JP4003560B2 - Numerical adjustment device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測制御装置、携帯情報端末など、使用者が表示されている数値を調整する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
計測制御装置などにおいて、使用者が数値を指定するには、使用者が操作する何らかの入力・調整機構が必要である。例えば、数値をデジタル表示する装置の場合、使用者にとって最も簡便な構成の一つは、0から9までの数値、及び小数点などその他必要な記号や左右移動などの操作を入力するための入力スイッチをそれぞれ独立して設けるものである。しかしこれでは相当数の入力スイッチ及び対応する入力回路が必要となってコストが上昇するため、装置における数値調整操作の必要度に比して過分のコストを要する構成となる可能性がある。また十個を超える入力スイッチは相応の設置面積をも必要とするため、装置のパネル設計にも制限を与えることがある。
【0003】
そこで、数値を調整するための別の構成として、それぞれ数値の増減に対応する二つの入力スイッチを設けたものや、回転方向を数値の増減に対応させたロータリエンコーダを設けたものが考案された。前者は一方のスイッチを押すと数値を最小単位だけ増加させ、他方のスイッチを押すと数値を最小単位だけ減少させる。後者は、一方に予め定めた量だけ回転させると数値を最小単位だけ増加させ、反対方向に回転させると数値を減少させる。
【0004】
しかしこれらの構成では、数値を現在指定されている数値と大幅に異なる値に調整しようとする際に、スイッチを押す回数やロータリエンコーダを回す量が大きくなり、非常に手間と時間がかかってしまう。このため、これらの構成において、スイッチを押下し続けていると数値を変位させる単位を大きくする、もしくはロータリエンコーダを高速に回転させると、回転速度に比例するよりも大きな変位をさせる、というように変位速度を可変となす改善がなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の速度を可変とした構成においては、例えばロータリエンコーダであれば、数値を大きく変位させ続けるためにはそれなりに速く回転させ続ける必要があり、使用者は、望む数値に調整するために、高速な回転を続け、適当なところで停止させる、という矛盾するとも思える操作をしなくてはならなかった。回転させ続けて数値が大きく行き過ぎてしまった場合は、ロータリエンコーダを逆方向に再び高速で回転させ且つ適当なところで止めなくてはならないと分かっているため、操作に対する使用者の心理的負担も大きい。
【0006】
本発明は、使用者が数値を調整する必要のある装置において、部品点数を少なくして数値入力スイッチではなく例えば一つのロータリエンコーダを採用した場合に、使用者が数値を現在指定されている数値と大幅に異なる値に調整する操作を効率的に行うことができるような数値調整装置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明はこれらの問題に鑑みなされたものであり、表示されている数値を調整するための装置であって、調整対象数値をデジタル数値もしくはアナログ数値として表示する表示手段と、増減方向と変化量を入力する入力手段と、前記入力増減方向と前記入力変化量を前記調整対象数値の変位量に変換して前記調整対象数値に反映させる変換手段とからなり、該変換手段は、変位の単位量もしくは前記入力変化量と変位の単位量の積を前記入力増減方向に応じて正負となしたものを変位量とし、前記入力変化量が予め定めた値を超えて増加したら前記変位の単位量を増加させ、前記入力変化量を0と見なせる状態が予め定めた期間連続したら前記変位の単位量を最小値に設定し、前記入力増減方向が切り換えられた場合は前記変位の単位量を保持するとともに、前記調整対象数値に前記変位量を加算することを特徴とする数値調整装置を提案するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明による数値調整装置は、表示装置に表示させた数値を、使用者がロータリエンコーダなどの入力手段によって増減させて調整するものである。入力手段によって入力された情報を変換し、数値の変更に反映させる。その変換方法は以下のようなものである。まず、入力手段によって入力された情報を、調整対象数値に対する増加もしくは減少の方向の情報と、数値の変化に対する速度の情報に変換する。例えば入力手段がロータリエンコーダであれば、増減方向はロータリエンコーダが回転する方向であり、速度はロータリエンコーダが回転する回転速度である。一方、調整対象数値を変位させる単位を、予め定めておく。調整対象数値が10進表記の整数であれば、変位の単位量は、表示する数値の桁に従い、1、10、100、……のようにしておくのが一般的である。
【0009】
更に、ロータリエンコーダの回転速度を変位の単位量のレベルに従って同様にレベル分けしておく。そして、測定したロータリエンコーダの回転速度がそのレベルを超えるたびに、変位の単位量を、例えば1、10、100のように増加させてゆく。ここで、一度増加させた変位の単位量は、ロータリエンコーダの回転速度が一定期間連続して0と見なせる状態にならない限り減少させない。
【0010】
つまり、入力手段における変化量を調整対象数値の変位と比例させるのではなく、入力手段における変化量の変化を、調整対象数値の変位の単位量の切り換えに使用する。これによって、基本的に、入力手段における変化量が同一でも、調整対象数値を異なった変位の単位量で増減させることが可能となる。勿論、入力手段における変化量を、更に変位の単位量に比例させ、より大きな変位をもたらす要素として用いる構成も可能である。また、ロータリエンコーダの回転方向が切り換えられるとき、切り換わる途中で回転速度が一定期間連続して0になることなく切り換わった場合は、調整対象数値の変位の単位量を減少させない。
入力手段としては、上気したロータリエンコーダの他、ジョイスティック、ダイアル、マウス、マウスのホイールなどを使用することが可能である。ジョイスティックであれば、増減方向はスティックに対する操作方向、変化量はスティックに対する操作の大きさである。ダイアルであれば、増減方向はダイアルの回転方向、変化量はダイアルの基準位置からの回転角度である。マウスであれば、増減方向はマウスの移動方向、変化量はマウスの移動速度であり、マウスのホイールであれば、増減方向はホイールの回転方向、変化量はホイールの回転速度である。このように、増減方向と変化量とを入力できるものであれば、入力手段として使用することができる。更に、増減方向と変化量とを独立した別個の入力手段に割り当てても構わない。例えば、増減方向をトグルスイッチで切り換え、変化量をダイアルの回転角度として使用することも可能である。
【0011】
【作用】
本発明による数値調整装置は、調整対象数値をデジタル数値もしくはアナログ数値として表示する表示手段と、増減方向と変化量を入力する入力手段と、前記入力増減方向と前記入力変化量を前記調整対象数値の変位量に変換して前記調整対象数値に反映させる変換手段とからなり、該変換手段は、変位の単位量もしくは前記入力変化量と変位の単位量の積を前記入力増減方向に応じて正負となしたものを変位量とし、前記入力変化量が予め定めた値を超えて増加したら前記変位の単位量を増加させ、前記入力変化量を0と見なせる状態が予め定めた期間連続したら前記変位の単位量を最小値に設定し、前記入力増減方向が切り換えられた場合は前記変位の単位量を保持するとともに、前記調整対象数値に前記変位量を加算するものであるので、表示している調整対象数値を入力手段によって増減させることができる。
【0012】
入力手段における変化量と調整対象数値の変位の単位量のレベルを予め対応させておき、入力手段における変化量が大きくなったら変位の単位量を増加させるので、調整対象数値により容易に大きな変位を加えることができる。また、その後入力手段における変化量を小さくしても、変化量が一定期間連続して0と見なせる状態にならない限り変位の単位量を大きいまま保持するため、調整対象数値に対してより大きな変位を加え続けることができる。
【0013】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、必ずしも以下の実施例に限るものではない。
以下、第1実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図1は以下の実施例において説明する数値調整装置の電気的ブロック図である。ただし本発明になる数値調整装置を説明するのに必要な構成のみ記述した。図2は本実施例における、調整対象の数値の状態遷移図である。
【0014】
図1において、CPU1は、中央演算処理ユニットであって演算処理を実行する。ROM2は読み出し専用の不揮発メモリであり、CPU1が実行するプログラム及びデータの初期値を内蔵する。RAM3は読み書き可能なランダムアクセスメモリであり、CPU1がプログラムを実行する際に作業領域として使用する。CPU1は、ROM2、RAM3、ロータリエンコーダ5、及び表示装置4と、入出力ポートもしくはバスを介して接続している。また、CPU1はタイマを内蔵しており、時間を計測することができる。CPU1、ROM2、RAM3、及びタイマのモジュールは、これらを一つのパッケージに封入し、入出力ポートもしくはバス端子を持つワンチップコンピュータを使用してもよいし、別々の部品を基板上で接続したもの、もしくは複数の基板をケーブルなどで接続したものでもよい。
【0015】
表示装置4は少なくとも調整対象の数値を表示する機能を持つものであり、ここでは、数値を文字として複数桁表示するデジタル表示装置を使用する。具体的には、例えば数字及び必要な場合には小数点記号及び負記号を表示でき、必要な桁数を表示できるキャラクタ液晶表示装置や、必要な桁数及び記号などを表示できるドット数を持ったグラフィック液晶表示装置、または7セグメントのLED表示部材を必要桁だけ並べたものなどを使用することができる。
【0016】
ロータリエンコーダ5は使用者がそのつまみを操作して時計方向/反時計方向に回転させることができるものであり、どちらの方向に回転したか、及びどれだけ回転したかという情報を出力する。ここでは一般的な光学式のインクリメンタル・ロータリエンコーダを使用するが、接触式、磁気式などの他の方式のロータリエンコーダを使用しても勿論構わない。ロータリエンコーダ5は、機構的には、外部から力を加える限り、どちらの方向にも無制限に回転させることが可能であり、力を加えるのを止めると停止する。
【0017】
検出原理は以下のようである。つまみと同軸に円盤を取りつけ、円盤の適当な円周位置にスリットを断続的に設け、その円盤を挟んで発光素子と受光素子を対面させて設置する。つまみを回転させると発光素子から受光素子への光が通ったり遮られたりするので、受光素子の受信信号をパルスとして検出し、計数することによって、どれだけ回転したかを測定することができる。また発光素子と受光素子を二組、互いに位相をずらして設置し、それぞれの受光素子の出力パルス(一般的にA相、B相と呼ばれる)を比較することにより、回転方向を検出することができる。
【0018】
この方式のロータリエンコーダは、ある時点からどちらの方向へどれだけ回転したかを検出することはできるが、回転角度の絶対値を検出することはできず、それゆえインクリメンタル方式と呼ばれる。CPU1は、ロータリエンコーダ5のA相、B相出力を入力し、パルスの変化の仕方を比較することにより、ロータリエンコーダ5が時計方向に一単位、もしくは反時計方向に一単位回転したことを検出することができる。CPU1は、例えば、内蔵するタイマにより100乃至数100msの一定時間間隔を計測し、その一定時間内にロータリエンコーダ5から出力されるパルスを計数することにより、その時点におけるロータリエンコーダ5の回転速度を求めることができる。
【0019】
次に、ロータリエンコーダ5を用いた数値調整方法について、図2の、調整対象の数値の状態遷移図を用いて詳細に説明する。状態遷移図においては、状態を角の丸い四角内に表記し、ある状態から別の状態、もしくは同じ状態への遷移を矢印で表現する。矢印には、その遷移を生じる事象を表記し、更にその事象が満たすべき条件をカギ括弧内に表記する。カギ括弧内の条件を満たす事象が発生したときに、初めて状態遷移が起こる。以下では、ロータリエンコーダ5のつまみを時計方向に回転させた場合(CW)に数値を増加させ、反時計方向に回転させた場合(CCW)に数値を減少させると定義する。それに応じて、ロータリエンコーダ5の回転速度は、増減方向と合わせ、時計方向に回転させた場合を正、反時計方向に回転させた場合を負とする。また数値の変位の単位量を1、10、及び100とする。更に、変位の単位量を切り換える基準として使用するロータリエンコーダ5の回転速度をv1およびv2と定義する。変位の単位量及びそれを切り換える基準として用いる回転速度は、回転方向が反時計方向である場合はそれぞれ−1を掛けて負にした値を使用する。
【0020】
まず装置は、調整対象数値を表示装置4に表示する。このとき表示する数値は、場合によって、装置が起動した直後であればROM2から読み出した初期値であったり、何らかの計測値、もしくは以前に調整した数値をRAM3に格納しておいたものを読み出した数値であったりする。
調整対象数値は、調整開始直後は初期値であり一定である(S11)。CPU1は一定時間ごとにロータリエンコーダ5の速度を検出する。例えば使用者がロータリエンコーダ5のつまみを時計方向に回転させたとすると、ロータリエンコーダ5の速度が0から正に変化する。その速度がv1よりも小さければ、CPU1はその速度が検出されるたびに調整対象数値を1だけ増加させる(S12)。CPU1は、調整対象数値を変位させた場合は、結果の数値を表示装置4に表示する。使用者がロータリエンコーダ5を更に速く回転させ、速度がv1以上になると、CPU1は変位の単位量を1から10に切り換え、調整対象数値を10だけ増加させる(S13)。ただし、この後ロータリエンコーダ5の回転速度がv1を下回っても、回転速度が正である限り、変位の単位量は10のままに留め、対象数値を10だけ増加させる。これによって、使用者は、調整する桁を一桁上げながら、ロータリエンコーダ5のつまみを回転させる速度は桁を上げた後落とすことができるため、より容易に当該桁を望む数値に調整することが可能となる。
【0021】
CPU1は、表示装置4がカーソル表示機能、もしくはグラフィックデータの重ね合わせ表示機能を持っている場合は、変位の単位量に応じた桁位置に、カーソルもしくは強調表示のための矩形などを同時に表示することが望ましい。これによって、変位の単位量を切り換えるとともに、その桁位置を他と区別して強調表示することができるため、使用者が現在の変位の単位量をより容易に認識することが可能となる。
【0022】
更に使用者がロータリエンコーダ5をより速く回転させ、速度がv2以上になると、CPU1は変位の単位量を10から100に切り換え、調整対象数値を100だけ増加させる(S14)。同様に、この後ロータリエンコーダ5の回転速度がv2を下回っても、回転速度が正である限り、変位の単位量は100のままに留め、対象数値を100だけ増加させる。
使用者がロータリエンコーダ5を時計方向ではなく、反時計方向に回転させた場合は、調整対象数値の変位の単位量及び変位の単位量を切り換える基準とする回転速度を、それぞれ正ではなく負値として評価し、同様な制御を実行する(S15、S16、S17)。
【0023】
使用者がロータリエンコーダ5の回転を停止させたら、CPU1は調整対象数値を変位させるのを停止して一定に保つ(S11)。この際、CPU1は、回転速度が0になったことを検出したら即座に変位を停止させるのではなく、ロータリエンコーダ5の回転速度を検出する一定時間の少なくとも複数回、連続して回転速度が0であった場合に、初めて一定状態に移行する。回転速度が0である間は、変位の単位量を保持するが、調整対象数値に変位を加えはしない。これによって、ロータリエンコーダ5の回転に対する数値の変位の応答をある程度高速に保ちながら、ロータリエンコーダ5を常に一定速度以上で回転させていないと変位の単位量がすぐに最小値に戻ってしまうという心理的負担から使用者を解放することができる。またこれによって、次に説明する回転方向の切り換えに対応することもできる。
【0024】
使用者がロータリエンコーダ5を回転させている最中に、回転方向を切り換える場合の動作を説明する。今使用者がロータリエンコーダ5を時計方向に回転させており、変位の単位量が10であったとする(S13)。ここで使用者がロータリエンコーダ5の回転方向を時計方向から反時計方向に切り換えた場合、変位の単位量を最小単位の負値である−1から始めるのではなく、時計方向に回転させていたときの変位の単位量である10の負値である−10に設定する(S13→S16)。
【0025】
ロータリエンコーダ5の回転方向を切り換えるタイミングによっては、CPU1が回転速度を検出する際に、回転速度が正から負に移行する間に速度0が検出されることもあり得るが、前段落で説明したように、CPU1は少なくとも複数回連続して回転速度0を検出しない限り、変位の単位量を最小値に戻さない。このため、使用者がごく普通の感覚で回転方向を切り換えれば、同じ絶対値の変位の単位量を保ったまま、調整対象数値を増減させられることができ、この場合であれば、10の桁の数値を増減どちらの方向にも滑らかに調整することが可能となる。
【0026】
調整対象数値が調整可能な範囲の上限及び下限を持つ場合は、CPU1は、調整対象数値がその上限及び下限を超えないよう、調整結果を修正する。その修正方法には、少なくとも二通りの選択肢を考えることができる。例えば、調整対象数値の現在値が987であり、その上限値が999であって、また現在の変位の単位量が100であったとする。ここで、ロータリエンコーダ5が更に時計方向に回転させられた場合、100だけ増加させると調整対象数値がその上限を超えてしまう。ここで、一つ目の方法は、100だけ増加させることができない場合は調整対象数値を変位させず、987のままに留めるというものである。
【0027】
二つ目の方法は、上限を超える場合は上限に修正する、つまり987を999に変位させるというものである。それぞれに長短があり、使用者が1の桁と10の桁の数字を変えずに100の桁の数字のみを変更したいと意図していたような場合には、意図しない桁の数字が変更されないという点で前者の方法の方が優れていると考えられる。一方で、使用者がロータリエンコーダ5を時計方向に回転させており、また調整対象数値がまだ増加し得る範囲にあるにもかかわらず、数値が変位しないとなると、使用者の使用感が悪くなる恐れがあり、この点では後者の方法の方が優れていると考えられる。どのような方法を選択するかは、この数値調整方法を実装するアプリケーションの方針に依る。
【0028】
本実施例では変位の単位量を3レベルとしたが、これを4レベル以上に増加させるのは容易である。この場合は、それに応じて変位の単位量を切り換える基準として使用するロータリエンコーダ5の回転速度のレベルも増加させる。また調整対象数値が整数ではなく実数であるような場合も、変位の単位量の最小値を、調整に必要な最も細かい桁、例えば0.01にすることで、容易に対応することが可能である。
【0029】
また、本実施例では、調整対象数値の変位量として、CPU1がロータリエンコーダ5の速度を求める一定時間ごとに、常に変位の単位量を採用した。これは、ロータリエンコーダ5の回転速度が、ある意味で変位の単位量の切り換えにのみ使用され、使用者がロータリエンコーダ5を高速に回転させても、現在変位の対象となっている桁の数字が高速に変更させられるわけではないことを意味する。この方法は、明示的な変位の単位量の切り換えに基づいて調整対象数値を変位させるという観点からは妥当なものだと考えられる。しかし、変位の単位量を切り換えつつ、更に、実際に変位させるときは、ロータリエンコーダ5の回転速度に比例させて変位の単位量を何倍かした数値を変位に用いる、ということも可能である。アプリケーションによってはそのような方法で実装した方が効率的に操作できる。
【0030】
更に、本実施例では、表示装置としてデジタル表示装置を使用したが、アナログ表示装置を使用することも可能である。一般的なアナログ指示計を用いても構わないし、調整対象数値が大きくなるに従って低い方の桁の数値の精度が要求されなくなるようなアプリケーションにおいては、対数目盛のアナログ指示計を用いてもよい。また、変位の単位量のレベルの数だけ、それぞれ独立させてアナログ指示計を設置し、変位の単位量を切り換えるたびに、操作に対して直接表示が変更されるアナログ指示計を切り換える構成でもよい。
【0031】
使用者は、この数値調整方法が実装された装置を初めて操作する際には、v1及びv2のレベルを直感的に把握していないため、慣れるまでに少しの期間を要する可能性がある。しかし慣れるに従い、より高速に数値調整を行うことができるようになる。
【0032】
以下、第2実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。尚、数値調整装置の電気的な部分は第1実施例で図示、説明したものと同じであるので説明は割愛する。第1実施例とは、数値の調整方法が異なる。図3は実施例における、調整対象の数値の状態遷移図である。
本実施例における数値調整方法について、図3の、調整対象の数値の状態遷移図を用いて詳細に説明する。以下では、ロータリエンコーダ5のつまみを時計方向に回転させた場合(CW)に数値を増加させ、反時計方向に回転させた場合(CCW)に数値を減少させると定義する。それに応じて、ロータリエンコーダ5の回転速度は、増減方向と合わせ、時計方向に回転させた場合を正、反時計方向に回転させた場合を負とする。また数値の変位の単位量を1、10、及び100とする。ここまでの定義は第1実施例と共通である。最後に、変位の単位量を切り換える基準として使用するロータリエンコーダ5の回転速度をv0と定義する。変位の単位量及びそれを切り換える基準として用いる回転速度は、回転方向が反時計方向である場合はそれぞれ−1を掛けて負にした値を使用する。
【0033】
調整対象数値は、調整開始直後は初期値であり一定である(S21)。CPU1は一定時間ごとにロータリエンコーダ5の速度を検出する。例えば使用者がロータリエンコーダ5のつまみを時計方向に回転させたとすると、ロータリエンコーダ5の速度が0から正に変化する。その速度がv0よりも小さければ、CPU1はその速度が検出されるたびに調整対象数値を1だけ増加させる(S22)。CPU1は、調整対象数値を変位させた場合は、結果の数値を表示装置4に表示する。使用者がロータリエンコーダ5を更に速く回転させ、速度がv0以上になると、CPU1は変位の単位量を1から10に切り換え、調整対象数値を10だけ増加させる(S23)。この後ロータリエンコーダ5の回転速度がv0を下回った場合、回転速度が正である限り、変位の単位量は10のままに留め、対象数値を10だけ増加させる。これによって、使用者は、調整する桁を一桁上げながら、ロータリエンコーダ5のつまみを回転させる速度は桁を上げた後落とすことができるため、より容易に当該桁を望む数値に調整することが可能となる。
【0034】
更に、使用者がロータリエンコーダ5の回転速度をv0よりも下に落とさずに回転させ続けた場合、CPU1は、少なくとも複数回連続して回転速度がv0以上であることを検出したら、変位の単位量を10から100に切り換え、調整対象数値を100だけ増加させる(S24)。同様に、この後ロータリエンコーダ5の回転速度がv0を下回った場合でも、回転速度が正である限り、変位の単位量は100のままに留め、対象数値を100だけ増加させる。
【0035】
上記のような制御により、使用者がロータリエンコーダ5をv0以上の回転速度で回転させたら調整対象数値の変位の単位量を切り換えることになり、使用者がロータリエンコーダ5をv0を下回る低速度で回転させたときは、調整対象数値は現在の変位の単位量だけ変位し、少しの間だけ速く回転させてv0以上にした後に低速に戻せば、調整対象数値は一段階大きな変位の単位量だけ変位し、またv0以上の速度を保てば、変位の単位量を連続的に増加させていくことが可能になる。この場合、CPU1が変位の単位量を切り換える直後には調整対象数値を変位させない、という制御を加えることで、期待しない桁の数字が変更されてしまうことを防ぐことが可能になる。
正負の切り換え及び停止に関する制御などは実施例1と共通であり、説明を割愛する。
【0036】
本実施例では、使用者がロータリエンコーダ5の回転速度をv0以上に保てば、変位の単位量を連続的に増加させていく方法を採用した。しかし、これとは別に、変位の単位量を一段階増加させた後は、回転速度が一旦v0を下回った後に再びv0以上にならない限り、変位の単位量を更に増加させない、という方法も容易に考えられる。この方法を採用した場合は、回転速度を短時間だけ速くしてから元に戻すことが、変位の単位量の増加を意味する操作になる。
実施例1と同様、使用者は、この数値調整方法が実装された装置を初めて操作する際には、v0のレベルを直感的に把握していないため、慣れるまでに少しの期間を要する可能性がある。しかし慣れるに従い、より高速に数値調整を行うことができるようになる。
【0037】
以下、第3実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図4は以下の実施例において説明する数値調整装置の電気的ブロック図である。ただし本発明になる数値調整装置を説明するのに必要な構成のみ記述した。図5は本実施例における、調整対象の数値の状態遷移図である。
【0038】
図4において、CPU1は、中央演算処理ユニットであって演算処理を実行する。ROM2は読み出し専用の不揮発メモリであり、CPU1が実行するプログラム及びデータの初期値を内蔵する。RAM3は読み書き可能なランダムアクセスメモリであり、CPU1がプログラムを実行する際に作業領域として使用する。CPU1は、ROM2、RAM3、及び表示装置4と、入出力ポートもしくはバスを介して接続している。更にCPU1は、A/D(アナログデジタル変換)機能器を内蔵し、A/D入力ポートを介してジョイスティック6と接続している。また、CPU1はタイマを内蔵しており、時間を計測することができる。CPU1、ROM2、RAM3、A/D変換器及びタイマのモジュールは、これらを一つのパッケージに封入し、入出力ポートもしくはバス端子を持つワンチップコンピュータを使用してもよいし、別々の部品を基板上で接続したもの、もしくは複数の基板をケーブルなどで接続したものでもよい。
【0039】
表示装置4は少なくとも調整対象の数値を表示する機能を持つものであり、ここでは、数値を文字として複数桁表示するデジタル表示装置を使用する。具体的には、例えば数字及び必要な場合には小数点記号及び負記号を表示でき、必要な桁数を表示できるキャラクタ液晶表示装置や、必要な桁数及び記号などを表示できるドット数を持ったグラフィック液晶表示装置、または7セグメントのLED表示部材を必要桁だけ並べたものなどを使用することができる。
【0040】
ジョイスティック6は使用者がスティックを予め定められた方向に傾けることができるものであり、どちらの方向に傾けられたか、及びどれだけ傾いたかという情報を出力する。ここではポテンショメータを用いた一軸のジョイスティック6を使用するが、二軸のジョイスティックを用いてそのうち一軸を数値調整に割り当てても構わないし、スティックの傾き検出にロータリエンコーダを使用するものでも、またスティックを回転させる軸を持たず、スティックを固定して圧力センサでスティックに加えられた力を検出する方式のものでも構わない。ジョイスティック6はスティックの根元に回転軸を設置し、バネを用いて、スティックに力がかかっていないときにはスティックが中心の定められた位置に自動的に戻るようにしてある。使用者は、中心位置から、その回転軸の回転する順逆二つの方向にスティックをある程度まで傾けることができる。
【0041】
更に、回転軸にはポテンショメータが取り付けてある。ポテンショメータは回転角を電圧に変換する電子部品であり、ジョイスティック6はこの電圧を出力する。ジョイスティック6が出力する電圧は、例えばスティックが中心位置にある状態を0Vとし、スティックを傾けることができる二つの方向をそれぞれ正負の電圧に対応させ、傾きが大きいほど大きな電圧を出力するようにしてもよいし、出力電圧を0〜5Vとし、その中心の2.5Vをスティックが中心位置にある状態に対応させてもよい。
【0042】
CPU1は、ジョイスティック6が出力した電圧をA/D入力ポートより入力し、A/D変換によって入力電圧をデジタル値に変換した後、ジョイスティック6の仕様に基づいた演算によって入力電圧をスティックの傾き角度に変換する。CPU1は、例えば、内蔵するタイマにより数10乃至数100msの一定時間間隔を計測し、その一定時間ごとにジョイスティック6の出力電圧を計測して演算することにより、その時点におけるジョイスティック6の傾いている方向及びその傾き角度を求めることができる。
【0043】
次に、ジョイスティック6を用いた数値調整方法について、図5の、調整対象の数値の状態遷移図を用いて詳細に説明する。以下では、ジョイスティック6のスティックは左右に傾けることができるように設置してあるものとし、右に傾けた場合に数値を増加させ、左に傾けた場合に数値を減少させると定義する。それに応じて、ジョイスティック6の傾き角度は、増減方向と合わせ、右に傾けた場合を正、左に傾けた場合を負とする。また数値の変位の単位量を1、10、及び100とする。
【0044】
更に、変位の単位量を切り換える基準として使用するジョイスティック6の傾き角度をθ1およびθ2と定義する。変位の単位量及びそれを切り換える基準として用いる傾き角度は、左に傾けられた場合はそれぞれ−1を掛けて負にした値を使用する。
まず装置は、調整対象数値を表示装置4に表示する。このとき表示する数値は、場合によって、装置が起動した直後であればROM2から読み出した初期値であるかもしれないし、何らかの計測値、もしくは以前に調整した数値をRAM3に格納しておいたものを読み出した数値であるかもしれない。
【0045】
調整対象数値は、調整開始直後は初期値であり一定である(S31)。CPU1は一定時間ごとにジョイスティック6の傾き角度を検出する。例えば使用者がジョイスティック6のスティックを右に傾けたとすると、ジョイスティック6が出力する傾き角度が0から正に変化する。その傾き角度がθ1よりも小さければ、CPU1はその傾き角度が検出されるたびに調整対象数値を1だけ増加させる(S32)。CPU1は、調整対象数値を変位させた場合は、結果の数値を表示装置4に表示する。使用者がジョイスティック6を更に大きく傾け、傾き角度がθ1以上になると、CPU1は変位の単位量を1から10に切り換え、調整対象数値を10だけ増加させる(S33)。ただし、この後ジョイスティック6の傾き角度がθ1を下回っても、傾き角度が正である限り、変位の単位量は10のままに留め、対象数値を10だけ増加させる。
【0046】
更に使用者がジョイスティック6をより大きく傾け、傾き角度がθ2以上になると、CPU1は変位の単位量を10から100に切り換え、調整対象数値を100だけ増加させる(S34)。同様に、この後ジョイスティック6の傾き角度がθ2を下回っても、傾き角度が正である限り、変位の単位量は100のままに留め、対象数値を100だけ増加させる。
【0047】
使用者がジョイスティック6を右ではなく左に傾けた場合は、調整対象数値の変位の単位量及び変位の単位量を切り換える基準とする傾き角度を、それぞれ正ではなく負値として評価し、同様な制御を実行する(S35、S36、S37)。
使用者がジョイスティック6の傾きを中心に戻すか、使用者がスティックから手を放してスティックが自動的に中心位置に戻ると、CPU1は調整対象数値を変位させるのを停止して一定に保つ(S31)。この際、CPU1は、傾き角度が中心位置になったことを検出したら即座に変位を停止させるのではなく、ジョイスティック6の傾き角度を検出する一定時間の少なくとも複数回、連続して傾き角度が中心位置であった場合に、初めて一定状態に移行する。傾き角度が中心位置である間は、変位の単位量を保持するが、調整対象数値に変位を加えはしない。これによって、次に説明する傾き方向の切り換えに対応することができる。
【0048】
使用者が、ジョイスティック6を、中心位置から傾けるのではなく、どちらかに傾けている状態から別の方向に傾きを切り換える場合の動作を説明する。今使用者がジョイスティック6を右に傾けており、変位の単位量が10であったとする(S33)。ここで使用者がジョイスティック6の傾き方向を右から左に切り換えた場合、変位の単位量を最小単位の負値である−1から始めるのではなく、右に傾けていたときの変位の単位量である10の負値である−10に設定する(S33→S36)。
【0049】
ジョイスティック6の傾き方向を切り換えるタイミングによっては、CPU1が傾き角度を検出する際に、傾き角度が右から左に移行する間に中心位置が検出されることもあり得るが、前段落で説明したように、CPU1は少なくとも複数回連続して中心位置を検出しない限り、変位の単位量を最小値に戻さない。このため、使用者がごく普通の感覚で傾き方向を切り換えれば、同じ絶対値の変位の単位量を保ったまま、調整対象数値を増減させられることができ、この場合であれば、10の桁の数値を増減どちらの方向にも滑らかに調整することが可能となる。
【0050】
調整対象数値が調整可能な範囲の上限及び下限を持つ場合の対処、及び変位の単位量のレベル数や調整対象数値の表現型に関する説明は、第1実施例と同等であるので割愛する。本実施例では、調整対象数値の変位量として、CPU1がジョイスティック6の傾き角度を求める一定時間ごとに、常に変位の単位量を採用した。これは、ジョイスティック6の傾き角度が、ある意味で変位の単位量の切り換えにのみ使用され、使用者がジョイスティック6をどれだけ大きく傾けても、現在変位の対象となっている桁の数字が高速に変更させられるわけではないことを意味する。この方法は、明示的な変位の単位量の切り換えに基づいて調整対象数値を変位させるという観点からは妥当なものだと考えられる。しかし、変位の単位量を切り換えつつ、更に、実際に変位させるときは、ジョイスティック6の傾き角度に比例させて変位の単位量を何倍かした数値を変位に用いる、ということも可能である。アプリケーションによってはそのような方法で実装した方が効率的に操作できる。
【0051】
使用者は、この数値調整方法が実装された装置を初めて操作する際には、θ1及びθ2のレベルを直感的に把握していないため、慣れるまでに少しの期間を要する可能性がある。しかし慣れるに従い、より高速に数値調整を行うことができるようになる。
【0052】
【発明の効果】
本発明による数値調整装置は、調整対象数値をデジタル数値もしくはアナログ数値として表示する表示手段と、増減方向と変化量を入力する入力手段と、前記入力増減方向と前記入力変化量を前記調整対象数値の変位量に変換して前記調整対象数値に反映させる変換手段とからなり、該変換手段は、変位の単位量もしくは前記入力変化量と変位の単位量の積を前記入力増減方向に応じて正負となしたものを変位量とし、前記入力変化量が予め定めた値を超えて増加したら前記変位の単位量を増加させ、前記入力変化量を0と見なせる状態が予め定めた期間連続したら前記変位の単位量を最小値に設定し、前記入力増減方向が切り換えられた場合は前記変位の単位量を保持するとともに、前記調整対象数値に前記変位量を加算するものであるので、使用者は、数値を現在指定されている数値と大幅に異なる値に調整する操作を、効率的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の装置の電気的ブロック図である。
【図2】調整対象数値の状態遷移図である。
【図3】調整対象数値の状態遷移図である。
【図4】実施例の装置の電気的ブロック図である。
【図5】調整対象数値の状態遷移図である。
【符号の説明】
1 CPU
2 ROM
3 RAM
4 表示装置
5 ロータリエンコーダ
6 ジョイスティック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for adjusting a numerical value displayed by a user, such as a measurement control device or a portable information terminal.
[0002]
[Prior art]
In a measurement control device or the like, in order for a user to specify a numerical value, some input / adjustment mechanism operated by the user is required. For example, in the case of a device that digitally displays numerical values, one of the simplest configurations for the user is an input switch for inputting numerical values from 0 to 9, and other necessary symbols such as a decimal point and operations such as left and right movements. Are provided independently. However, this requires a considerable number of input switches and corresponding input circuits, which increases the cost. Therefore, there is a possibility that an excessive cost is required as compared with the necessity of numerical adjustment operation in the apparatus. Also, since more than ten input switches require a corresponding installation area, the panel design of the device may be limited.
[0003]
Therefore, as another configuration for adjusting the numerical value, a configuration in which two input switches each corresponding to increase / decrease in the numerical value or a rotary encoder in which the rotation direction corresponds to increase / decrease in the numerical value has been devised. . The former increases the numerical value by the minimum unit when one switch is pressed, and decreases the numerical value by the minimum unit when the other switch is pressed. The latter increases the numerical value by a minimum unit when rotated to a predetermined amount on one side and decreases the numerical value when rotated in the opposite direction.
[0004]
However, with these configurations, when trying to adjust the value to a value that is significantly different from the currently specified value, the number of times the switch is pressed and the amount of rotation of the rotary encoder are increased, which takes a lot of time and effort. . Therefore, in these configurations, if the switch is kept pressed, the unit for displacing the numerical value is increased, or if the rotary encoder is rotated at a high speed, the displacement is larger than proportional to the rotational speed. Improvements have been made to make the displacement speed variable.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration in which the speed is variable, for example, in the case of a rotary encoder, it is necessary to continue to rotate as fast as possible in order to keep the numerical value greatly displaced. It was necessary to perform a seemingly contradictory operation of continuing high-speed rotation and stopping at an appropriate point. If it continues to rotate and the numerical value goes too far, it is known that the rotary encoder must be rotated again in the reverse direction at a high speed and stopped at an appropriate place, so the user's psychological burden on the operation is also great. .
[0006]
The present invention provides a numerical value to which a user is currently assigned a numerical value when, for example, a single rotary encoder is used instead of a numerical value input switch by reducing the number of parts in an apparatus in which the user needs to adjust the numerical value. Numerical adjustment that enables efficient operation to adjust to a value significantly different from apparatus It is an issue to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of these problems, and is an apparatus for adjusting a displayed numerical value, including display means for displaying an adjustment target numerical value as a digital numerical value or an analog numerical value, an increase / decrease direction, and an amount of change. And input means for converting the input increase / decrease direction and the input change amount into a displacement amount of the adjustment target numerical value and reflect it in the adjustment target numerical value, and the conversion means includes a unit amount of displacement. Alternatively, the product of the input change amount and the unit amount of displacement becomes positive or negative according to the input increase / decrease direction as a displacement amount, and when the input change amount exceeds a predetermined value, the unit amount of the displacement is When the state where the input change amount can be regarded as 0 continues for a predetermined period, the unit amount of the displacement is set to the minimum value, and the unit amount of the displacement is maintained when the input increase / decrease direction is switched. As well as, Add the displacement to the adjustment target value The numerical adjustment device characterized by this is proposed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Numerical adjustment according to the present invention apparatus In this case, the numerical value displayed on the display device is adjusted by the user by increasing / decreasing it with an input means such as a rotary encoder. The information input by the input means is converted and reflected in the numerical value change. The conversion method is as follows. First, the information input by the input means is converted into information on the direction of increase or decrease with respect to the adjustment target numerical value and information on the speed with respect to the change in the numerical value. For example, if the input means is a rotary encoder, the increase / decrease direction is the direction in which the rotary encoder rotates, and the speed is the rotational speed at which the rotary encoder rotates. On the other hand, a unit for displacing the adjustment target numerical value is determined in advance. If the numerical value to be adjusted is an integer in decimal notation, the unit amount of displacement is generally set to 1, 10, 100,... According to the digit of the numerical value to be displayed.
[0009]
Further, the rotational speed of the rotary encoder is similarly divided according to the level of the unit amount of displacement. Each time the measured rotational speed of the rotary encoder exceeds the level, the unit amount of the displacement is increased, for example, 1, 10, 100, for example. Here, the unit amount of the displacement once increased is not decreased unless the rotational speed of the rotary encoder becomes a state that can be regarded as 0 continuously for a certain period.
[0010]
That is, instead of making the amount of change in the input means proportional to the displacement of the numerical value to be adjusted, the change in the amount of change in the input means is used for switching the unit amount of the displacement of the numerical value to be adjusted. Thereby, basically, even if the amount of change in the input means is the same, the numerical value to be adjusted can be increased or decreased by different unit amounts of displacement. Of course, it is also possible to employ a configuration in which the amount of change in the input means is further proportional to the unit amount of displacement and used as an element that causes a larger displacement. Further, when the rotation direction of the rotary encoder is switched, the unit amount of displacement of the numerical value to be adjusted is not decreased if the rotation speed is switched without continuously becoming 0 during the switching.
As the input means, a joystick, a dial, a mouse, a mouse wheel or the like can be used in addition to the rotary encoder. In the case of a joystick, the increase / decrease direction is the operation direction with respect to the stick, and the change amount is the magnitude of the operation with respect to the stick. In the case of a dial, the increase / decrease direction is the rotation direction of the dial, and the amount of change is the rotation angle from the reference position of the dial. In the case of a mouse, the increasing / decreasing direction is the moving direction of the mouse and the amount of change is the moving speed of the mouse. In the case of the mouse wheel, the increasing / decreasing direction is the rotating direction of the wheel, and the changing amount is the rotating speed of the wheel. In this way, any device that can input the increase / decrease direction and the amount of change can be used as an input means. Furthermore, the increase / decrease direction and the change amount may be assigned to independent input means. For example, the increase / decrease direction can be switched with a toggle switch, and the change amount can be used as the rotation angle of the dial.
[0011]
[Action]
The numerical value adjusting apparatus according to the present invention includes a display means for displaying a numerical value to be adjusted as a digital numerical value or an analog numerical value, an input means for inputting an increase / decrease direction and a change amount, and the input increase / decrease direction and the input change amount as the adjustment target numerical value. Conversion means for converting the amount of displacement into a numerical value to be adjusted and reflecting it in the numerical value to be adjusted, the conversion means positive or negative depending on the input increase / decrease direction. Is the amount of displacement, the unit amount of the displacement is increased if the input change amount exceeds a predetermined value, and the state where the input change amount can be regarded as 0 continues for a predetermined period. Is set to the minimum value, and when the input increase / decrease direction is switched, the unit amount of the displacement is held, and Add the displacement to the adjustment target value Therefore, the displayed adjustment target numerical value can be increased or decreased by the input means.
[0012]
The amount of change in the input means and the level of the unit amount of displacement of the numerical value to be adjusted are associated in advance, and when the amount of change in the input means increases, the unit amount of displacement is increased. Can be added. Further, even if the amount of change in the input means is reduced thereafter, the unit amount of the displacement remains large unless the amount of change becomes a state that can be regarded as zero continuously for a certain period. You can continue to add.
[0013]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not necessarily restricted to a following example.
Details of the first embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an electrical block diagram of a numerical value adjusting apparatus described in the following embodiments. However, the numerical adjustment according to the present invention apparatus Only the configuration necessary to explain the above is described. FIG. 2 is a state transition diagram of numerical values to be adjusted in this embodiment.
[0014]
In FIG. 1, a
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The detection principle is as follows. A disk is mounted coaxially with the knob, slits are provided intermittently at appropriate circumferential positions of the disk, and the light emitting element and the light receiving element are placed facing each other across the disk. When the knob is rotated, light from the light emitting element to the light receiving element passes or is blocked. Therefore, the amount of rotation can be measured by detecting the received signal of the light receiving element as a pulse and counting it. In addition, two sets of light emitting elements and light receiving elements are installed with their phases shifted from each other, and the rotation direction can be detected by comparing the output pulses (generally referred to as A phase and B phase) of the respective light receiving elements. it can.
[0018]
Although this type of rotary encoder can detect how much it has rotated in which direction from a certain point in time, it cannot detect the absolute value of the rotation angle, and is therefore called an incremental method. The
[0019]
Next, a numerical value adjustment method using the
[0020]
First, the apparatus displays the adjustment target numerical value on the
The adjustment target numerical value is an initial value and is constant immediately after the start of adjustment (S11). The
[0021]
When the
[0022]
Further, when the user rotates the
When the user rotates the
[0023]
When the user stops the rotation of the
[0024]
The operation when the direction of rotation is switched while the user is rotating the
[0025]
Depending on the timing of switching the rotational direction of the
[0026]
When the adjustment target numerical value has an upper limit and a lower limit of the adjustable range, the
[0027]
The second method is to correct the upper limit when the upper limit is exceeded, that is, to displace 987 to 999. If each of them is long and short and the user intends to change only the 100-digit number without changing the 1-digit and 10-digit numbers, the unintended digit number is not changed. Therefore, the former method is considered to be superior. On the other hand, if the user rotates the
[0028]
In this embodiment, the unit amount of displacement is set to 3 levels, but it is easy to increase this to 4 levels or more. In this case, the rotational speed level of the
[0029]
Further, in this embodiment, the unit amount of displacement is always adopted as the amount of displacement of the numerical value to be adjusted for every predetermined time when the
[0030]
Furthermore, in this embodiment, a digital display device is used as the display device, but an analog display device can also be used. A general analog indicator may be used, or an analog indicator with a logarithmic scale may be used in an application in which the accuracy of the lower digit value is not required as the adjustment target value increases. Alternatively, an analog indicator may be installed independently for each level of the unit amount of displacement, and the analog indicator whose display is directly changed in response to the operation may be switched each time the unit amount of displacement is switched. .
[0031]
When the user operates the apparatus on which the numerical value adjustment method is mounted for the first time, the user does not intuitively grasp the levels of v1 and v2, and therefore it may take a short time to get used. However, as you get used to it, you can make numerical adjustments faster.
[0032]
Details of the second embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. The electrical part of the numerical adjustment device is the same as that shown and described in the first embodiment, so that the description thereof is omitted. The numerical adjustment method is different from the first embodiment. FIG. 3 is a state transition diagram of numerical values to be adjusted in the embodiment.
The numerical value adjusting method in the present embodiment will be described in detail with reference to the state transition diagram of the numerical value to be adjusted in FIG. Hereinafter, it is defined that the numerical value is increased when the knob of the
[0033]
The adjustment target numerical value is an initial value and is constant immediately after the start of adjustment (S21). The
[0034]
Further, when the user continues to rotate the
[0035]
With the above control, when the user rotates the
The control related to switching between positive and negative and stopping is the same as in the first embodiment, and the description is omitted.
[0036]
In the present embodiment, a method is adopted in which the unit amount of displacement is continuously increased if the user keeps the rotational speed of the
As in the first embodiment, when the user first operates the apparatus on which the numerical adjustment method is implemented, the user does not intuitively grasp the level of v0, and therefore it may take a little time to get used to it. There is. However, as you get used to it, you can make numerical adjustments faster.
[0037]
Details of the third embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 4 is an electrical block diagram of the numerical value adjusting apparatus described in the following embodiments. However, the numerical adjustment according to the invention apparatus Only the configuration necessary to explain the above is described. FIG. 5 is a state transition diagram of numerical values to be adjusted in this embodiment.
[0038]
In FIG. 4,
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
Furthermore, a potentiometer is attached to the rotating shaft. The potentiometer is an electronic component that converts a rotation angle into a voltage, and the
[0042]
The
[0043]
Next, a numerical value adjustment method using the
[0044]
Furthermore, the inclination angles of the
First, the apparatus displays the adjustment target numerical value on the
[0045]
The adjustment target value is an initial value and is constant immediately after the start of adjustment (S31). The
[0046]
When the user further tilts the
[0047]
When the user tilts the
When the user returns the tilt of the
[0048]
The operation when the user switches the tilt of the
[0049]
Depending on the timing of switching the tilt direction of the
[0050]
A description of the handling when the adjustment target numerical value has an upper limit and a lower limit of the adjustable range, and the level number of the unit amount of displacement and the phenotype of the adjustment target numerical value are the same as in the first embodiment, and will be omitted. In this embodiment, as the amount of displacement of the adjustment target numerical value, the
[0051]
When the user first operates an apparatus in which this numerical adjustment method is implemented, the user does not intuitively grasp the levels of θ1 and θ2, and therefore it may take a short time to get used. However, as you get used to it, you can make numerical adjustments faster.
[0052]
【The invention's effect】
The numerical value adjusting apparatus according to the present invention includes a display means for displaying a numerical value to be adjusted as a digital numerical value or an analog numerical value, an input means for inputting an increase / decrease direction and a change amount, and the input increase / decrease direction and the input change amount as the adjustment target numerical value. Conversion means for converting the amount of displacement into a numerical value to be adjusted and reflecting it in the numerical value to be adjusted, the conversion means positive or negative depending on the input increase / decrease direction. Is the amount of displacement, the unit amount of the displacement is increased if the input change amount exceeds a predetermined value, and the state where the input change amount can be regarded as 0 continues for a predetermined period. Is set to the minimum value, and when the input increase / decrease direction is switched, the unit amount of the displacement is held, and Add the displacement to the adjustment target value Therefore, the user can efficiently perform an operation of adjusting the numerical value to a value significantly different from the currently specified numerical value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electrical block diagram of an apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a state transition diagram of adjustment target numerical values.
FIG. 3 is a state transition diagram of numerical values to be adjusted.
FIG. 4 is an electrical block diagram of an apparatus according to an embodiment.
FIG. 5 is a state transition diagram of numerical values to be adjusted.
[Explanation of symbols]
1 CPU
2 ROM
3 RAM
4 display devices
5 Rotary encoder
6 Joystick
Claims (3)
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