により結合しているので、ロータリーエンコーダ３０は、直接、回転変位量や、回転方向を検知できる。なお、使用するロータリーエンコーダとして、インクリメンタルタイプ、アブソリュートタイプのどちらを用いてもよい。

図２及び図３（ａ）を参照して、チューニングノブ２０及びフォト検出機構４０について説明する。

チューニングノブ２０は、円環操作体２１及びノブ支持体２２を備える。円環操作体２１は使用者等の複数の指により直接操作される部分である。チューニングノブ２０の円環操作体２１の円環形状とは、上記のように、略円環形状を意味し、上面が多角環状形状、１以上の切れ込み型刻まれた環状の凹凸形状を含むものとする。

ノブ支持体２２は、円環操作体２１と共に回転する。ノブ支持体２２の下部は、所定長さ毎の凹凸形状である。

ノブ支持体２２の下方であってカバーの内側方向において、第２の検知機構であるフォト検出機構４０の一部であるフォト検出器４１が設けられている。

図３（ａ）を参照して、フォト検出器４１は、対向配置されるコの字形状の一対の遮光壁と、遮光壁の各々の対向面に発光素子と受光素子とを対向配置している、透過型フォトインタラプタである。

ノブ支持体２２の下部の凸凹形状の凸部が、遮蔽部４２として機能する。所定長さの遮蔽部４２は、ノブ支持体２の下部に、円周方向に間隔あけて複数、断続的に設けられている。

ノブ支持体２２が円環操作体２１と一緒に回転する期間、遮蔽部４２が、対向配置される透過型フォトインタラプタ４１の遮光壁の間の間隙に進退して発光素子と受光素子との間の光路Ｌを開閉する。

断続的な円環状の複数の遮蔽部４２によって、光路Ｌが閉鎖された回数によって、透過型フォトインタラプタ（フォト検出器）４１は、チューニングノブ２０の回転角度を検知する。

図２を参照して、一例として、ノブ支持体２２の外側の一部分には、固定部材２３が設けられ固定部材２３に対してノブ支持体２２が回転可能に内嵌されて支持されている。

また、上記フォト検出器４１は、上側基板３上に設けられている。図２を参照して、基板２は、上記第１の回転検知機構であるロータリーエンコーダ３０の部分を除くように、内周部が開放している。

ロータリーエンコーダ３０は、内周側の音量調整ノブ１０と共に、カバー２に対して内側方向に押し込み可能である、ロータリーエンコーダ３０が設けられる下側基板は所定量、変形可能である。なお、この押し込み量を検知する押圧検出センサ５１が、例えば下側基板の近傍に設けられている。押圧検出センサ５１は、音量調整ノブ１０が押し込まれているかどうかを検出する。

なお、ロータリーエンコーダの周辺には、板バネ等の弾性部材３４，３５や係止部材３６が設けられ、押し込み動作から作動状態へ戻る際に弾性力が付勢されるように構成されている。なお、図２に示す、音量調整ノブ１０の押し込み、及び押し込みからの位置の復元を行う構成は一例であり、別の構成であってもよい。

上述のように、チューニングノブ２０と音量調整ノブ１０は、夫々独立した検出機構３０，４０にて検知している。

しかし、上記のように構成面でも、離間するように、チューニングノブ２０と音量調整ノブ１０を少し離間させて配置しているが、どちらも回転操作により調整動作を行うものであり、近傍にあるので、チューニングノブ２０と音量調整ノブ１０との両方を同時に回転させることで、誤作動が起こることも考え得る。

そこで、チューニングノブ２０の回転操作の開始した後、回転操作が検知されて選局動作を実行するまでの検知選局実施期間の長さは、音量調整ノブ１０の回転操作の開始した後、回転操作が検知されて音量の調整を実行するまでの検知調整実施速度よりも短く設定されていると好適である。

例えば、検知速度の違いや、信号の伝達速度に違いを設定することで、上記期間に差を設けることができる。

具体的には、種類の異なる検知装置において、第２の検知機構のチューニングノブ２０の回転の開始を検知する検知速度は、第１の検知機構の音量調整ノブ１０の回転の開始を検知する検知速度よりも速く設定されてもよい。

また、チューニングノブ２０は、１つの遮蔽部４２が光路Ｌを通過した際に、検知を開始し始め、回転操作の検知開始から５００μｓ（マイクロ秒）〜ｌｍｓ（ミリ秒）秒で実際に周波数の選択が実施されるとする。即ち、検知信号の伝達及び選局駆動までの期間を、５００μｓ〜ｌｍｓとする。この場合、音量調整ノブ１０の、回転操作の検知開始から音量の調整が実施までの検知信号の伝達及び音量調整駆動までの期間を予め、上記の、５００μｓ〜ｌｍｓよりも長く設定しておく。あるいは、音量調整ノブ１０は、５００μｓ〜ｌｍｓを余白時間として、回転操作の検知開始から余白時間を待ってから、検知信号の伝達が開始され、音量の調整が実施されるように制御を開始させ始める。

上記の設定により、チューニングノブ２０を優先的に検知させ、実行させることができる。なお、設定の違いについて説明したが、構成の違いにより、同時回転の際の優先検知を実行してもよい。

そして、同時に回転操作が実施された場合、チューニングノブ２０の回転操作した際５００μｓ〜ｌｍｓで検知し、その後、音量調整ノブ１０の回転操作に伴う、音量調整が実行される前に、音量調整機能の作動をキャンセルすると好適である。

そこで、操作の際に、チューニングノブ２０の回転操作をしている期間は、音量調整ノブ１０の回転操作に伴う音量調整情報を入力できないよう（作動しないように）ソフト仕様を導入する。同時操作による同時調整動作を防ぐための仕様として、本発明では、コントローラ内部において下記のように制御される。なお、下記の制御例は一例であって、他の構成であってもよい。

図４は、ノブ装置の制御ブロック図を示す。上述のように、本構成では、操作を検知するために、第１の回転センサ３１、第２の回転センサ４１、及び押圧検出センサ５１が設けられている。

コントローラ６０は、無効化部６１、演算・指示部６２、操作状態記憶部６３、チューニング制御部６４、及び音量制御部６５を備える。コントローラ６０には、選局部７０及びボリュームアンプ８０が接続されている。

無効化部６１は、優先選択手段を行うため手段であり、無効化部６１の構成は、スイッチによる切り換え、短絡回路、接地回路、による無効化等が考えられる。

演算・指示部６２は、チューニングノブ２０の操作時に音量調整ノブ１０の回転操作に伴って、音量調整機能が作動しないように処理を実施する。また、同時操作の場合は、音量調整ノブ１０の回転操作に伴う音量調整が実行される前に、音量調整機能の作動をキャンセルする。

演算・指示部６２は、回転量を演算し、回転量に応じた、音量調整又はチューニングを実施するように、後工程へ出力する。

操作状態記憶部６３は、操作後の音量の状態、及び選択した周波数の状態を記憶する。

チューニング制御部６４は、チューニングをするように選局部７０へ指示する。選局部７０は、アンテナ（不図示）を調整して所望の放送局に対応する周波数の選択を行う。

音量制御部６５は、音量の大小を調整するように、ボリュームアンプ８０へ指示する。ボリュームアンプ８０は、本構成の回転ノブ装置３が配置されるオーディオパネル１が操作する対象となる音響機器が発生する信号の増幅率を調整し、音量を調整する。

図５は、本発明の制御フローチャートを示す。

Ｓ１：チューニングノブ２０が回転操作されたかどうかの検知。第２の検知機構であるフォト検出機構４０において、チューニングノブが回転操作されたかどうか、確認する。

ここで、検知機構の設定又は構成の違いにより、検知速度が、チューニングノブ２０の方が、速く設定されているので、同時に動かし始めた場合は、チューニングノブ２０の回転の方がより速く制御部の情報が伝達される。

Ｓ２：音量調整ノブ１０の操作無効化。Ｓ１で、第２の検知機構であるフォト検出機構４０が、チューニングノブ２０の回転操作を検知している期間、制御部６０の無効化部６１は、強制的に、内側の音量調整ノブ１０による音量調整を無効にする。詳しくは、チューニングノブ２０の回転と同時に音量調整ノブ１０が操作され、又は、チューニングノブ２０の回転操作中に、後から音量調整ノブ１０が操作された場合、その音量調整ノブ１０の回転操作を、無効化する。

Ｓ３：チューニングにより放送波選択。Ｓ１において、回転操作されたチューニングノブ２０の回転角度に応じて、Ｓ３において、選局部７０が、受信アンテナのチューニングを行い、所望の周波数に合わせて放送波を受信（選局）するように制御する。

Ｓ４：音量調整ノブ１０が操作されたかどうかの検知。Ｓ１で、チューニングノブ２０が操作されていなかった場合であって、Ｓ４において第１の検知機構であるロータリーエンコーダ３０が、音量調整ノブ１０の回転操作を検知した場合、音量制御部６５は、ボリュームアンプ８０を制御する。

Ｓ５：音量の大小調整。音量調整ノブ１０の回転操作に応じて、音量を調整する。

上記の調整終了後、ＥＮＤにて、設定を終了する。

また、Ｓ１及びＳ４で、いずれの操作ノブ１０，２０も回転操作されなかった場合は、動作を実行しない。

このようにチューニングノブ２０の操作を優先させることで、チューニングノブ２０と音量調整ノブ１０を同時に操作した場合は、チューニングノブ２０のみを動作させ、音量調整ノブ１０を動作させない。

なお、同様に、誤動作の防止の観点から、音量調整ノブ１０が回転動作を行っている期間に、チューニングノブ２０が途中から誤って一緒に操作された場合は、先に操作され始めた音量の大小の調整を続けるように設定しておくと好適である。しかし、「チューニング優先」として、音量調整ノブ１０が回転動作を行っている最中に、チューニングノブ２０が途中から誤って一緒に操作された場合は、音量調整ノブ１０による音量の調整を停止して、チューニングノブ２０によるチューニングを実施してもよい。

いずれの場合でも、回転ノブ１０，２０が一緒に回転された場合は、いずれか一方の調整動作のみを実施するように設定する。

また、第２の検知機構であるフォト検出機構４０がチューニングノブ２０の回転を検知している期間、音量調整ノブ１０の回転による音量調整を無効にするので、回転操作中に誤動作の発生を防止する。

上記のように、回転ノブ装置は、２つのダイヤルノブを同一軸上に割り当てることで、小型化を実現するとともに、無効化の制御、及び、検出及び／又は信号伝達の速度設定によって、操作中の誤動作の発生を回避可能となる。

以上、回転ノブ装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

１ オーディオパネル（オーディオ用操作装置）
２ カバー
３ 回転ノブ装置
１０ 音量調整ノブ
１１ 円柱状操作体
１２ ノブ軸部
２０ チューニングノブ
２１ 円環状操作体
２２ ノブ支持体
３０ 第１の検知機構（ロータリーエンコーダ）
３１ 回転体
３２ 円筒部（第１の回転センサ）
３３ 基台部
３４，３５ 弾性部材
３６ 係止部材
３９ 基板
４０ 第２の検知機構（フォト検出機構）
４１ フォト検出器（第２の回転センサ、透過型フォトインタラプタ）
４１ａ 遮光壁
４２ 遮蔽部
４９ 基板
５１ 押圧検出センサ
６０ コントローラ（制御部）
６１ 無効化部
６２ 演算・指示部
６３ 操作状態記憶部
６４ チューニング制御部
６５ 音量制御部
Ａ 音量調整ノブ回転方向
Ｂ チューニングノブ回転方向
Ｃ 押し込み方向（パワーオンオフ切替方向）
Ｌ 光路

Claims (1)

1. 音量調整を行う、回転可能に設けられる円柱状の内側の音量調整ノブと、
   所望の放送波の選局を行う、前記音量調整ノブの外周に配置され、前記音量調整ノブの回転と同一軸周りに、独立して回転可能に設けられる円環状のチューニングノブと、
   前記音量調整ノブの回転操作を検知する第１の検知機構と、
   前記チューニングノブの回転操作を検知する第２の検知機構と、
   前記第１の検知機構の検知結果に基づいて前記音量調整を制御し、前記第２の検知機構の検知結果に基づいて前記選局を制御する制御部と、を備える回転ノブ装置であって、
   前記制御部は、前記第２の検知機構が前記チューニングノブの回転操作を検知している期間、前記音量調整ノブの回転による前記音量調整を無効にする、ことを特徴とする
   回転ノブ装置。

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