JP2020530145A - 入力装置 - Google Patents

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Abstract

入力装置は、操作者の手による操作が可能な操作部と、操作部の動きを制動する回転制動部と、操作部の現在の速度を決定する速度決定部と、操作部の現在の速度に応じて、操作部の動きを制動部に制動させる制御部と、を備える。

Description

本開示は、操作者の手によってノブ等の操作部を動作させることで、例えば電気機器や車などの操作対象物を操作可能な入力装置に関する。
従来、例えば操作者の手により、回転可能なノブを適宜回転させることで、ノブと接続された電気機器や車などの操作対象物の機能又は動きを操作可能な入力装置が知られている。このような入力装置に関連する先行技術として、例えば特許文献1,特許文献2がそれぞれ提案されている。
特許文献1には、例えばシフトバイワイヤ方式の車両伝動装置のための操作装置において、操作部の一例としての回転つまみの回転角を制限するために、2箇所のストッパが設けられ、回転つまみの回転により、自動車のオートマチックトランスミッションの切換えがなされることが開示されている。
特許文献2には、例えば車両トランスミッションをシフトするためのシフト装置において、操作部の一例としての操作素子が回転されると、アクチュエータによりトルクがシャフトに出力されるか又はシャフトの回転に抗うトルクが出力され、車両のそれぞれのシフト位置に車両トランスミッションを切り換えることが開示されている。
国際公開第2006/021198号 国際公開第2007/076814号
しかし、特許文献1,特許文献2のような従来技術では、操作者が例えば指先でノブ等の操作部を強く弾くように過大な初速をつけて回転させると、次のような課題が生じることが考えられる。
例えば、特許文献1のようにストッパが設けられた場合には、回転つまみの回転速度が設計時の想定値よりも速く回転されると、例えばストッパで跳ね返って操作者が本来停めたい停止目標位置(例えばPポジション)以外のポジションで停止するという課題が生じる。この課題により、回転つまみを操作者の停止目標位置に安定して切り換えることが困難となる可能性がある。
また、特許文献2のようにストッパが設けられていない場合でも、操作素子が設計時の想定値よりも速く回転されると、例えばシャフトの回転に抗うトルクの発生が間に合わず、操作者が本来停めたい停止目標位置(例えばPポジション)を通り過ぎて異なるポジションに切り換えられるという課題が生じる。この課題により、操作素子を操作者の停止目標位置に安定して切り換えることが困難となる可能性がある。
また、回転操作以外に、車の変速段を変更するために、変速段を設定するための位置が直線的に配置されており、操作者が操作素子を前後に直線的に動作させることで変速段を設定する場合には、下記の課題が考えられる。例えば、操作者がDポジションからRポジションに直接動かそうとすると、車が停止していなければ、Rポジションに入らないように、シフト装置は機械的なストッパを備える必要が有る。そして操作者は、Rポジションに入れるために、余分な操作が必要になるという課題がある。
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、動作可能なノブ等の操作部を、操作者の指先で弾くように大きな初速をつけて動作させた場合でも、操作者が本来停めたい停止目標位置に安定して切り換え、操作対象物の安全な使用を支援する入力装置を提供することを目的とする。ノブの動きは直線的、回転的、それらの組み合わせのいずれかであってもよい。
本開示の第1の態様は、操作者の手による操作が可能な操作部と、前記操作部の動きを制動する制動部と、前記操作部の現在の速度を決定する速度決定部と、前記操作部の現在の速度に応じて、前記操作部の動きを前記制動部に制動させる制御部と、を備える、入力装置を提供する。
本開示の第2の態様は、入力装置を備える車両を提供する。
本開示の第3の態様は、操作者の手によって操作される操作部の動きを制御する、入力装置の制御方法に向けられており、前記操作部の現在の速度を決定するステップと、前記操作部の現在の速度に応じて、前記操作部の動きを制動させるステップと、を備える、入力装置の制御方法を提供する。
本開示によれば、動作可能なノブ等の操作部を、操作者の指先で弾くように大きな初速をつけて動作させた場合でも、操作者が本来停めたい停止目標位置に安定して切り換え可能となり、操作対象物の安全な使用を支援できる。
図1は、実施の形態1の入力装置の斜視図である。 図2は、実施の形態1の入力装置の分解斜視図である。 図3は、実施の形態1の入力装置の断面の一例を示す断面図である。 図4は、実施の形態1の入力装置におけるメカニカルディテント機構の要部の一例を示す断面図である。 図5は、実施の形態1の入力装置におけるメカニカルディテント機構のディテント範囲の一例を示す説明図である。 図6は、実施の形態1の入力装置の機能部及び機構部の一例を示すブロック図である。 図7は、実施の形態1の入力装置が車に取り付けられた状態の一例を示す平面図である。 図8は、ノブの回転速度と印加されるデューティ比との関係の一例を示すグラフである。 図9Aは、閾値及びデューティ比の関係の一例を示すグラフである。 図9Bは、ノブの回転速度と印加されるデューティ比との対応関係の一例を示すテーブルである。 図10は、実施の形態1の入力装置の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。 図11は、実施の形態2の入力装置の動作概要の一例を示す説明図である。 図12は、停止目標位置までの残り移動量と停止目標有効範囲との関係の一例を示す説明図である。 図13は、実施の形態2の入力装置の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。 図14は、実施の形態3の入力装置の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る入力装置を具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図されていない。また、図面は、本開示に係る入力装置の構成を分かり易く示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1の入力装置100の斜視図である。
図2は、実施の形態1の入力装置100の分解斜視図である。
図3は、実施の形態1の入力装置100の断面の一例を示す断面図である。
図4は、実施の形態1の入力装置100におけるメカニカルディテント機構DTMの要部の一例を示す断面図である。
図5は、実施の形態1の入力装置100におけるメカニカルディテント機構DTMのディテント範囲Dtrgの一例を示す説明図である。
図6は、実施の形態1の入力装置100の機能部及び機構部の一例を示すブロック図である。
図1から図3にそれぞれ示すように、入力装置100は、例えば操作者の手による回転操作に対応した信号を、操作対象物(例えば電気機器や車などの装置)に入力できる装置である。入力装置100は、機構部としてノブ101と回転軸体102と回転制動部105と検出器106とを備え、機能部として制御部200と記憶部210と車両制御部202とを備える。車両制御部202が取得した車両からの情報は、CAN(Controller Area Network)のバスを通して制御部200により受信される。また、入力装置100は、操作力付与部107と、固定軸体109(図3参照)と、筐体170(図3参照)とを備える。また、入力装置100は、表示器103を備えてよい。
操作部の一例としてのノブ101は、操作者の手で掴んで、後述する回転軸体102に保持されて360度以上自在に回転操作が可能な部材である。本実施の形態では、ノブ101は、例えば円柱形状をしており、直径と長さが同等、又は、直径よりも長さが短いものとなっている。また、ノブ101の外周面にはローレット模様が刻まれており(図示略)、回転操作をする際に操作者の指が滑ることを防止する。
ノブ101の外周の近傍には、英文字や数字からなり車の変速機における変速段を示す表示部103Aとそれぞれの変速段に対応して表示部103Aの外方近傍の位置にLED(Light Emitting Diode)等のインジケータ103Bとを各々設けた表示器103が設けられている。制御部200によりノブ101の回転操作に対応して表示器103のインジケータ103Bが発光することによって、操作者(例えば運転手)はノブ101の回転位置を視認できる。
なお、ノブ101の材質は、例えば金属又は樹脂など任意の材質を選択し得る。また、ノブ101の外観形状は円柱形状に制限されず、星形など任意の形状を採用し得る。
また、表示器103は、入力装置100ではなく、入力装置100が取り付けられた部材の表面に設けられてもよい。また、ノブ101そのものの上に表示器103を設けてもよい。
回転軸体102は、所謂シャフトであり、ノブ101に接続され、操作者の手により回転操作されるノブ101とともに回転する棒状の部材である。本実施の形態では、回転軸体102は、ノブ101と同軸上に配され、ノブ101を着脱可能に保持する。また、回転軸体102は、図3に示すように、筐体170に立設される固定軸体109に同軸上に嵌まり合う筒状となっており、固定軸体109の周りを360度以上自在に回転可能である。また、回転軸体102の外周面には、回転軸体102の軸方向に延び、放射方向に突出する第一突部121が円周上均等に、例えば4箇所設けられている。
なお、回転軸体102を構成する材料は特に限定されないが、後述の回転制動部105、検出器106、操作力付与部107が磁力を用いて機能する場合は非磁性体の材料が好ましい。例えば回転軸体102は、樹脂により形成されてよい。
回転制動部105は、制御部200から出力される制御信号(後述参照)に応じて、固定軸体109周りのノブ101の回転を許可したり禁止したりできる装置であり、更に、固定軸体109周りのノブ101の回転を回転軸体102にブレーキ力(つまり、制動力)を与えて抑制する(言い換えると、制動する)ことも可能な電磁ブレーキである。本実施の形態では、回転制動部105は、図2及び図3にそれぞれ示すように、例えばアーマチュア151と電磁石152とヨーク153とを用いて構成され、制御部200から出力される制御信号に応じて、ノブ101の回転を許可したり禁止したり、又はノブ101の回転を制動する。
具体的には、回転制動部105は、制御部200から出力される制御信号に応じて、例えば電磁石152に供給する電力に基づいて発生する電磁力によってアーマチュア151とヨーク153とを強く接合することで、回転軸体102の回転(言い換えると、ノブ101の回転)を禁止する。また、回転制動部105は、制御部200から出力される制御信号に応じて、例えば電磁石152に供給する電力値(具体的には、後述するPWM制御におけるデューティ比)を調整することで発生させる電磁力を調整し、ヨーク153に対してアーマチュア151が回転する時のブレーキ力(つまり、制動力)を変更できる。
アーマチュア151は、回転軸体102の外周面側方において回転軸体102に固定される部材である。
本実施の形態では、アーマチュア151は、例えば円環状であり、内周面には回転軸体102に設けられた第一突部121に嵌まり合う位置に溝154が円周上均等に4箇所設けられる。回転軸体102の周方向において、溝154の幅は第一突部121の幅と同等であり、第一突部121とはほぼ遊びがない状態で嵌まり合う。また、溝154は、第一突部121と回転軸体102の軸方向においては滑らかに滑り、軸方向に回転軸体102が移動した場合でも、溝154とアーマチュア151との間の相対的な位置関係は変動しない。
また、アーマチュア151を構成する材料は、例えば磁性材料である。回転制動部105が制御部200から出力される制御信号に応じて、電磁石152に上限閾値以上の電力を供給すると、アーマチュア151とヨーク153とが強く接合して固定される。これにより、電磁ブレーキである回転制動部105により、ノブ101の回転が規制されて停止される。
一方、回転制動部105が制御部200から出力される制御信号に応じて、電磁石152に下限閾値以下の電力(電力オフを含む)を供給すると、アーマチュア151とヨーク153との固定が解除される。これにより、電磁ブレーキである回転制動部105により、ノブ101の回転の規制が解除され、例えば操作者の手による回転操作によって再びノブ101が回転し始める。
また、回転制動部105は、制御部200から出力される制御信号に応じて、上限閾値と下限閾値との間の電力を電磁石152に供給することで、アーマチュア151とヨーク153とによるブレーキ力を調整することができる。これにより、電磁ブレーキである回転制動部105により、ノブ101の回転に相応のブレーキ力(つまり、制動力)がかけられた状態になり、ノブ101の回転が徐々に弱まる。具体的に、アーマチュア151を構成する材料としては鉄を例示できる。
なお、回転軸体102に放射方向に窪み軸方向に延びる溝が設けられる場合、アーマチュア151に同様の突部を設けても構わない。
電磁石152は、回転軸体102の外周面側方に配される導線からなるコイルである。電磁石152は、外部から供給される電力に対応して発生させる電磁力を変更できる。本実施の形態では、電磁石152は、回転軸体102の周囲に巻き付く円環状に形成されており、ヨーク153内に収容された状態で配される。
ヨーク153は、回転軸体102の外周面側方に配され、電磁石152に基づき発生する磁束を制御し、アーマチュア151を磁気的に強く引きつけてアーマチュア151との間で摩擦を発生させることでアーマチュア151の回転軸体102周りの回転を禁止し、また、アーマチュア151の回転トルクを調節できる部材である。また、電磁石152からの磁束がなくなると、ヨーク153は、アーマチュア151を引きつける力がなくなり、アーマチュア151との間の摩擦がほぼ減少することで、アーマチュア151の回転軸体102周りの回転を許可する。
ヨーク153の形状は、特に限定されないが、電磁石152を収容可能な環状かつ器状の形状となっている。また、ヨーク153を構成する材料は、電磁石152が発生させる磁束を制御可能な磁性材料である。具体的には、ヨーク153を構成する材料としては鉄を例示できる。
検出器106は、回転軸体102(言い換えると、ノブ101)の回転状態を検出する装置である。ここで回転状態とは、例えば回転軸体102の回転位置や回転角度などである。本実施の形態では、検出器106は、主歯車160と第一歯車161と第二歯車162と検出素子163とを用いて構成され、回転軸体102及びノブ101の回転位置を繰り返して検出する。具体的には、検出器106は、所定の検出周期(例えば1ミリ秒)ごとに、回転軸体102及びノブ101の回転位置を検出し、検出結果を制御部200に出力する。
主歯車160は、回転軸体102に同軸で取り付けられる平歯車であり、回転軸体102とともに回転する歯車である。
第一歯車161及び第二歯車162は、主歯車160に噛み合って回転する相互に径の異なる平歯車である。なお、第一歯車161及び第二歯車162には、それぞれ検出素子163で回転を検出させるための磁石が取り付けられている。
検出素子163は、第一歯車161及び第二歯車162の回転をそれぞれ検出する素子である。本実施の形態では、検出素子163は、第一歯車161及び第二歯車162にそれぞれ設けられた磁石(例えば図4に示す磁石162M)の動きを個別に検出する磁気抵抗素子を備えている。
ここで、検出器106は、主歯車160とそれぞれ噛み合い、相互に径の異なる第一歯車161及び第二歯車162の回転を二つの検出素子163でそれぞれ検出することで、主歯車160を介した回転軸体102の相対的な回転状態ばかりでなく、絶対的な回転状態、つまり、筐体170に対する回転軸体102の回転位置を検出できる。
なお、検出器106は、上述した主歯車160、第一歯車161、第二歯車162及び複数の検出素子163の構成に限定されず、例えばロータリーエンコーダなど任意のものでもよい。
操作力付与部107は、ノブ101の回転時に所定角度(例えば22.5度)ごとの操作感(例えば力覚、或いはクリック感)を発生させる装置である。具体的には、操作力付与部107は、回転軸体102を介してノブ101が回転する時に、ノブ101が所定の回転位置にあることを操作感として操作者の手に伝えることが可能なメカニカルディテント機構DTMを有する節度装置である(例えば図4参照)。図4では、入力装置100のノブ101が紙面下側に配され、図3に示す入力装置100が上下反転された状態で示され、かつ回転軸体102の内部に設けられたメカニカルディテント機構DTMの構成が視認可能に示されている。なお、図4では、図3に示す固定軸体109、回転制動部105の図示は省略されている。
メカニカルディテント機構DTMは、スプリング171とボールベアリング172とカムカーブ173とを用いて構成される。スプリング171は、カムカーブ173の凹部(所謂ノッチ)に配されたボールベアリング172を矢印g1の方向(言い換えると、筐体170からノブ101に向かう方向)に付勢する。ボールベアリング172は、スプリング171によって矢印g1の方向に付勢された状態で、操作者の手によるノブ101の回転に伴ってカムカーブ173の凹部から隣の凸部を乗り越えて次の凹部に移動する度に、上述したノブ101の回転時に所定角度(例えば22.5度)ごとの操作感を発生させる。なお、操作者は、ノブ101を所定角度(例えば22.5度)回転させることで、例えば入力装置100が載置された車の変速機における変速段に対応するシフトポジションを1つ隣のシフトポジションに移動させることができる。カムカーブ173は、回転軸体102内のノブ101側と反対側の端部において切り欠かれて360度に亘って形成され、例えばU字型、V字型若しくは正弦曲線型の凸部分及び凹部分が交互に隣接して配された構造を有する。
操作力付与部107のメカニカルディテント機構DTMでは、ノブ101が回転していない場合、ボールベアリング172はスプリング171によって矢印g1の方向に付勢されたまま、カムカーブ173の凹部の中心位置(つまり、ボールベアリング172が最も安定して配されるディテントセンタDtcの位置)で静止している。
ここで、図5を参照して操作者の手により、ノブ101が回転されたことを想定する。図5では、メカニカルディテント機構DTMのカムカーブ173の具体的な形状を示すカムカーブ曲線173Rとディテント範囲Dtrg(つまり、ボールベアリング172がディテントセンタDtcの位置まで戻される位置の範囲)との関係が示されている。ボールベアリング172がカムカーブ曲線173Rの凹部の中心位置(言い換えると、ディテントセンタDtcの位置)から両端の凸部のピーク位置まで移動することは、ノブ101が±11.25度ほど回転することに対応する。
操作者の手により、ノブ101が回転されると、スプリング171の付勢力に抗う力が発生する。ボールベアリング172がディテントセンタDtcの位置からディテント範囲Dtrgの上限位置Dtmx或いは下限位置Dtmnを超えない範囲で移動した場合、ボールベアリング172は、スプリング171の付勢力によって元のディテントセンタDtcの位置まで戻される。この場合、操作力付与部107は、メカニカルディテント機構DTMにより、ノブ101の回転に伴う上述した操作感(力覚)を操作者の手に伝えることができる。
一方、ボールベアリング172がディテントセンタDtcの位置からディテント範囲Dtrgの上限位置Dtmx或いは下限位置Dtmnを超えた位置まで移動した場合、ボールベアリング172はカムカーブ173の少なくとも隣のディテントセンタの位置まで移動し得る。この場合、操作力付与部107は、メカニカルディテント機構DTMにより、ノブ101の回転に伴う上述した操作感(力覚)を操作者の手に伝えることができる。
従って本実施の形態では、操作力付与部107は、ノブ101の回転に伴ってボールベアリング172がディテントセンタDtcの位置からディテント範囲Dtrgの上限位置或いは下限位置を超えた場合には、カムカーブ173の少なくとも隣の凹部の中心位置(つまり、隣のディテントセンタの中心位置)に移動するので、所定角度(例えば22.5度)ごとの操作感を発生させることが可能となる。
また、操作力付与部107は、上述した操作感(力覚或いはクリック感)のような節度感覚を、磁気を用いて発生させることができるもの、つまり、磁気の状態を制御することで節度感覚の変更や節度感覚の消失などを制御できるものでも構わない。
筐体170は、本実施の形態の入力装置100が載置された操作対象物の装置(例えば電気機器や車などの他の機器)に固定されて、ノブ101の回転や、ノブ101の押し引きの位置的基準となる部材である。また、筐体170は、回転制動部105の一部であるヨーク153を固定状態で保持し、操作力付与部107の一部を固定状態で保持している。また筐体170には、検出素子163が取り付けられ、第一歯車161及び第二歯車162がそれぞれ回転可能に取り付けられている。本実施の形態では、筐体170は、ノブ101及び回転軸体102の先端部以外を収容している。
次に、本実施の形態の入力装置100の機能部を説明する。
制御部200は、回転制動部105及び検出器106と電気的に接続され、検出器106からの情報に基づいて回転制動部105を制御する装置であり、記憶部210に予め記憶されたプログラム及びデータを用いてそのプログラムを実行することにより各処理部を実現可能である。
例えば、制御部200は、回転速度決定部を備える。回転速度決定部の一例としての制御部200は、例えば検出器106により検出された回転軸体102の現在の回転位置(言い換えると、ノブ101の現在の回転位置)と、前回検出された回転軸体102の回転位置(言い換えると、ノブ101の前回の回転位置)とに基づいて、ノブ101の現在の回転速度を算出して決定する。
また例えば、制御部200は、決定されたノブ101の現在の回転速度に応じて、ノブ101の回転を抑制するように、ノブ101の回転を回転制動部105に制動させる。つまり、操作者が指先でノブ101を強く弾くように大きな初速をつけて回転させた場合など、ノブ101の現在の回転速度が所定の基準速度(後述参照)以上である場合には、制御部200は、ノブ101の回転を抑制するように回転制動部105に制動させることで、ノブ101の回転速度を低下させる。これにより、操作者は、例えば車の変速機における変速段に対応するシフトポジションを簡易に切り換えやすくできる。
また、制御部200は、目標位置取得部を備える。目標位置取得部の一例としての制御部200は、例えばノブ101の回転方向に基づいて、車の操作者が本来停めたい停止目標位置(目標位置の一例)に関する情報を決定して取得する。制御部200は、ノブ101の回転位置を繰り返して(例えば周期的に)取得可能であるため、現在の検出時のノブ101の回転位置と前回の検出時のノブ101の回転位置とに基づいて、ノブ101の回転方向を簡易に決定できる。
本実施の形態では、ノブ101は360度以上自在に回転操作が可能であるため、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)によって、車の変速機における変速段のストッパであるエンドストップ(つまり、両端)が簡易に実現できる。制御部200は、例えば車の変速機における変速段(つまり、シフトポジション)がPポジション、Rポジション、Nポジション、Dポジションの4ポジションで構成されている場合、ノブ101の回転方向が反時計回りの方向であればPポジション、ノブ101の回転方向が時計回りの方向であればDポジションを停止目標位置と決定する。
同様に、制御部200は、例えば車の変速機における変速段(つまり、シフトポジション)がPポジション,Rポジション,Nポジション,Dポジション,Sポジションの5ポジションで構成されている場合、ノブ101の回転方向が反時計回りの方向であればPポジション、ノブ101の回転方向が時計回りの方向であればSポジションを停止目標位置と決定する。
言い換えると、制御部200は、ノブ101の現在の回転方向に基づいて、入力装置100が載置される車の変速機における複数の変速段のうち両端側(例えばPポジション,或いはDポジション)のいずれかの変速段に対応する位置(シフトポジション)を停止目標位置として決定する。これにより、入力装置100は、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)において車の変速機における変速段のストッパであるエンドストップ(つまり、両端)を簡易に実現でき、その上で、操作者が特段の入力指示を行うこと無く、ノブ101の現在の回転方向に応じて簡易に停止目標位置を把握できる。
また、制御部200は、ノブ101の現在の回転方向に基づいて、入力装置100が載置される車の変速機における複数の変速段のうち両端側同士の中間の変速段に対応する位置(シフトポジション)を停止目標位置として決定する。これにより、入力装置100は、操作者が特段の入力指示を行うこと無く、ノブ101の現在の回転方向に応じて簡易に停止目標位置を把握できる。
また、制御部200は、CANを通して取得した車の走行方向(例えば前進時の順方向、或いは後退時の逆方向)とノブ101の回転方向とに基づいて、車の操作者が本来停めたい停止目標位置(目標位置の一例)に関する情報を決定してもよい。
例えば車の変速機における変速段(つまり、シフトポジション)がPポジション、Rポジション、Nポジション、Dポジションの4ポジションで構成されている場合、制御部200は、車の走行方向が順方向(言い換えると、現在のシフトポジションがDポジション)であってかつノブ101の回転方向が反時計回りであれば、Nポジションを停止目標位置と決定する。これは、車が順方向の走行時にノブ101の反時計回りの回転によって車の走行方向を変化させる変速段(つまり、Rポジション)に変更させないためのブロック制御として、Rポジションに隣接するNポジションに変更させるためである。なお、制御部200は、車の走行方向が順方向(言い換えると、現在のシフトポジションがDポジション)であってかつノブ101の回転方向が時計回りであれば、エンドストップとしてのDポジションを維持するように停止目標位置と決定する。
また、制御部200は、CANを通して車速を取得し、ノブ101の現在の回転方向に車の走行方向を逆方向(つまり、Rポジション)に設定させる位置があり、かつ、車速が所定の速度(例えば、5km/h)以上の場合には、Rポジション以外の変速段の位置(例えば、Nポジション)を停止目標位置として決定してもよい。
一方、例えば車の変速機における変速段(つまり、シフトポジション)がPポジション、Rポジション、Nポジション、Dポジションの4ポジションで構成されている場合、制御部200は、車の走行方向が逆方向(言い換えると、現在のシフトポジションがRポジション)であってかつノブ101の回転方向が反時計回りであれば、Rポジションを維持するように停止目標位置と決定する。これは、車が逆方向の走行時にノブ101の反時計回りの回転によって車の走行方向を変化させる変速段(つまり、Pポジション)に変更させないためのブロック制御として、Pポジションに隣接するRポジションに維持させるためである。
また、制御部200は、車の走行方向が逆方向(言い換えると、現在のシフトポジションがRポジション)であってかつノブ101の回転方向が時計回りであれば、Nポジションを停止目標位置と決定する。これは、車が逆方向の走行時にノブ101の時計回りの回転によって車の走行方向を変化させる変速段(つまり、Dポジション)に変更させないためのブロック制御として、Dポジションに隣接するNポジションに変更させるためである。
言い換えると、制御部200は、検出された車の走行方向とノブ101の現在の回転方向とに基づいて、入力装置100が載置される車の変速機における複数の変速段のうち、車の走行方向を変化させる変速段に隣接する変速段に対応する位置を停止目標位置として決定する。これにより、入力装置100は、操作者が特段の入力指示を行うこと無く、車の走行方向とノブ101の現在の回転方向とに応じて、車の走行状態に適応した停止目標位置を簡易に把握できる。
ここで、停止目標位置は、検出された車の走行方向とノブ101の現在の回転方向のみに基づいて、決定される必要はない。それらに加えて、CANデータバスを通して取得した車速、フットブレーキを踏んでいるか否かに関する情報、ドアの開閉状態、イグニッションキーの状態などの車の他のパラメータのうち、一つもしくは複数のパラメータを含めてそれらに基づいて、制御部200は、停止目標位置を決定してもよい。
記憶部210は、制御部200の処理中において用いられる一時的なデータを記憶するRAM(Random Access Memory)、制御部200の処理の実行時に読み出されるプログラム及びデータを記憶するROM(Read Only Memory)、又はハードディスク等の記憶装置である。
車両制御部202は、車の走行状態(例えば、車の車速、車の走行方向、フットブレーキを踏んでいるか否か、に関する情報、ドアの開閉状態、イグニッションキーの状態など)を車から取得する。制御部200はCANを通してそれらの情報を取得する。走行方向検出部の一例としての車両制御部202は、入力装置100が載置される車の走行方向を取得する。制御部200はCANを通して車の走行方向を取得する。制御部200は、検出器106により検出された回転軸体102の回転位置(言い換えると、ノブ101の回転位置)を、車に載置された変速機(図示略)における対応する変速段に変換してCANに出力する。変速機はCANを通して制御部200からの変速段の情報を取得する。これにより、本実施の形態の入力装置100が載置された車は、入力装置100を操作する操作者(例えば運転者)の意思に対応した変速段に変速機を切り替えることが可能となる。
図7は、実施の形態1の入力装置100が車に取り付けられた状態の一例を示す平面図である。
本実施の形態では、入力装置100は例えば車内に載置され、ノブ101の回転位置は、車のシフトポジションに対応している。言い換えると、入力装置100は、車(図示略)の動作状態(例えば変速機における変速段)を変更するために車内に取り付けられている。図7に示すPポジション,Rポジション,Nポジション,Dポジション,2ポジション,Lポジションは、予め車に定められた変速機の変速段に対応したシフトポジションである。ここで、Pポジションはパーキング(つまり、変速機の出力シャフトが機械的にロックされて車輪をロックした状態)、Rポジションはリバース(つまり、車を後退動作させる位置)、Nポジションはニュートラル(つまり、変速機が駆動輪から実質的に切断された状態)、Dポジションはドライブ(つまり、変速機が全ての前進ギア比に入れられる状態)、2ポジションはセカンド(つまり、変速機が最初の2つの前進ギア比にのみ入れられる状態)、Lポジションはロー(つまり、変速機が最初の前進ギアにのみ入れられる状態)をそれぞれ意味している。
次に、本実施の形態の入力装置100の具体的な動作について、図8から図10を参照して説明する。
図8は、ノブ101の回転速度と印加されるデューティ比との関係の一例を示すグラフである。
図9Aは、複数の閾値及びデューティ比の関係の一例を示すグラフである。
図9Bは、ノブ101の回転速度と印加されるデューティ比との対応関係の一例を示すテーブルである。
図10は、実施の形態1の入力装置100の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。
実施の形態1では、入力装置100は、検出器106においてノブ101の回転位置を繰り返し(例えば周期的に)検出する。回転位置とは、例えば回転操作が可能なノブ101の回転時の基準位置(例えば図7に示すインジケータ103Bが点灯している位置に対応するノブ101の一点鎖線C0で示す位置)を示し、後述する実施の形態においても同様である。制御部200は、検出器106において検出されたノブ101の回転速度が所定の基準速度(後述参照)以上である場合に、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)に、ノブ101の回転にブレーキ力(つまり、制動力)を与えてノブ101の回転を制動させる。
これにより、回転制動部105によってノブ101の回転速度が抑制される。従って、操作者(例えば運転者)は、上述した所定の基準速度以上の回転速度でノブ101を回転させることができなくなり、入力装置100は、ノブ101の回転位置を操作者が本来停めたい停止目標位置に安定して切り換えることが可能となる。なお、所定の基準速度とは、電磁ブレーキを起動させることなく、加えてノブ101に手による制動を加えることなく、ノブ101が任意の回転位置(例えば操作者が本来停めたい停止目標位置)でノブ101の回転を停止できる上限の回転速度範囲内で設定されたノブ101の回転速度を示し、以下の実施の形態においても同様である。なお、所定の基準速度は、例えば入力装置10の各部を構成する部品又は部材等の性能向上等の可能性を考慮して、適宜、変更の設定がなされてもよい。
実施の形態1では、制御部200は、ノブ101の回転速度が所定の基準速度以上である場合に、ノブ101の回転速度に応じて、回転制動部105の電磁石152(コイル)の駆動時に印加する電力値の制動パラメータ(例えばPWM(Pulse Width Modulation)制御に用いるデューティ比)を段階的に切り換える(図8参照)。制動パラメータの一例としてのデューティ比は、0%〜100%の間の値を取り得る。デューティ比が0%であるとは、回転制動部105のPWM制御によってノブ101の回転が全く制動されない状態を示す。一方、デューティ比が100%であるとは、回転制動部105のPWM制御によってノブ101の回転が不可となる状態を示す。
つまり、実施の形態1では、ノブ101が上述した所定の基準速度以上で回転しないように、制御部200は、PID(Proportional-Integral-Differential)制御を用いてノブ101の回転を制動させるための制御信号を生成して回転制動部105に出力する。回転制動部105は、制御部200からの制御信号に応じて、ノブ101の回転速度に応じたデューティ比によって、ノブ101の回転を制動する。
実施の形態1では、例えばノブ101の回転が不可となる程の大きなデューティ比は印加されない。また、操作者がノブ101を動かした際に不快な感触にならない程度の制動が実行される。制御部200は、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動によってノブ101の回転速度が上述した所定の基準速度以内に収まるように、回転制動部105に印加させるデューティ比を決定する。
ここで、実施の形態1の電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動によって実際にノブ101の回転に制動が効き始まるまでに要する時間は、制御部200内の処理に要する時間(ソフトウェア処理時間)と、回転制動部105の電磁石152が所望の電磁力を発生するまでの立ち上がり時間との加算値であり、例えば10数ミリ秒程度である。制御部200内の処理に要する時間は、詳細は図10において説明するが、ノブ101の回転位置の検出から電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動の判断までに要する時間であり、例えば6ミリ秒程度(図10を用いた後述参照)である。一方、電磁石152の立ち上がり時間は、例えば5〜6ミリ秒程度であり、本実施の形態を含む各実施の形態において既知である。
例えば、操作者が指先で弾くように大きな初速をつけてノブ101を回転させた場合、検出されたノブ101の回転速度が上述した所定の基準速度以上となることが考えられるが、この場合には、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動が間に合わず、操作者が本来停めたい停止目標位置で停めることができず回転し過ぎる可能性が高かったり、又はストッパで跳ね返って停止目標位置以外のシフトポジションで停止する可能性が高かったりした。
そこで、実施の形態1では、制御部200は、検出されたノブ101の回転速度が上述した所定の基準速度以上となった場合には、ノブ101の回転速度に合わせて上述した制動パラメータ(例えばデューティ比)を段階的に切り換えることで電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)を部分的に起動させる。これにより、回転制動部105は、上述した既知の基準速度未満の回転速度となるようにノブ101の回転速度を低下でき、印加されたデューティ比に応じてノブ101の回転を適切に制動できる。
また、操作者が力を入れてノブ101を強く回転させた場合、制御部200は、検出されたノブ101の回転速度に合わせて、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)のブレーキ力(つまり、デューティ比)を高くするようにして負荷を増大し、ノブ101の回転速度を一層低下させることも可能である。
図8の横軸はノブ101の回転速度(移動速度)を示し、単位はRPM(Rotation Per Minute)である。図8の縦軸は電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)において印加されるデューティ比(Applied Duty)を示し、単位は%(パーセント)である。図8では、ノブ101の回転速度とデューティ比との関係を示す特性として、例えば3種類の特性PR1,PR2,PR3がそれぞれ示されている。
特性PR1は、ノブ101の回転速度とデューティ比とが段階的に切り換えられる特性である。図9Aのグラフ及び図9Bのテーブルにそれぞれ示すように、ノブ101の回転速度が0から274までの範囲W1の値である場合では、PWM制御におけるデューティ比は0となり、ノブ101の回転は抑制されない。
また、ノブ101の回転速度が275から409までの範囲W2の値である場合では、PWM制御におけるデューティ比は33%となり、ノブ101の回転が少し抑制される。
また、ノブ101の回転速度が410から548までの範囲W3の値である場合では、PWM制御におけるデューティ比は45%となり、ノブ101の回転がかなり抑制される。
最後に、ノブ101の回転速度が549から最大値(例えばノブ101の回転の理論上取り得る最大値)までの範囲W4の値である場合では、PWM制御におけるデューティ比は55%となり、ノブ101の回転が最も抑制される。
このように、特性PR1では、ノブ101の回転速度として275,410,549がそれぞれ異なる閾値となる。制御部200は、これらの閾値を跨ぐノブ101の回転速度の増加又は減少に応じて、ノブ101の回転の制動パラメータ(例えばPWM制御におけるデューティ比)を段階的に切り換えて決定する。これにより、入力装置100は、検出されたノブ101の回転速度に応じて、ノブ101の回転を制動するための制動力(ブレーキ力)を段階的に切り換えできる。従って、入力装置100は、回転速度が速い程大きな制動力を与えるので、基準速度を超える回転速度の大きさに合わせて、操作者が本来停めたい停止目標位置にノブ101を安定して停止させることができる。
特性PR2は、ノブ101の回転速度が0から549までは、ノブ101の回転速度とデューティ比とが直線的に変化する特性であり、ノブ101の回転速度が550以上ではデューティ比は一定値(例えば図9Bに示す55%)である。つまり、特性PR2では、ノブ101の回転速度とデューティ比との対応関数が予め定められている。
特性PR3は、ノブ101の回転速度が0から549までは、ノブ101の回転速度とデューティ比とが曲線的(例えば対数的)に変化する特性であり、ノブ101の回転速度が550以上ではデューティ比は一定値(例えば図9Bに示す55%)である。つまり、特性PR3では、ノブ101の回転速度とデューティ比との対応関数が予め定められている。
このように、特性PR2,PR3では、特性PR1とは違って、ノブ101の回転速度の増減に従ってデューティ比は連続的に変化する。制御部200は、ノブ101の回転速度とノブ101の回転の制動パラメータ(例えばデューティ比)との対応関数に基づいて、ノブ101の回転速度に対応したデューティ比を決定する。これにより、入力装置100は、検出されたノブ101の回転速度の増加又は減少の傾向に合わせて、ノブ101の回転を制動するための制動力(ブレーキ力)を適応的に切り換えでき、操作者が本来停めたい停止目標位置にノブ101を安定して停止させることができる。
次に、図10の説明の前提として、入力装置100は、例えばノブ101の回転方向に基づいて、又はノブ101の回転方向と車の走行方向とに基づいて、操作者が本来停めたい停止目標位置に関する情報を決定して取得している。なお、この停止目標位置に関する情報は、ステップS1において制御部200が取得したノブ101の回転位置や車の状態に関する情報の中に含まれても構わない。また、図10のフローチャートで示される一連の処理は、電磁ブレーキの起動開始タイミングまでに要する時間(例えば10数ミリ秒)のうち、制御部200内の処理に要する時間(例えば約6ミリ秒以内)で繰り返して行われる。
図10において、入力装置100は、検出器106において回転軸体102(言い換えると、ノブ101)の回転位置を検出する。入力装置100は、検出器106により検出されたノブ101の回転位置を基にして、ノブ101の回転位置に対応するシフトポジションを制御部200において確定して取得する(S1)。
また、入力装置100は、車の状態に関する情報を、記憶部210、車両制御部202、CANのいずれかを介して取得している(S1)。制御部200は、車の状態に関する情報として、例えばシフトポジション、車速情報、車の走行方向、操作者がフットブレーキ(図示略)を踏んでいる状態かどうかに関する情報を、車両制御部202またはCANを介して取得している(S1)。また、制御部200は、車の状態に関する情報として、例えば電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)が起動中であるかどうかに関する情報を、記憶部210から読み出して取得している(S1)。ここでは、説明を分かり易くするために、車は通常の走行状態(つまり、現在のシフトポジションはDポジション)であって、停止目標位置はPポジションとする。
制御部200は、ステップS1において取得されたノブ101の回転位置が停止目標位置であるか否かを判断する(S2)。
制御部200は、ステップS1において取得されたノブ101の回転位置が停止目標位置ではないと判断した場合に(S2、NO)、ステップS3の処理を行う。具体的には、制御部200は、ステップS1において確定されたノブ101の回転位置(言い換えると、ノブ101の現在の回転位置)と前回の検出時に確定されたノブ101の回転位置とから、ノブ101の現在の回転速度を算出して確定する(S3)。
制御部200は、ステップS3において確定されたノブ101の現在の回転速度が所定の基準速度以上であるか否かを判断する(S4)。
制御部200は、ステップS3において確定されたノブ101の現在の回転速度が所定の基準速度以上であると判断した場合に(S4、YES)、ステップS5の処理を行う。具体的には、制御部200は、ステップS3において確定されたノブ101の現在の回転速度に応じて、回転制動部105の電磁石152を構成するコイルの駆動時に印加する電力値の制動パラメータ(例えばPWM制御に用いるデューティ比)を決定する(S5)。上述したように、ステップS5では、図8に示すノブ101の回転速度とデューティ比との関係を示す特性PR1,PR2,PR3のうちいずれかの特性が用いられる。
制御部200は、ステップS5において決定されたデューティ比を用いて、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)にノブ101の回転を制動させるための制御信号を生成して回転制動部105に出力する。図10の説明において、本実施の形態の電磁ブレーキの起動開始タイミングまでに要する時間(例えば10数ミリ秒)のうち、制御部200内の処理に要する時間(ソフトウェア処理時間)は、約6ミリ秒と相当に短い。
回転制動部105は、制御部200からの制御信号に応じて、ステップS5において決定されたデューティ比を用いたPWM制御によって、ノブ101の回転にブレーキ(制動)をかけることでノブ101の回転を抑制する(S6)。入力装置100は、回転制動部105のPWM制御により、制御部200からの制御信号を受けた時点から、電磁石152の立ち上がり時間である約5〜6ミリ秒程度が経過した後、デューティ比に応じた電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)によるノブ101の回転の制動を完了できる。これにより、入力装置100は、ノブ101を停止目標位置(例えばPポジション)に安定的に停止させることができ、操作者による車の安全な使用を支援できる。
一方、制御部200は、ステップS3において確定されたノブ101の現在の回転速度が所定の基準速度未満であると判断した場合に(S4、NO)、ステップS7の処理を行う。ノブ101の現在の回転速度が所定の基準速度未満となった理由は、例えば電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動に基づく場合や、途中で操作者が手でノブ101を触ったことでノブ101に摩擦力が生じた場合が考えられ、以下の実施の形態においても同様である。具体的には、制御部200は、ステップS1において取得された、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)が起動中であるかどうかに関する情報に基づいて、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)が起動中であるかどうかを判断する(S7)。
制御部200は、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)が起動中であると判断した場合に(S7、YES)、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)を停止させるための制御信号を生成して回転制動部105に出力する。これにより、回転制動部105は、制御部200からの制御信号に応じて、電磁ブレーキを停止する(S8)。言い換えると、入力装置100は、ノブ101の回転を抑制しないため、ノブ101を手で操作することでノブ101の回転が継続される。
一方、制御部200は、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)が起動中ではないと判断した場合に(S7、NO)、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)を起動させるための制御信号を生成しない。これにより、回転制動部105は、電磁ブレーキを起動しない。言い換えると、入力装置100は、ノブ101の回転を抑制しないため、ノブ101を手で操作することでノブ101の回転が継続される。
また、制御部200は、ステップS1において取得されたノブ101の回転位置が停止目標位置であると判断した場合に(S2、YES)、ステップS9の処理を行う。具体的には、制御部200は、ノブ101の回転を素早くかつ完全に停止させるための制御信号(言い換えると、デューティ比100%のPWM制御による電磁ブレーキの起動用の制御信号)を回転制動部105に出力する(S9)。回転制動部105は、制御部200からの制御信号に応じて、デューティ比100%のPWM制御によって、ノブ101の回転を停止させる。
以上により、実施の形態1の入力装置100は、操作者の手による回転操作が可能なノブ101の回転位置を繰り返し検出し、ノブ101の現在の回転位置と前回の検出タイミングで検出されたノブ101の回転位置とに基づいて、ノブ101の現在の回転速度を決定する。入力装置100は、決定されたノブ101の現在の回転速度に応じて、ノブ101の回転を電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)に制動させる。
これにより、入力装置100は、例えば360度以上自在に回転可能なノブ101を、操作者(例えば運転者)の指先で弾くように大きな初速をつけて回転させた場合でも、ノブ101の現在の回転速度に合わせて、電磁ブレーキによるブレーキ力(制動力)をノブ101に与えることで、ノブ101の回転を効果的に抑制できる。従って、入力装置100は、操作者が本来停めたい停止目標位置(例えばPポジション)に安定して切り換え可能となり、操作対象物(例えば車)の安全な使用を支援できる。
また、入力装置100は、ノブ101の現在の回転速度が所定の基準速度以上である場合に、ノブ101の回転を回転制動部105に制動させる。基準速度は、例えば電磁ブレーキを起動させることなく、加えてノブ101に手による制動を加えることなく、ノブ101が停止目標位置でノブ101の回転を停止する上限の回転速度範囲内で設定されたノブ101の回転速度を示す。これにより、入力装置100は、例えば操作者の手によってノブ101が高速に回転操作された場合でも、その回転操作により生じた回転速度に合わせて電磁ブレーキを起動させることで、ノブ101の回転速度を抑制できてノブ101を停止目標位置において停止させることができる。
また、入力装置100は、ノブ101の現在の回転速度に応じて、電磁ブレーキにおけるノブ101の回転の制動パラメータ(例えばデューティ比)を変更し、変更後の回転の制動パラメータ(例えばデューティ比)を用いてノブ101の回転を回転制動部105に制動させる。これにより、入力装置100は、ノブ101の現在の回転速度に合わせて、電磁ブレーキにおける回転の制動パラメータ(例えばデューティ比)に従ってノブ101の回転を高精度に制動させることができる。
また、入力装置100は、ノブ101の回転速度とノブ101の回転の制動パラメータ(例えばデューティ比)とが対応付けられたテーブル(図9B参照)を基にして制動パラメータを決定する。入力装置100は、決定された制動パラメータを用いて、ノブ101の回転を回転制動部105に制動させる。これにより、入力装置100は、ノブ101の現在の回転速度に合わせて、電磁ブレーキにおける回転の制動パラメータ(例えばデューティ比)を簡易に決定でき、ノブ101の回転を高精度に制動させることができる。
また、入力装置100は、複数の閾値(例えば図9Bに示す275,410,549)をそれぞれ跨ぐノブ101の回転速度の増加又は減少に応じて、ノブ101の回転の制動パラメータ(例えばデューティ比)を段階的に切り換えて決定する。これにより、入力装置100は、検出されたノブ101の回転速度に応じて、ノブ101の回転を制動するための制動力(ブレーキ力)を段階的に切り換えできる。従って、入力装置100は、回転速度が速い程大きな制動力を与えるので、基準速度を超える回転速度の大きさに合わせて、操作者が本来停めたい停止目標位置にノブ101を安定して停止させることができる。
また、入力装置100は、ノブ101の回転速度とノブ101の回転の制動パラメータ(例えばデューティ比)との対応関数に基づいて回転の制動パラメータを決定する。入力装置100は、決定された回転の制動パラメータを用いて、ノブ101の回転を回転制動部105に制動させる。これにより、入力装置100は、検出されたノブ101の回転速度の増加又は減少の傾向に合わせて、ノブ101の回転を制動するための制動力(ブレーキ力)を適応的に切り換えでき、操作者が本来停めたい停止目標位置にノブ101を安定して停止させることができる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、基準速度以上となったノブ101の回転速度に応じて、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)によるブレーキ力がノブ101に与えられるので、ノブ101は現在のシフトポジションか隣のシフトポジションにおいて停止する。このため、例えば操作者が一回の回転操作によって、現在のシフトポジション(例えばDポジション)から複数のシフトポジションを跨ってエンドストップの位置(例えばPポジション)までノブ101を回転(移動)させてから停止させることが難しい場合があった。
そこで、実施の形態2では、例えば操作者による一回の回転操作によって、ノブ101の回転速度に応じて生じる慣性力を利用してノブ101の回転を継続させ、現在の回転位置から停止目標位置まで移動(回転)させる入力装置100の例を説明する。実施の形態2の入力装置100の具体的な内部構成は実施の形態1の入力装置100の構成と同一であるため、実施の形態2の入力装置100も図6に示す構成を有する。また、実施の形態2では、実施の形態1の入力装置100の動作と異なる内容について説明し、同一の内容については説明を簡略化又は省略する。
実施の形態2では、入力装置100は、検出器106においてノブ101の回転位置を繰り返し(例えば周期的に)検出する。制御部200は、検出器106において検出されたノブ101の回転速度が所定の基準速度(上述参照)以上である場合に、停止目標位置とノブ101の現在の回転位置との間の差分量とノブ101の現在の回転速度とに応じて、回転制動部105の起動開始タイミングを調整する。
これにより、入力装置100は、ノブ101の現在の回転位置と停止目標位置との間の移動量(回転量)を考慮して、ノブ101の回転速度が速ければ速い程、回転制動部105によってノブ101の回転の制動を早く開始でき、ノブ101を停止目標位置において安定的に停止させることができる。
図11は、実施の形態2の入力装置100の動作概要の一例を示す説明図である。
図12は、停止目標位置までの残り移動量と停止目標有効範囲EFRとの関係の一例を示す説明図である。
図13は、実施の形態2の入力装置100の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。
図11では、ノブ101の現在の回転位置を示すシフトポジションがDポジションであって、停止目標位置がPポジションである場合を例示して説明する。また図11において、入力装置100が載置される車の変速機における変速段Shpは、実際のシフトポジションの配置に合わせて、紙面左側から、Pポジション,Rポジション,Nポジション,Dポジション,…と図示されている。
図11において、操作者(例えば運転者)の手によりノブ101が反時計回りに回転操作されて、現在のDポジションからPポジションに向かって回転したとする。入力装置100は、実施の形態1と同様に、検出器106においてノブ101の回転位置を繰り返し(例えば周期的に)に検出する。
ここで、ノブ101の回転速度が異なるユースケースとして、ユースケースC1,C2の2パターンを想定する。ユースケースC1,C2では、制御部200により算出されるノブ101の回転速度は、上述した所定の基準速度以上である。
ユースケースC1では、ノブ101の回転速度は、上述した所定の基準速度以上ではあるが、例えば電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)がデューティ比100%で起動された場合に、1つのシフトポジション内においてノブ101を停止可能な速度(ノーマルスピード)である。従って、例えば停止目標位置がPポジションの場合、ノブ101が同じPポジション内に移動したタイミング(Brake coil activation start trigger)t1に電磁ブレーキの起動が開始されたとしても、ノブ101はPポジションのディテントセンタDtcの位置か、又はディテントセンタDtcの位置を中心位置として含むディテント範囲Dtrgの位置に停止するので、結果的にPポジションにおいて停止可能となる。
次に、ユースケースC2では、ノブ101の回転速度は、上述した所定の基準速度以上であり、例えば電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)がデューティ比100%で起動された場合でも、1つのシフトポジション内においてノブ101を停止不可な速度(ハイスピード)である。従って、例えば停止目標位置がPポジションの場合、ノブ101が一つ手前側のRポジション内に移動したタイミング(Brake coil activation start trigger)t2に電磁ブレーキの起動が開始されれば、ノブ101はPポジションのディテントセンタDtcの位置か、又はディテントセンタDtcの位置を中心位置として含むディテント範囲Dtrgの位置に停止するので、結果的にPポジションにおいて停止可能となる。
このように、入力装置100は、ノブ101の回転速度に応じて、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動開始タイミング(Brake coil activation start trigger)を調整することで、ノブ101を停止目標位置に安定して停止させることができる。
図12を参照して、入力装置100がノブ101の回転の制動開始を決定する動作について具体的に説明する。
制御部200は、ノブ101の現在の回転位置P(t)と前回の検出時に検出されたノブ101の回転位置P(t−1)との差分量と検出の時間間隔(既定値)とを用いて、ノブ101の現在の回転速度を算出する。また、制御部200は、ノブ101の現在の回転速度において電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動(つまり、制動)が開始されるために必要となるノブ101の移動量(回転量)を、ノブ101の現在の回転速度と電磁石152を構成するコイルの起動時間(既定値)との乗算結果として算出する。
また、制御部200は、ノブ101の現在の回転位置P(t)と停止目標位置Peとの間の残り移動量RM(つまり、残り回転量)を算出する。更に、制御部200は、入力装置100のメカニカルディテント機構DTMのディテント範囲Dtrgに対応した停止目標有効範囲EFRの値を算出する。停止目標有効範囲EFRは、図12に示すように、停止目標位置Peを中心として、残り移動量RMから所定値qが差し引かれた値に対応する位置Pemin(つまり、ディテント範囲Dtrgの下限位置Dtmnに対応する位置)から、同残り移動量RMから同所定値qが加算された値に対応する位置Pemax(つまり、ディテント範囲Dtrgの上限位置Dtmxに対応する位置)までの範囲を示す。所定値qは、ボールベアリング172がディテントセンタDtcの位置からディテント範囲Dtrgの上限位置Dtmx或いは下限位置Dtmnまで移動するまでのノブ101の回転角度θ(例えば10度程度)とノブ101の半径とから定まる。
つまり、図5を参照して説明したように、入力装置100のメカニカルディテント機構DTMのディテント範囲Dtrgに対応するように、停止目標有効範囲EFRが設定される。これは、ノブ101が現在の回転速度において電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動(つまり、制動)が開始されるために必要となるノブ101の移動量が停止目標有効範囲EFRに含まれる場合には、その時点で電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動が開始されるように起動開始タイミングが早まるように調整されることで、メカニカルディテント機構DTMによって、ノブ101が停止目標位置で停止することを表す。
次に、図13の説明の前提として、入力装置100は、例えばノブ101の回転方向に基づいて、又はノブ101の回転方向と車の走行方向とに基づいて、操作者が本来停めたい停止目標位置に関する情報を決定して取得している。なお、この停止目標位置に関する情報は、ステップS1において制御部200が取得したノブ101の回転位置や車の状態に関する情報の中に含まれても構わない。また、図13の説明において、図10の説明中の処理と同一の処理については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化又は省略し、異なる内容について説明する。また、図13のフローチャートで示される一連の処理は、電磁ブレーキの起動開始タイミングまでに要する時間(例えば10数ミリ秒)のうち、制御部200内の処理に要する時間(例えば6ミリ秒以内)で繰り返して行われる。
図13において、制御部200は、ステップS3において確定されたノブ101の現在の回転速度が所定の基準速度以上であると判断した場合に(S4、YES)、ステップS11の処理を行う。具体的には、制御部200は、ノブ101の現在の回転位置P(t)と停止目標位置Peとの間の残り移動量RM(つまり、残り回転量)を算出する(S11)。
制御部200は、ノブ101の現在の回転速度において電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動(つまり、制動)が開始されるために必要となるノブ101の移動量(回転量)を、ノブ101の現在の回転速度と電磁石152を構成するコイルの起動時間(既定値)との乗算結果として算出する(S12)。
制御部200は、現時点において電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動(つまり、制動)を開始すればノブ101を停止目標位置において停止可能であるか否かを判断する。つまり、制御部200は、ノブ101の現在の回転速度において電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動(つまり、制動)が開始されるために必要となるノブ101の移動量が停止目標有効範囲EFRに含まれるか否かを判断する(S13)。
制御部200は、現時点において電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動(つまり、制動)を開始すればノブ101を停止目標位置において停止可能ではないと判断した場合に(S13、NO)、図13に示す処理を終了する。言い換えると、この時点では電磁ブレーキが起動されたとしてもノブ101は停止目標位置に停止されないので、電磁ブレーキの起動によってノブ101が停止目標位置に停止可能と判断されるまで、ノブ101の回転速度に応じて生じる慣性力によってノブ101の回転が継続される。
一方、制御部200は、現時点において電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)の起動(つまり、制動)を開始すればノブ101を停止目標位置において停止可能であると判断した場合に(S13、YES)、ステップS7と同様にして電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)が起動中であるかどうかを判断する(S14)。
制御部200は、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)が起動中であると判断した場合に(S14、YES)、図13に示す処理を終了する。言い換えると、既に電磁ブレーキは起動しているので、ノブ101は停止目標位置において停止することになる。
一方、制御部200は、電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)が起動中ではないと判断した場合に(S14、NO)、ノブ101の回転を素早くかつ完全に停止させるための制御信号(言い換えると、デューティ比100%のPWM制御による電磁ブレーキの起動用の制御信号)を回転制動部105に出力する(S9)。回転制動部105は、制御部200からの制御信号に応じて、デューティ比100%のPWM制御によって、ノブ101の回転を停止させる。これにより、電磁ブレーキが起動されることで、ノブ101は停止目標位置において停止することになる。
以上により、実施の形態2の入力装置100は、操作者の手による回転操作が可能なノブ101の回転位置を繰り返し検出し、停止目標位置とノブ101の現在の回転位置との間の差分量とノブ101の現在の回転速度とに応じて、回転制動部105の起動開始タイミング(つまり、電磁ブレーキの起動開始タイミング)を調整する。これにより、入力装置100は、ノブ101の現在の回転位置や回転速度に合わせて、電磁ブレーキの起動開始タイミングの調整の要否を判断できるので、ノブ101を停止目標位置に停止させることができる。
また、入力装置100は、ノブ101の現在の回転速度に対応した回転制動部105の起動開始タイミングを、所定の基準速度に対応した回転制動部105の起動開始タイミングに比べて早くなるように調整する。これにより、入力装置100は、ノブ101の現在の回転位置と停止目標位置との間の移動量(回転量)を考慮して、ノブ101の回転速度が速ければ速い程、回転制動部105によってノブ101の回転の制動を早く開始でき、ノブ101を停止目標位置において安定的に停止させることができる。
また、入力装置100は、ノブ101の現在の回転速度において回転の制動が開始されるまでのノブ101の回転量が、停止目標位置とノブ101の現在の回転位置との間の差分量から所定値qを差し引いた値から所定値qを加算した値までの停止目標有効範囲EFR内に含まれる場合に、ノブ101の回転の制動開始を決定する。これにより、入力装置100は、ノブ101の現在の回転位置及び回転速度や停止目標位置に応じて、ノブ101の回転速度に応じて生じる慣性力を巧みに利用してノブ101の回転を継続できたり、電磁ブレーキの起動によってノブ101の回転に制動をかけたりできるので、例えば操作者による一回の回転操作によって、ノブ101を停止目標位置に安定的に停止させることができる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、入力装置100が載置される車が走行中か停止直前の低速状態かの状態に応じて、実施の形態1の入力装置100の動作と実施の形態2の入力装置100の動作とを切り換える入力装置100の例を説明する。実施の形態3の入力装置100の具体的な内部構成は実施の形態1,2の入力装置100の構成と同一であるため、実施の形態3の入力装置100も図6に示す構成を有する。また、実施の形態3では、実施の形態1,2の入力装置100の構成及び動作と異なる内容について説明し、同一の内容については説明を簡略化又は省略する。
図14は、実施の形態3の入力装置100の動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。
図14の説明の前提として、入力装置100は、例えばノブ101の回転方向に基づいて、又はノブ101の回転方向と車の走行方向とに基づいて、操作者が本来停めたい停止目標位置に関する情報を決定して取得している。なお、この停止目標位置に関する情報は、ステップS1において制御部200が取得したノブ101の回転位置や車の状態に関する情報の中に含まれても構わない。また、図14の説明において、図10又は図13の説明中の処理と同一の処理については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化又は省略し、異なる内容について説明する。
図14において、入力装置100は、ステップS1の後、ステップS1において取得された車の走行状態に関する情報に基づいて、車が走行中であるのか停止直前の低速状態であるのかを判断する(S21)。
なお実施の形態3において、停止直前の低速状態とは、例えば車速が入力装置100の操作者により車の徐行運転可能な速度未満(例えば時速5km/h)までの速度の状態を示す。なお、ステップS21において、停止直前の低速状態の代わりに、例えば車がほぼ停止状態でもよい。これは、例えば車がほぼ停止状態の車速(例えば、時刻5km/h〜0km/h)の場合でも、操作者(例えば運転者)は、ノブ101を回転してDポジションからPポジションやRポジションに切り換えることがあるためである。
制御部200は、車が走行中であると判断した場合に(S21、YES)、実施の形態1と同一の処理群T1(図10の点線参照)の一連の処理を実行する(T1)。つまり、車が走行中であれば、入力装置100は、ノブ101の回転位置を繰り返し検出し、ノブ101の現在の回転位置と前回の検出タイミングで検出されたノブ101の回転位置とに基づいて、ノブ101の現在の回転速度を決定する。また、入力装置100は、決定されたノブ101の現在の回転速度に応じて、ノブ101の回転を電磁ブレーキ(つまり、回転制動部105)に制動させる。
ここで、車が走行中なら、通常シフトポジションは例えば両端のエンドストップにおいて一端のエンドストップ(例えばDポジション)から他端のエンドストップ(例えばPポジション)にシフト操作される頻度が低いという傾向がある。このような傾向に対して、入力装置100は、車の走行中には電磁ブレーキによってノブ101の回転速度に応じたブレーキ力(制動力)をかけることができる。このように、ノブ101の回転速度に適切な制限を与え、ノブ101が現在のシフトポジションから移れるシフトポジションに制限をかけることができるので、操作者(例えば運転者)に対して慎重にシフト操作を行わせることができる。
一方、制御部200は、車が停止直前の低速状態であると判断した場合に(S21、NO)、実施の形態2と同一の処理群T2(図13の点線参照)の一連の処理を実行する(T2)。つまり、車が停止直前の低速状態であれば、入力装置100は、ノブ101の回転位置を繰り返し検出し、停止目標位置とノブ101の現在の回転位置との間の差分量とノブ101の現在の回転速度とに応じて、回転制動部105の起動開始タイミング(つまり、電磁ブレーキの起動開始タイミング)を調整する。
ここで、車が停止直前の低速状態(例えば時速5km/h)なら、通常走行状態から駐車するためにシフトポジションが一端のエンドストップ(例えばDポジション)から他端のエンドストップ(例えばPポジション)にシフト操作される頻度が高いという傾向がある。このような傾向に対して、入力装置100は、車が停止直前の低速状態では、ノブ101の回転速度が所定の基準速度以上の場合、回転制動部105の起動開始タイミングの調整が行なわれて電磁ブレーキが起動され、ノブ101を停止目標位置で停止できるので、操作者(例えば運転者)に対して簡易に複数のシフトポジションを跨ぐシフト操作を行わせることができる。
なお、本開示は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本開示の実施の形態としてもよい。また、上述した実施の形態に対して本開示の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本開示に含まれる。
例えば、上述実施の形態では、入力装置100は、操作力付与部107を備えるものとして説明したが、これらは特に備えなくても構わない。
また、上述の実施の形態では操作者の手により回転操作させる操作部を備えた入力装置について説明したが、回転操作以外の入力装置でもよい。例えば、車の変速段を変更するために、変速段を設定するための位置が直線的に配置されており、操作部は操作者が前後に直線的に動作させることで変速段を設定するレバーであってもよい。
また、本開示において、入力装置は、操作部がレバーのように略直線状に移動する物体を用いて構成される場合、上述したいずれかの実施形態において述べられた入力装置と同一の構成を有してもよい。具体的には、入力装置は、略直線的に移動する操作部(例えばよく知られたレバー)を有し、上述した実施の形態とは異なる部品を用いて構成されるノブ101、制動部、速度決定部および制御部を有してよい。また、入力装置は、目標位置取得部と走行方向検出部を有してもよい。
操作部は、操作者の手による操作を実行可能である。制動部は、操作部の動きを制動する。速度決定部は、操作部の現在の速度を決定する。制御部は、操作部の現在の速度に応じて、制動部に操作部の動きを制動させる。目標位置取得部は、操作部が停止されるべき目標位置に関する情報を取得する。走行方向検出部は、入力装置が載置される車の走行方向を検出する。
ここで、本開示の上述した実施の形態の詳細を以下のように纏める。
[1]本開示は、操作者の手による操作が可能な操作部と、操作部の動きを制動する制動部と、操作部の現在の速度を決定する速度決定部と、操作部の現在の速度に応じて、操作部の動きを制動部に制動させる制御部と、を備える、入力装置を提供する。
[2]入力装置は、項目[1]に従属し、操作部の位置を繰り返し検出する検出器、を更に備える。速度決定部は、現在検出された操作部の位置と前回検出された操作部の位置とに基づいて、操作部の現在の速度を決定する。
[3]入力装置は、項目[1]または項目[2]に従属する。制御部は、操作部の現在の速度が所定の基準速度以上である場合に、操作部の動きを前記制動部に制動させる。
[4]入力装置は、項目[1]〜項目[3]のうちいずれか一つに従属する。制御部は、操作部の現在の速度に応じて、操作部の動きの制動パラメータを変更し、変更後の制動パラメータを用いて操作部の動きを制動部に制動させる。
[5]入力装置は、項目[4]に従属する。制御部は、操作部の速度と操作部の制動パラメータとが対応付けられたテーブルを基に制動パラメータを決定し、決定された制動パラメータを用いて操作部の動きを回転制動部に制動させる。
[6]入力装置は、項目[4]または項目[5]に従属する。制御部は、所定の閾値を跨ぐ操作部の速度の増加又は減少に応じて、操作部の制動パラメータを段階的に切り換える。
[7]入力装置は、項目[4]に従属する。制御部は、操作部の速度と操作部の制動パラメータとの対応関数に基づいて制動パラメータを決定し、決定された制動パラメータを用いて操作部の動きを制動部に制動させる。
[8]入力装置は、項目[2]〜項目[7]のうちいずれか一つに従属し、操作部の動きを停止させる目標位置に関する情報を取得する目標位置取得部、を更に備える。制御部は、目標位置と操作部の現在の位置との間の差分量と操作部の現在の速度とに応じて、制動部の起動開始タイミングを調整する。
[9]入力装置は、項目[8]に従属する。制御部は、操作部の現在の速度に対応した制動部の起動開始タイミングを、所定の基準速度に対応した制動部の起動開始タイミングに比べて早くなるように調整する。
[10]入力装置は、項目[8]に従属する。制御部は、操作部の現在の速度において動きの制動が開始されるまでの操作部の動き量が、目標位置と操作部の現在の位置との間の差分量から所定値を差し引いた値から所定値を加算した値までの範囲内に含まれる場合に、制動部の起動開始を決定する。
[11]入力装置は、項目[8]〜項目[11]のうちいずれか一つに従属する。目標位置取得部は、操作部の現在の動き方向に基づいて、入力装置が載置される車の変速機における複数の変速段のうち両端側のいずれかの変速段に対応する位置を前記目標位置として決定する。
[12]入力装置は、項目[8]〜項目[11]のうちいずれか一つに従属する。目標位置取得部は、入力装置が載置される車の車速を取得し、操作部の現在の動き方向に車の変速機における複数の変速段のうち車を後退させるリバースに設定させる位置があり、かつ、車速が所定の速度以上の場合には、リバース以外の変速段に対応する位置を目標位置として決定する。
[13]入力装置は、項目[8]〜項目[11]のうちいずれか一つに従属し、入力装置が載置される車の走行方向を検出する走行方向検出部、を更に備える。目標位置取得部は、少なくとも検出された車の走行方向と操作部の現在の動き方向とに基づいて、入力装置が載置される車の変速機における複数の変速段のうち、車の走行方向を変化させる変速段に隣接する変速段に対応する位置を目標位置として決定する。
また、入力装置100の適用例として車の変速段を変更するものを例示したが、カーナビゲーションシステムやカーオーディオの入力に用いてもよい。また、この場合、車速が0の時にのみポジション数が更新されても構わない。さらに、テレビやエアコンなどの電気機器を操作するための入力装置100など任意の機器に適用することができる。
また、回転軸体102の外周面の側方に配された電磁式の回転制動部105を例示したが、回転制動部105の形式や取り付け位置は任意である。
また、車が運転モードにない場合などにおいては、回転制動部105や操作力付与部107を機能させず、ノブ101を自由に回転させることができるようにしても良い。例えばこれにより、エアコンなどの風量を調節したり、オーディオの音量を調整したりすることができる。
本開示は、例えば車や電気機器など回転操作によって制御される装置などに利用可能であり、回転可能なノブ等の操作部を、操作者の指先で弾くように大きな初速をつけて回転させた場合でも、操作者が本来停めたい停止目的位置に安定して切り換え、操作対象物の安全な使用を支援する入力装置として有用である。
本開示は、2017年6月27日付けで提出された米国出願(No.15/634769)に基づくとともに、その利益を享受する。この出願の明細書、図面および請求の範囲等の内容は全体としてこの出願の内容として取り込まれる。
本開示は、車や電気機器など回転操作によって制御される装置などに利用可能であり、回転可能なノブ等の操作部を、操作者の指先で弾くように大きな初速をつけて回転させた場合でも、操作者が本来停めたい停止目標位置に安定して切り換え、操作対象物の安全な使用を支援する入力装置として有用である。
100 入力装置
101 ノブ
102 回転軸体
103 表示器
103A 表示部
103B インジケータ
105 制動部
106 検出器
107 操作力付与部
109 固定軸体
121 第一突部
151 アーマチュア
152 電磁石
153 ヨーク
154 溝
160 主歯車
161 第一歯車
162 第二歯車
162M 磁石
163 検出素子
170 筐体
171 スプリング
172 ボール
173 カム表面
173R カムカーブ
200 制御部
202 車両制御部
210 記憶部
C1/C2 ユースケース
DTM メカニカルディテント機構
Dtc ディテントセンタ
Dtmx 上限位置
Dtmn 下限位置
Dtrg ディテント範囲
EFR 停止目標有効範囲
P(t) 回転位置
Pe 停止目標位置
Pemax 位置
Pemin 位置
RM 残り移動量
本開示の第1の態様は、入力装置であって、操作者の手による操作が可能な部材と、前記部材の動きを制動する制動部と、現在検出された前記部材の位置と前回検出された前記部材の位置とに基づいて、前記部材の現在の速度を決定し、前記部材の現在の速度に応じて、前記部材の動きを前記制動部に制動させ、前記部材の位置を繰り返し検出し、前記部材の動きを停止させる目標位置に関する情報を取得し、前記目標位置と前記部材の現在の位置との間の差分量と前記部材の現在の速度とに応じて、前記制動部の起動開始タイミングを調整し、前記部材の現在の動き方向に基づいて、前記入力装置が載置される車の変速機における複数の変速段のうち両端側のいずれかの変速段に対応する位置を前記目標位置として決定する制御部と、を備える、入力装置を提供する。
本開示の第2の態様は、入力装置であって、操作者の手による操作が可能な部材と、前記部材の動きを制動する制動部と、現在検出された前記部材の位置と前回検出された前記部材の位置とに基づいて、前記部材の現在の速度を決定し、前記部材の現在の速度に応じて、前記部材の動きを前記制動部に制動させ、前記部材の位置を繰り返し検出し、前記部材の動きを停止させる目標位置に関する情報を取得し、前記目標位置と前記部材の現在の位置との間の差分量と前記部材の現在の速度とに応じて、前記制動部の起動開始タイミングを調整し、前記部材の現在の動き方向に基づいて、前記入力装置が載置される車の変速機における複数の変速段のうち両端側同士の中間の変速段に対応する位置を前記目標位置として決定する制御部と、を備える、入力装置を提供する。
本開示の第3の態様は、入力装置であって、操作者の手による操作が可能な部材と、前記部材の動きを制動する制動部と、現在検出された前記部材の位置と前回検出された前記部材の位置とに基づいて、前記部材の現在の速度を決定し、前記部材の現在の速度に応じて、前記部材の動きを前記制動部に制動させ、前記部材の位置を繰り返し検出し、前記部材の動きを停止させる目標位置に関する情報を取得し、前記目標位置と前記部材の現在の位置との間の差分量と前記部材の現在の速度とに応じて、前記制動部の起動開始タイミングを調整し、前記入力装置が載置される車の走行方向を決定し、少なくとも決定された前記車の走行方向と前記部材の現在の動き方向とに基づいて、前記車の変速機における複数の変速段のうち、前記車の走行方向を変化させる変速段に隣接する変速段に対応する位置を前記目標位置として決定する制御部と、を備える、入力装置を提供する。

Claims (20)

  1. 操作者の手による操作が可能な操作部と、
    前記操作部の動きを制動する制動部と、
    前記操作部の現在の速度を決定する速度決定部と、
    前記操作部の現在の速度に応じて、前記操作部の動きを前記制動部に制動させる制御部と、を備える、
    入力装置。
  2. 前記操作部の位置を繰り返し検出する検出器、を更に備え、
    前記速度決定部は、現在検出された前記操作部の位置と前回検出された前記操作部の位置とに基づいて、前記操作部の現在の速度を決定する、
    請求項1に記載の入力装置。
  3. 前記制御部は、前記操作部の現在の速度が所定の基準速度以上である場合に、前記操作部の動きを前記制動部に制動させる、
    請求項1または2に記載の入力装置。
  4. 前記制御部は、前記操作部の現在の速度に応じて、前記操作部の動きの制動パラメータを変更し、変更後の前記制動パラメータを用いて前記操作部の動きを前記制動部に制動させる、
    請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の入力装置。
  5. 前記制御部は、前記操作部の速度と前記制動パラメータとが対応付けられたテーブルを基に前記制動パラメータを決定し、決定された前記制動パラメータを用いて前記操作部の動きを前記回転制動部に制動させる、
    請求項4に記載の入力装置。
  6. 前記制御部は、前記操作部の速度が所定の閾値を跨ぐ度に、前記制動パラメータを段階的に切り換える、
    請求項4に記載の入力装置。
  7. 前記制御部は、前記操作部の速度と前記制動パラメータとの対応関数に基づいて前記制動パラメータを決定し、決定された前記制動パラメータを用いて前記操作部の動きを前記制動部に制動させる、
    請求項4に記載の入力装置。
  8. 前記操作部の動きを停止させる目標位置に関する情報を取得する目標位置取得部、を更に備え、
    前記制御部は、前記目標位置と前記操作部の現在の位置との間の差分量と前記操作部の現在の速度とに応じて、前記制動部の起動開始タイミングを調整する、
    請求項2に記載の入力装置。
  9. 前記制御部は、前記操作部の現在の速度に対応した前記制動部の起動開始タイミングを、前記所定の基準速度に対応した前記制動部の起動開始タイミングに比べて早くなるように調整する、
    請求項8に記載の入力装置。
  10. 前記制御部は、前記操作部の現在の速度において前記動きの制動が開始されるまでの前記操作部の動き量が、前記目標位置と前記操作部の現在の位置との間の差分量から所定値を差し引いた値から前記所定値を加算した値までの範囲内に含まれる場合に、前記制動部の起動開始を決定する、
    請求項8または9に記載の入力装置。
  11. 前記目標位置取得部は、前記操作部の現在の動き方向に基づいて、前記入力装置が載置される車の変速機における複数の変速段のうち両端側のいずれかの変速段に対応する位置を前記目標位置として決定する、
    請求項8〜10のうちいずれか一項に記載の入力装置。
  12. 前記目標位置取得部は、前記操作部の現在の動き方向に基づいて、前記入力装置が載置される車の変速機における複数の変速段のうち両端側同士の中間の変速段に対応する位置を前記目標位置として決定する、
    請求項8〜10のうちいずれか一項に記載の入力装置。
  13. 前記入力装置が載置される車の走行方向を検出する走行方向検出部、を更に備え、
    前記目標位置取得部は、少なくとも検出された前記車の走行方向と前記操作部の現在の動き方向とに基づいて、前記入力装置が載置される車の変速機における複数の変速段のうち、前記車の走行方向を変化させる変速段に隣接する変速段に対応する位置を前記目標位置として決定する、
    請求項8〜12のうちいずれか一項に記載の入力装置。
  14. 前記操作部は、回転操作が可能であり、
    前記制動部は、前記操作部の回転の動きを制動し、
    前記速度決定部は、前記現在の回転速度を決定し、
    前記制御部は、前記操作部の現在の回転速度に応じて、前記操作部の回転の動きを前記制動部に制動させる、
    請求項1〜13のうちいずれか一項に記載の入力装置。
  15. 前記操作部の位置を繰り返し検出する検出器、を更に備え、
    前記速度決定部は、現在検出された前記操作部の位置と前回検出された操作部の位置とに基づいて、前記操作部の現在の回転速度を決定する、
    請求項14に記載の入力装置。
  16. 前記制御部は、前記操作部の現在の回転速度が所定の基準速度以上である場合に、前記操作部の回転の動きを前記制動部に制動させる、
    請求項14または15に記載の入力装置。
  17. 前記制御部は、前記操作部の現在の回転速度に応じて、前記操作部の回転の動きの制動パラメータを変更し、変更後の前記制動パラメータを用いて前記操作部の回転の動きを前記制動部に制動させる、
    請求項14〜16のうちいずれか一項に記載の入力装置。
  18. 請求項1に記載の入力装置を備える、
    車両。
  19. 操作者の手によって操作される操作部の現在の速度を決定するステップと、
    前記操作部の現在の速度に応じて、前記操作部の動きを制動させるステップと、を備える、
    入力装置の制御方法。
  20. 前記現在の速度は、現在の回転速度であり、
    前記操作部の動きは、回転の動きである、
    請求項19に記載の入力装置の制御方法。
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