JPWO2019163241A1 - Operating device - Google Patents
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Abstract
一実施形態に係る操作装置は、操作者によって回転操作される被操作部材と、前記被操作部材を回転可能に保持する保持部材と、前記保持部材を振動させる振動発生部材と、前記被操作部材の回転を検出する回転検出部材と、前記被操作部材の回転に応じて前記振動発生部材を制御する制御部材と、を備える。The operating device according to the embodiment includes an operated member that is rotationally operated by an operator, a holding member that rotatably holds the operated member, a vibration generating member that vibrates the holding member, and the operated member. A rotation detecting member for detecting the rotation of the member and a control member for controlling the vibration generating member in response to the rotation of the operated member.
Description
本発明は、操作装置に関する。 The present invention relates to an operating device.
従来、回転操作される被操作部材と、被操作部材を振動させるアクチュエータと、被操作部材の回転を検出するセンサと、を備えた操作装置が利用されている。この操作装置は、被操作部材の回転に応じて被操作部材を振動させることにより、操作者に操作感を提供することができる。 Conventionally, an operating device including a member to be rotated, an actuator for vibrating the member to be operated, and a sensor for detecting the rotation of the member to be operated has been used. This operating device can provide an operator with a feeling of operation by vibrating the operated member in response to the rotation of the operated member.
しかしながら、上記従来の操作装置は、被操作部材とアクチュエータとを連結し、アクチュエータにより被操作部材を直接振動させていたため、装置構成が複雑になるという問題があった。装置構成の複雑化は、部品や製造工程を増加させるため、製造コストの増大の原因となった。 However, in the above-mentioned conventional operating device, since the operated member and the actuator are connected and the operated member is directly vibrated by the actuator, there is a problem that the device configuration becomes complicated. The complexity of the equipment configuration increases the number of parts and manufacturing processes, which causes an increase in manufacturing cost.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、操作装置の構成を簡易化することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to simplify the configuration of an operating device.
一実施形態に係る操作装置は、操作者によって回転操作される被操作部材と、前記被操作部材を回転可能に保持する保持部材と、前記保持部材を振動させる振動発生部材と、前記被操作部材の回転を検出する回転検出部材と、前記被操作部材の回転に応じて前記振動発生部材を制御する制御部材と、を備える。 The operating device according to the embodiment includes an operated member that is rotationally operated by an operator, a holding member that rotatably holds the operated member, a vibration generating member that vibrates the holding member, and the operated member. A rotation detecting member for detecting the rotation of the member and a control member for controlling the vibration generating member in response to the rotation of the operated member.
本発明の各実施形態によれば、操作装置の構成を簡易化することができる。 According to each embodiment of the present invention, the configuration of the operating device can be simplified.
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Regarding the description of the description and the drawings according to each embodiment, the components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and the superimposed description will be omitted.
一実施形態に係る操作装置100について、図1〜図7を参照して説明する。操作装置100は、操作者の操作に応じた情報を出力する装置であり、オーディオ装置や表示装置などの任意の装置に搭載される。
The
まず、操作装置100の構成について説明する。図1は、操作装置100の一例を示す斜視図である。図2は、図1の操作装置100の分解斜視図である。以下、便宜的に、図における上下左右を、操作装置100の上下左右として説明する。図1及び図2に示すように、操作装置100は、被操作部材1と、保持部材2と、振動発生部材3と、回転検出部材4と、ベゼル5と、側板部材6と、基板7と、制御部材8と、底板部材9と、を備える。
First, the configuration of the
被操作部材1は、操作者により回転操作される円盤状の部材である。被操作部材1は、上面のエッジ部に全周にわたって面取り部11を有する。操作者は、被操作部材1を、保持部材2に向かって押圧した状態で回転操作することにより、所望の情報を入力する。操作装置100は、入力された情報を出力する。被操作部材1は、保持部材2により回転可能に保持される。図2の例では、被操作部材1は、軸部を備えず、保持部材2上に載置される。しかしながら、被操作部材1は、軸部を備え、当該軸部を保持部材2により回転可能に支持されてもよい。いずれの場合も、被操作部材1は、操作者が操作する際(保持部材2に向かって押圧された際)に、被操作部材1の下面が保持部材2の上面と接触するように、保持部材2に保持される。
The operated
保持部材2は、被操作部材1を回転可能に保持する部材である。保持部材2は、振動伝達部材21と、支持部材22と、を備える。
The
振動伝達部材21は、被操作部材1を保持する板状の部材であり、支持部材22に固定される。振動伝達部材21は、被操作部材1と接触し、振動発生部材3が発生させた振動を、被操作部材1に伝達する。振動伝達部材21は、凹部23と、入力部材24と、を備える。
The
凹部23は、振動伝達部材21の上面に形成された円形の凹部である。被操作部材1は、凹部23に回転可能に嵌合した状態で保持される。被操作部材1の操作時において、凹部23の上面と、被操作部材1の下面と、が接触する。凹部23と被操作部材1との間には、粘性グリスなどの粘性材料が塗布されるのが好ましい。これにより、被操作部材1の回転操作時に、被操作部材1と凹部23との間の磨耗を抑制し、かつ、適度な負荷を生じさせることができる。また、凹部23は、粘性材料を内部に保持して外部への流出を防止するため、被操作部材1の回転操作に対する耐久性が向上する。
The
入力部材24は、被操作部材1とは別に用意された、操作者が情報を入力するための部材である。図2の例では、入力部材24はタッチボタンであり、振動伝達部材21の表面から見えるように設けられたアイコンと、当該アイコンの下に配置され、制御部材8に接続されたタッチセンサ(図示省略)と、を備える。操作者が振動伝達部材21のアイコン部分をタッチすると、タッチセンサが当該タッチを検出し、その旨を制御部材8に通知する。これにより、操作者は、アイコンに応じた情報を入力することができる。なお、図2の例では、振動伝達部材21は、2つの入力部材24を備えるが、1つ又は3つ以上の入力部材24を備えてもよい。また、入力部材24は、タッチボタンに限られず、ハードウェアボタン、ロータリスイッチなどで有ってもよい。また、振動伝達部材21は、タッチセンサ及び液晶表示装置を備え、任意のアイコンを表示可能であってもよい。
The
支持部材22は、振動伝達部材21を支持する板状の部材である。後述する通り、支持部材22は、振動発生部材3により、側板部材6に対して振動する。支持部材22は、振動発生部材3により容易に振動させることができるように、PBT(polybutylene terephthalate)などの、軽量かつ高剛性の樹脂により形成されるのが好ましい。支持部材22は、天板部25と、脚部26と、を有する。
The
天板部25は、振動伝達部材21が固定される板状又は枠状の部分であり、振動伝達部材21より一回り大きく形成される。ここで、図3は、図1の操作装置100の平面図である。図3の例では、操作装置100から被操作部材1、振動伝達部材21、及びベゼル5が除去されている。図3に示すように、天板部25は、その外周部が、側板部材6の内周部と対向するように配置される。天板部25の外周部と側板部材6の内周部との間には、天板部25が側板部材6に対して振動可能なように、クリアランス27が形成される。天板部25の下面には固定部材34が固定される。固定部材34については後述する。また、天板部25の外周部には、弾性部材28,29が設けられる。
The
弾性部材28は、天板部25の外周部の側面に設けられた弾性部材である。弾性部材28により、天板部25と側板部材6との衝突が抑制される。弾性部材29は、天板部25の外周部の上面に設けられた弾性部材である。弾性部材29により、天板部25とベゼル5との衝突が抑制される。なお、弾性部材は、天板部25の外周部の下面に設けられてもよい。また、図3の例では、弾性部材28は、天板部25の各辺にそれぞれ複数設けられているが、天板部25の各辺に1つ設けられてもよいし、各辺の全長に設けられてもよい。これは、弾性部材29についても同様である。
The
脚部26は、図2に示すように、天板部25の下面から下方に延びる部分である。脚部26を設けることにより、支持部材22の重心を下げ、支持部材22を安定させることができる。なお、図2の例では、支持部材22は、複数の脚部26を有するが、1つの脚部26を有してもよいし、脚部26を有しなくてもよい。また、図2の例では、振動伝達部材21及び支持部材22は別体として用意されたが、一体に形成されてもよい。
As shown in FIG. 2, the
振動発生部材3は、側板部材6に対して保持部材2を振動させる部材である。振動発生部材3は、制御部材8に接続され、制御される。図2の例では、振動発生部材3は、アクチュエータであるが、振動を発生させる任意の部材で有り得る。ここで、図4は、振動発生部材3の側面図である。また、図5は、操作装置100の平面図である。図5の例では、操作装置100から被操作部材1及び保持部材2が除去されている。図4に示すように、振動発生部材3は、コイル31と、磁性体板32と、固定部材33,34と、を備える。
The
コイル31は、制御部材8から供給された電流に応じた磁力を発生させる。
The
磁性体板32は、磁性体により形成された板状の部材である。磁性体板32は、例えば、鉄板であるが、これに限られない。磁性体板32は、コイル31と対向するように配置される。
The
固定部材33は、図5に示すように、コイル31を側板部材6の中板部62に固定する部材である。中板部62については後述する。また、固定部材34は、磁性体板32を天板部25の下面に固定する部材である。固定部材33,34は、コイル31及び磁性体板32を、コイル31と磁性体板32との間にクリアランス35が形成されるように固定する。
As shown in FIG. 5, the fixing
このような構成により、制御部材8がコイル31に通電すると、コイル31が磁力を発生させ、当該磁力により磁性体板32がコイル31に吸着され、磁性体板32に固定された天板部25(保持部材2)が、磁性体板32がコイル31に近づく方向に移動する。また、制御部材8がコイル31への通電をやめると、コイル31の磁力が消滅し、当該磁力により吸着されていた磁性体板32が、コイル31から離間し、磁性体板32に固定された天板部25(保持部材2)が、磁性体板32がコイル31から離れる方向に移動する。したがって、制御部材8は、コイル31への通電のON及びOFFを交互に繰り返すことにより、保持部材2を振動させることができる。制御部材8は、コイル31に供給する電流の大きさ及び周波数を制御することにより、保持部材2の振動の強さ及び周波数を制御することができる。
With such a configuration, when the
回転検出部材4は、被操作部材1の回転を検出するセンサであり、制御部材8に接続される。回転検出部材4は、ロータリエンコーダなどの、被操作部材1の回転を検出可能な任意のセンサで有り得る。回転検出部材4として、光学式、電磁式、又は静電容量方式のセンサを利用できる。図2の例では、回転検出部材4は、凹部23の上面に設けられているが、被操作部材1の回転を検出可能な任意の位置に配置できる。
The
ベゼル5は、天板部25の外周部の上方を覆う枠体であり、複数のネジ51により、側板部材6の上面に固定される。上述の通り、ベゼル5と天板部25の外周部との間には、弾性部材29が設けられる。ベゼル5が天板部25の上方を覆うことにより、支持部材22の抜けを抑制できる。ここで、図6は、操作装置100の平面図である。図6に示すように、ベゼル5は、その内周部が、振動伝達部材21の外周部と対向するように配置される。ベゼル5の内周部と振動伝達部材21の外周部との間には、振動伝達部材21が側板部材6に対して振動可能なように、クリアランス52が形成される。
The
側板部材6は、操作装置100の筐体を構成する部材である。側板部材6は、図2に示すように、側板部61と、中板部62と、を有する。側板部61は、操作装置100の筐体側面を構成する部分である。上述の通り、側板部61の上面には、ベゼル5が固定される。中板部62は、側板部61の内側に設けられた、側板部61と垂直な板状の部分である。中板部62には、振動発生部材3の固定部材33が固定される。また、中板部62は、図5に示すように、各脚部26と対応する位置に、各脚部26を挿通させる貫通孔63を有する。
The
基板7は、プリント基板であり、プリント配線(図示省略)を形成され、底板部材9の上面に固定される。基板7の上面には、制御部材8を含む各種の電子回路が設けられる。なお、基板7は、側板部材6に固定されてもよい。
The substrate 7 is a printed circuit board, and a printed wiring board (not shown) is formed and fixed to the upper surface of the
制御部材8は、操作者による被操作部材1の回転操作及び入力部材24のタッチ操作に応じて、振動発生部材3を制御する回路であり、回転検出部材4、入力部材24、及び振動発生部材3(コイル31)と接続される。制御部材8は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、及びROM(Read Only Memory)を備える。CPUがROMに記憶されたプログラムをRAM上で実行することにより、振動発生部材3の制御が実現される。図2の例では、制御部材8は、1つのIC(Integrated Circuit)であるが、複数のICであってもよい。
The
底板部材9は、操作装置100の筐体底面を構成する部材である。底板部材9は、側板部材6に固定される。また、底板部材9の上面には、基板7が固定される。なお、図2の例では、側板部材6及び底板部材9は、別体として用意されたが、一体に形成されてもよい。
The
次に、操作装置100の動作について説明する。図7は、操作装置100の動作の一例を示すフローチャートである。以下、回転検出部材4は、被操作部材1の回転を常時検出しているものとする。
Next, the operation of the
まず、操作者が、被操作部材1を保持部材2に向かって押圧する(ステップS101)。図2の例のように、被操作部材1が保持部材2上に載置されている場合、操作者が被操作部材1の面取り部11を指先でつまむことにより、又は指先を被操作部材1の上面に押し付けることにより、被操作部材1が保持部材2に向かって押圧される。これにより、被操作部材1の下面が確実に保持部材2の上面に接触する。
First, the operator presses the operated
次に、操作者が、被操作部材1を保持部材2に向かって押圧した状態のまま、所望の方向に回転操作する(ステップS102)。被操作部材1の回転中、被操作部材1の回転(角度)は、回転検出部材4により検出され、制御部材8に入力される。
Next, the operator rotates the operated
制御部材8は、回転検出部材4から入力された被操作部材1の角度に基づいて、被操作部材1が所定角度だけ回転したか判定する(ステップS103)。所定角度は、任意に設定可能である。
The
被操作部材1が所定角度だけ回転したことが検出された場合(ステップS103)、制御部材8は、振動発生部材3を振動させる(ステップS104)。上述の通り、振動発生部材3が振動すると、保持部材2が側板部材6に対して振動し、当該振動が、保持部材2に向かって押圧された状態で保持部材2に接触した被操作部材1に伝わり、被操作部材1が振動する。結果として、被操作部材1の振動が、被操作部材1を所定角度だけ回転させた際の操作感として、操作者に与えられる。
When it is detected that the operated
なお、制御部材8は、操作者が入力部材24にタッチした際に、保持部材2を振動させるのが好ましい。これにより、入力部材24(保持部材2)にタッチした操作者に操作感を与えることができる。
It is preferable that the
また、操作者に与える操作感(被操作部材1及び保持部材2の振動)は、操作者の操作毎に共通でもよいし、異なってもよい。例えば、操作者が被操作部材1を回転操作した際に与える操作感と、操作者が入力部材24をタッチ操作した際に与える操作感と、を異なる操作感にすることが考えられる。制御部材8は、コイル31に供給する電流の大きさ及び周波数を制御することにより、被操作部材1及び保持部材2の振動の強さ及び周波数を変化させ、操作者に様々な操作感を与えることができる。
Further, the operation feeling (vibration of the operated
以上説明した通り、本実施形態に係る操作装置100は、振動発生部材3により保持部材2を振動させることによって、被操作部材1を間接的に振動させ、操作者に被操作部材1の操作感を与えることができる。このように、本実施形態によれば、被操作部材1と振動発生部材3とを連結する必要がないため、操作装置100の構成を簡易化することができる。結果として、操作装置100の部品や製造工程を減らし、製造コストを削減することができる。
As described above, the operating
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 The present invention is not limited to the configurations shown here, such as combinations with other elements in the configurations and the like described in the above embodiments. These points can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form thereof.
また、本国際出願は、2018年2月23日に出願した日本国特許出願第2018−031088号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。 In addition, this international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-031088 filed on February 23, 2018, and the entire contents of the application are incorporated into this international application.
1:被操作部材
2:保持部材
3:振動発生部材
4:回転検出部材
5:ベゼル
6:側板部材
7:基板
8:制御部材
9:底板部材
11:面取り部
21:振動伝達部材
22:支持部材
23:凹部
24:入力部材
25:天板部
26:脚部
27:クリアランス
28,29:弾性部材
31:コイル
32:磁性体板
33,34:固定部材
35:クリアランス
51:ネジ
61:側板部
62:中板部
63:貫通孔
100:操作装置1: Operated member 2: Holding member 3: Vibration generating member 4: Rotation detection member 5: Bezel 6: Side plate member 7: Substrate 8: Control member 9: Bottom plate member 11: Chamfering portion 21: Vibration transmission member 22: Support member 23: Recess 24: Input member 25: Top plate 26: Leg 27:
Claims (4)
前記被操作部材を回転可能に保持する保持部材と、
前記保持部材を振動させる振動発生部材と、
前記被操作部材の回転を検出する回転検出部材と、
前記被操作部材の回転に応じて前記振動発生部材を制御する制御部材と、
を備える操作装置。The operated member that is rotated and operated by the operator,
A holding member that rotatably holds the operated member and
A vibration generating member that vibrates the holding member and
A rotation detection member that detects the rotation of the operated member, and
A control member that controls the vibration generating member according to the rotation of the operated member, and
An operating device equipped with.
請求項1に記載の操作装置。The operating device according to claim 1, wherein the operated member is operated while being pressed toward the holding member.
前記制御部材は、前記入力部材の操作に応じて前記振動発生部材を制御する
請求項1又は請求項2に記載の操作装置。The holding member includes an input member.
The operating device according to claim 1 or 2, wherein the control member controls the vibration generating member in response to an operation of the input member.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の操作装置。The operating device according to any one of claims 1 to 3, wherein a viscous material is applied between the operated member and the holding member.
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