WO2019142425A1 - 入力システムおよびスイッチ - Google Patents

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WO2019142425A1
WO2019142425A1 PCT/JP2018/039684 JP2018039684W WO2019142425A1 WO 2019142425 A1 WO2019142425 A1 WO 2019142425A1 JP 2018039684 W JP2018039684 W JP 2018039684W WO 2019142425 A1 WO2019142425 A1 WO 2019142425A1
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WO
WIPO (PCT)
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unit
operation unit
input system
detection unit
switch
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/039684
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English (en)
French (fr)
Inventor
勇太 齋藤
松本　賢一
竜 中江
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
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    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/023—Arrangements for converting discrete items of information into a coded form, e.g. arrangements for interpreting keyboard generated codes as alphanumeric codes, operand codes or instruction codes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/04—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick

Definitions

  • the present disclosure relates to an input system for operating various electronic devices.
  • the present disclosure aims to provide an input system or switch capable of giving a predetermined tactile sensation at the time of operation.
  • an input system is an electronic component having an operation unit capable of operating in a first direction, and a tactile sense of giving an operator a tactile sensation when operating the operation unit.
  • Mechanism movement of the operation unit in a second direction different from the first direction is detected, and a detection unit for transmitting a corresponding output signal; the output signal is input; and the tactile signal is detected according to the output signal.
  • Control circuitry for controlling the mechanism.
  • a switch includes: an operating unit capable of operating in a first direction; a tactile mechanism for giving a sense of force when operating the operating unit; And a movement detection unit that detects movement of the operation unit in a second direction different from one direction.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the input system according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic external view of a switch according to Embodiment 1.
  • FIG. 2B is a perspective view showing the configuration of the switch according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the switch according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a portion in which the shaft portion and the bearing portion of the switch according to the first embodiment are combined.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a configuration of a frame in the switch according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a configuration of a shaft and a bearing in the switch according to Embodiment 1.
  • FIG. 7A is a side view of the switch according to Embodiment 1 in a steady state.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the switch according to Embodiment 1 in a steady state.
  • FIG. 8A is a side view of the switch according to Embodiment 1 in a tilted state in the + X direction.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the switch according to Embodiment 1 in a tilted state in the + X direction.
  • FIG. 9A is a side view of the switch according to Embodiment 1 in a tilted state in the ⁇ X direction.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of the switch according to Embodiment 1 in a tilted state in the ⁇ X direction.
  • FIG. 10A is a side view of the switch according to Embodiment 1 in a pressed state.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the switch according to Embodiment 1 in a pressed state.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an operation procedure when operating the first load and the second load by the input system according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is an outline schematic view of a switch according to a second embodiment.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view showing the configuration of the switch according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an input system 1 according to the present embodiment.
  • the input system 1 includes a switch 10, a tilt detection unit 20, and a first control unit 30. Further, a second control unit 40 for controlling the input system 1 from the outside is connected to the input system 1. The input system 1 is connected to the first load 50 and the second load 60 that are the operation targets of the input system 1 via the second control unit 40.
  • the switch 10 is an electronic component for the operator to perform an input operation.
  • the switch 10 includes an operation unit 100, a pressing detection unit 152 that detects a pressing operation of the operation unit 100, and a rotation detection unit 180b that detects a rotation operation of the operation unit 100.
  • the push detection unit 152 is a detection unit that detects movement of the operation unit 100 in the ⁇ Z direction that is the opposite direction to the + Z direction and the + Z direction.
  • the rotation detection unit 180 b is, for example, a rotary encoder, and is a detection unit that detects rotational movement in the ⁇ direction, which is the rotation direction opposite to the + ⁇ direction or the + ⁇ direction of the operation unit 100.
  • the configuration of the switch 10 will be described in detail later.
  • the + ⁇ direction or the ⁇ direction is referred to as a first direction
  • the + Z direction or the ⁇ Z direction is referred to as a third direction.
  • the inclination detection unit 20 is a detection unit that detects the type of the operation input from the movement position of the operation unit 100 when the position of the operation unit 100 is moved.
  • the tilt detection unit 20 is a tilt detection unit that detects whether the operation unit 100 is tilted in the + X direction or in the ⁇ X direction opposite to the + X direction.
  • the + X direction and the ⁇ X direction which is the opposite direction are referred to as a second direction.
  • the first control unit 30 is a control circuit that controls the operation of the first load 50 and the second load 60 based on the operation input from the operation unit 100.
  • the first control unit 30 controls the haptic mechanism 180 a according to the operation input from the operation unit 100 to give the operator who operates the operation unit 100 a predetermined tactile sensation. For example, as described in detail later, when the first load 50 is selected as the operation target in the operation unit 100, the tactile mechanism 180a generates tactile sensation suitable for the operation of the first load 50. Control.
  • the tactile mechanism 180a is controlled so that the tactile mechanism 180a generates a tactile sensation suitable for the operation of the second load 60.
  • the configuration of the haptic mechanism 180a will be described in detail later.
  • the second control unit 40 is an external input unit for controlling the input system 1 from the outside. In response to an input signal to the second control unit 40, the first control unit 30 controls the tactile mechanism 180a. Further, the second control unit 40 is connected to the first load 50 and the second load 60, and controls the first load 50 and the second load 60 according to the signal transmitted from the input system 1. In addition, the second control unit 40 may feed back signals from the first load 50 and the second load 60 to the first control unit 30.
  • the first load 50 and the second load 60 are operation targets that are operated by the input system 1.
  • the first load 50 and the second load 60 are, for example, electronic devices such as an audio device, a television, a lighting device, and an air conditioner.
  • the second control unit 40 is an external input unit disposed outside the input system 1, but the second control unit 40 may also be a control unit disposed inside the input system 1. Good.
  • the first control unit 30 and the second control unit 40 may be configured to be executed by one microprocessor.
  • the second control unit 40 may be separately provided for each of the first load 50 and the second load 60.
  • FIG. 2A is a schematic view of the switch 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 2B is a perspective view showing the configuration of the switch 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the switch 10 according to the present embodiment.
  • the switch 10 includes an operation unit 100, a case 110a, and a case bottom 110b.
  • the operation unit 100 is exposed from the case 110a.
  • the operation unit 100 is configured to be exposed from the case 110 a in order to facilitate the operation of the switch 10 by the operator.
  • the case 110a and the case bottom 110b are formed, for example, of a plastic into a rectangular parallelepiped shape having a cavity inside.
  • the inclination detection unit 20 includes a first detection unit 154 a and a second detection unit 154 b. The first detection unit 154a and the second detection unit 154b are accommodated in the cavity formed by the case 110a and the case bottom 110b.
  • the switch 10 has a pressing detection unit 152, a first contact portion 114a, and a second contact portion 114b.
  • the first contact portion 114a and the second contact portion 114b are formed in the case 110a.
  • the 1st contact part 114a and the 2nd contact part 114b are the structures which contact the 1st detection part 154a and the 2nd detection part 154b, respectively.
  • the first contact portion 114a and the second contact portion 114b may not always be in contact with the first detection portion 154a and the second detection portion 154b, and at least when the operation portion 100 is operated. , As long as the configuration is in contact.
  • the operation unit 100 is formed, for example, of plastic in a disk shape, and has a hollow portion in which a part of the rotating portion 180 described later is inserted in the central portion including the center on one surface side of the disk shaped surface. doing.
  • the operator can perform an input operation by tilting, rotating, or pushing the operation unit 100 in a predetermined direction with the shaft portion 144 as a fulcrum.
  • the tilted operation unit 100 may be configured to automatically return to its original position by an elastic member (not shown) or the like. Alternatively, the tilted operation unit 100 may be configured to automatically return to the original position by a return force when a first detection unit 154a and a second detection unit 154b described later are pushed in. Furthermore, the pressed operation unit 100 may be configured to automatically return to the original position by an elastic member (not shown) or the like. Alternatively, the pressed operation unit 100 may be configured to automatically return to the original position by a return force when a press detection unit 152 described later is pressed.
  • the switch 10 further includes bearings 120a and 120b, a circuit board 130, a tilting mechanism 140, a circuit board 150, a frame 160, and a rotating portion 180.
  • the first detection unit 154 a, the second detection unit 154 b, and the push detection unit 152 are provided on the circuit board 150.
  • the first detection unit 154a, the second detection unit 154b, and the push detection unit 152 may be configured by a push switch.
  • the first detection unit 154 a and the second detection unit 154 b are configured by being mounted on the circuit board 150.
  • the bearing portions 120a and 120b have openings 122a and 122b, as shown in FIGS. 2B and 3.
  • the shapes of the openings 122a and 122b are, for example, substantially elliptical.
  • the shapes of the openings 122a and 122b preferably have flat portions. Therefore, the shape of the openings 122a and 122b is preferably an oval (also referred to as a track shape).
  • a projection 123 is formed on part of the edge of the openings 122a and 122b facing the flat portion.
  • the bearings 120a and 120b are attached by screws or the like at opposing positions on opposite sides of the case bottom 110b. That is, when the bearing portion 120a or 120b is viewed in plan in the + Y direction or the ⁇ Y direction, the centers of the openings 122a and 122b are arranged to coincide with each other.
  • the circuit board 130 is a circuit board on which electronic components and the like are mounted. Then, the first control unit 30 is configured on the circuit board 130 by these electronic components.
  • the circuit board 130 has a wiring group 136 for outputting an operation input by the operator using the operation unit 100 as an electric signal to a corresponding device or the like. Note that part or all of the first control unit 30 may be configured on the circuit board 150.
  • the wiring group 136 is a wiring in which a plurality of wirings for outputting the signal from the operation unit 100 detected by the rotating unit 180, the first detection unit 154a, and the second detection unit 154b as an electrical signal to an external device etc. It is a group.
  • the wiring group 136 may be, for example, a plurality of wirings sealed with resin. That is, the wiring group 136 may be a flexible substrate, a lead wire or the like. Alternatively, the wiring group 136 may include a general-purpose connector.
  • the tilting mechanism 140 has a holding portion 142 and a shaft portion 144.
  • the holding portion 142 has a substantially rectangular shape elongated in the ⁇ X direction when viewed in plan in the ⁇ Z direction.
  • a recess directed in the ⁇ Z direction is formed on the one main surface side when the holding portion 142 is viewed in plan in the ⁇ Z direction.
  • the shaft portion 144 is disposed on the other main surface side opposite to the one main surface side when the holding portion 142 is viewed in plan in the -Y direction.
  • the shaft portion 144 has a shape passing through the center of the substantially rectangular holding portion 142 in plan view in the ⁇ Z direction and extending in the ⁇ Y direction.
  • the shaft portion 144 is integrally formed with the holding portion 142.
  • the holding unit 142 is a holding unit that holds the circuit board 150. More specifically, the circuit board 150 is fitted in and held in the recess formed in the holding portion 142.
  • the holding portion 142 is a tilting portion that tilts with the shaft portion 144 as a fulcrum.
  • Both ends of the shaft portion 144 are respectively disposed inside the openings 122a and 122b of the two bearing portions 120a and 120b.
  • the end in the + X direction moves in the + Z direction centering on the shaft portion 144, and the end in the -X direction moves in the -Z direction.
  • the end in the + X direction of the holding portion 142 moves in the ⁇ Z direction with the shaft portion 144 as a center
  • the end in the ⁇ X direction moves in the + Z direction.
  • the holding portion 142 tilts with the shaft portion 144 as a reference. Therefore, the shaft portion 144 is a fixed portion whose position in plan view does not change when the holding portion 142 is tilted. Therefore, the holding portion 142 constitutes a movable portion which is movable in the tilting direction.
  • the holding portion 142 When the holding portion 142 is tilted, the circuit board 150 held by the holding portion 142 and the first detection portion 154 a and the second detection portion 154 b disposed on the circuit board 150, the push detection portion 152, and the rotation portion 180
  • the arranged frame 160 and the operation unit 100 also tilt in conjunction with each other.
  • the operation unit 100 moves in the + X direction or the -X direction with respect to the position where the shaft portion 144 is disposed.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a portion in which the shaft portion 144 and the bearing portion 120 a of the switch according to the first embodiment are combined.
  • the combination of the shaft portion 144 of the switch and the bearing portion 120b is the same as the portion of the switch portion 144 combined with the bearing portion 120a.
  • the shape of both ends of the shaft portion 144 is substantially elliptical when viewed in the + Y direction or the ⁇ Y direction. Further, the shaft portion 144 has curved surfaces 148 a and 148 b that are curved along a tilting direction in which the holding portion 142 tilts, in a part of the substantially elliptical periphery. In addition, it is preferable that the axial part 144 is a part of substantially elliptical shape, and has the flat surface 146 which is not curved in positions other than curved surface 148a and 148b. Therefore, the shape of the shaft portion 144 is preferably an oval (track shape).
  • the flat portions of the openings 122a and 122b are arranged substantially parallel to the flat surface 146.
  • the flat portions of the openings 122a and 122b are in contact with the flat surface 146.
  • the flat portions of the openings 122a and 122b may be in contact with the flat surface 146 in an initial state in which the operation unit 100 is not operated.
  • the flat surface 146 is pressed against the flat portions of the openings 122a and 122b by the force that pushes the operation unit 100, so that the holding unit 142 is prevented from tilting when the operation unit 100 is pushed. it can.
  • a projection 123 is formed on a part of the edge of the openings 122a and 122b.
  • the protrusion 123 contacts the shaft portion 144 and restricts the rotational operation of the shaft portion 144 when the shaft portion 144 is rotated by a predetermined angle or more.
  • the switch 10 can perform a stable switching operation at the time of switching operation by rotation, tilting and pushing.
  • the circuit board 150 is a circuit board on which electronic components and the like are mounted. On the circuit board 150, a first detection unit 154a, a second detection unit 154b, and a pressing detection unit 152 are disposed.
  • the first detection unit 154a and the second detection unit 154b detect whether they are in contact with the first contact unit 114a and the second contact unit 114b, respectively.
  • the first contact portion 114a and the second contact portion 114b are formed inside the case 110a.
  • a detection result as to whether or not the first detection unit 154a and the first contact unit 114a, and the second detection unit 154b and the second contact unit 114b are in contact with each other is output to the inclination detection unit 20. .
  • the outputs of the first detection unit 154 a and the second detection unit 154 b are electrically connected to the first control unit 30. Then, in the first control unit 30, both the first contact unit 114a and the second contact unit 114b are in contact with or not in contact with the first detection unit 154a and the second detection unit 154b, respectively. If it is in the state, the operation unit 100 determines that it is in the steady state not being tilted.
  • the first control unit 30 determines the pressure value detected by the first detection unit 154a and the second detection unit 154b. When it is below a predetermined value, it is judged that it is a steady state.
  • the first detection unit 154a and the second detection unit 154b are configured by push switches, in the first control unit 30, the first contact unit 114a is in the OFF state, and the second detection unit 154b is in the ON state. If there is, it is determined that the operation unit 100 is tilted in the + X direction.
  • the first detection unit 154a and the second detection unit 154b are configured by pressure sensors, the pressure value detected by the first detection unit 154a is less than or equal to a predetermined value, and the first control unit 30 When the pressure value detected by the second detection unit 154 b exceeds the predetermined value, it is determined that the operation unit 100 is tilted in the + X direction.
  • the operation is performed. It is determined that the unit 100 tilts in the -X direction.
  • the first detection unit 154a and the second detection unit 154b are configured by a push switch, in the first control unit 30, the first contact unit 114a is in the ON state and the second detection unit 154b is in the OFF state. If there is, it is determined that the operation unit 100 is tilted in the ⁇ X direction.
  • the first detection unit 154 a and the second detection unit 154 b are configured by pressure sensors, the pressure value detected by the first detection unit 154 a in the first control unit 30 exceeds a predetermined value, When the pressure value detected by the second detection unit 154 b is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the operation unit 100 is tilted in the ⁇ X direction.
  • the operation unit 100 is not in contact with the first detection unit 154a and the first contact unit 114a, and the second detection unit 154b and the second contact unit 114b. It is detected whether or not it is tilted in the + X direction or the -X direction.
  • the inclination detection unit 20 may be an electrode pad that electrically connects the first detection unit 154a and the first contact unit 114a, and the second detection unit 154b and the second contact unit 114b. Good.
  • the push detection unit 152 is a detection unit that detects whether the operation unit 100 is pushed.
  • the push detection unit 152 is, for example, a push switch.
  • the rotation unit 180 and the frame 160 which will be described later are also pushed in interlock with the operation unit 100.
  • pressure is applied to the pressing detection unit 152, and the pressing detection unit 152 is turned on.
  • the pressing detection unit 152 may be a pressure sensor. In this case, when the pressure change is detected by the pressing detection unit 152, it is detected that the operation unit 100 is pressed.
  • an electrical signal is output from the wiring group 136 disposed on the circuit substrate 130 to the first control unit 30 via the circuit substrates 150 and 130. Be done.
  • an electrical signal is arranged on the circuit board 130 via the circuit boards 150 and 130. Are output to the first control unit 30.
  • the first control unit 30 is provided outside the switch 10, but may be provided inside the switch 10. At this time, the first control unit 30 is mounted on, for example, the circuit board 150 or 130. Then, when the operation of the operation unit 100 is detected by the push detection unit 152, the first detection unit 154a, or the second detection unit 154b, an electrical signal is disposed on the circuit board 130 via the first control unit 30. The outputted wiring group 136 is outputted to the second control unit 40.
  • the frame 160 is a frame for attaching the rotating unit 180 to the tilting mechanism 140.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the configuration of the frame 160 in the switch 10 according to the present embodiment.
  • the frame 160 includes a frame substrate 161, outer guides 162a, 162b, 162c and 162d, inner guides 164a, 164b, 164c and 164d, and holes 166a, 166b, 166c and 166d. , Guide shafts 168a, 168b, 168c and 168d.
  • the outer guides 162a, 162b, 162c and 162d are frame substrates in the region from the edge of the holes 166a, 166b, 166c and 166d to the outside of the frame substrate 161 on one main surface of the frame substrate 161 facing the tilting mechanism 140. It is formed to extend in the direction of the tilting mechanism 140 from 161.
  • the inner guides 164a, 164b, 164c and 164d It is formed to extend in the direction of the tilting mechanism 140 from 161.
  • the outer guides 162a, 162b, 162c and 162d extend from the frame substrate 161 toward the tilting mechanism 140 more than the inner guides 164a, 164b, 164c and 164d.
  • one end sides of guide shafts 168a, 168b, 168c and 168d are movably inserted into the holes 166a, 166b, 166c and 166d, respectively.
  • the frame 160 is attached to the holding portion 142. More specifically, the other ends of the guide shafts 168 a, 168 b, 168 c and 168 d constituting the frame 160 are movably inserted into the holes 144 a, 144 b, 144 c and 144 d formed in the holding portion 142.
  • the frame 160 moves in the -Z direction along the guide shafts 168a, 168b, 168c and 168d, so that the frame 160 is not in the -Z direction. It can move in the -Z direction without shifting in the direction.
  • the rotating unit 180 is configured of a haptic mechanism 180 a and a rotation detecting unit 180 b.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a configuration of the rotating unit 180 in the switch 10 according to the present embodiment.
  • the rotating unit 180 has a configuration in which a haptic mechanism 180 a is disposed inside a cylindrical rotation detecting unit 180 b.
  • the tactile mechanism 180a is a device (MRF device) using the magnetic viscous fluid 182, and can adjust the tactile sensation of the operation unit 100 given to the operator by changing the magnetic force.
  • the tactile sense mechanism 180a includes a coil 181, a magnetorheological fluid 182, and a rotor 183, as shown in FIG.
  • the coil 181 is disposed around the magnetorheological fluid 182, and the rotor 183 is disposed inside the magnetorheological fluid 182.
  • a gear 185a is connected to the central axis of the rotor 183.
  • the haptic mechanism 180 a has a power supply 186.
  • the power supply 186 is formed on the circuit board 150 or 130.
  • the coil 181 is connected to the power supply 186.
  • the power supply 186 is a power supply that applies a predetermined current to the coil 181, and the first control unit 30 controls the energization state of the coil 181.
  • the magnetic force of the magnetic viscous fluid 182 can be changed by changing the magnitude and timing of the alternating current applied from the power supply 186 to the coil 181 by the first control unit 30. As a result, the force applied to the rotor 183 changes, so that the tactile sensation of the operation unit 100 given to the operator can be changed.
  • the tactile sense that the weight changes continuously as the operator rotates the operation unit 100 by the first control unit 30, or when the operator rotates the operation unit 100, clicking at every predetermined angle Control the magnitude and timing of the alternating current applied from the power supply 186 to the coil 181 so as to provide a discrete force (click feeling).
  • the rotation detection unit 180 b is a rotary encoder and is connected to the gear 185 b.
  • the rotation detection unit 180 b is a detection unit that detects the rotation of the rotor 183, and when the gear 185 a and the gear 185 b mesh with each other, the rotation of the rotor 183 is detected.
  • the tactile sensation of the tactile mechanism 180a is transmitted to the operation unit 100 via the gears 185a and 185b and the rotation detection unit 180b.
  • the tactile sensation of the tactile mechanism 180a is not limited to the configuration in which it is transmitted through the rotation detection unit 180b, and may be directly transmitted to the operation unit 100. In this case, the rotation axis of the haptic mechanism 180a is directly inserted into the operation unit 100. Alternatively, the tactile sensation of the tactile mechanism 180a may be transmitted directly to the operation unit 100 via the gear 185b.
  • the tactile sensation given to the operator can be adjusted in the operation unit 100.
  • the tactile mechanism 180 a is not limited to the configuration having the power supply 186, and the first control unit 30 may have the configuration having the power supply 186.
  • the power supply 186 may be configured outside the switch 10 together with the first control unit 30.
  • the rotating portion 180 is attached to the frame 160 by being sandwiched between the spacer 170 and the spacer 190, and the spacer 170 and the spacer 190 being screwed to the frame 160, for example.
  • FIG. 7A is a side view of the switch 10 according to the present embodiment in a steady state.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the switch 10 according to the present embodiment in a steady state.
  • the first contact portion 114a and the first detection portion 154a, and the second contact portion 114b and The holding portion 142 of the tilting mechanism 140 is not inclined in any of the + Z direction and the ⁇ Z direction so that the contact pressure with the second detection unit 154b is equal.
  • the flat surface 146 is in contact with the bearing portion 120a.
  • FIG. 8A is a side view of the switch 10 according to the present embodiment in a tilted state in the + X direction.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the switch 10 according to the present embodiment in a tilted state in the + X direction.
  • the switch 10 when the operation unit 100 is tilted in the + X direction, the rotating unit 180, the circuit board 150, and the tilting mechanism 140 tilt in the + Z direction. Thereby, the 2nd detection part 154b is pressed on the 2nd contact part 114b. On the other hand, the contact with the first detection unit 154a is released from the first contact unit 114a that has been in contact with the first detection unit 154a.
  • the flat surface 146 does not contact the opening 122a and the one point of the curved surface 148a contacts the opening 122a.
  • the shaft portion 144 also contacts the projection 123. That is, the operation unit 100, the rotation unit 180, the circuit board 150, and the tilting mechanism 140 tilt in the + Z direction with one point of the curved surface 148a as a fulcrum, and the amount of rotation is restricted by the projection 123.
  • the shaft 144 is restricted by the opening 122a above the curved surface 148b opposite to the curved surface 148a serving as a fulcrum. Thereby, the operation unit 100, the rotating unit 180, the circuit board 150, and the tilting mechanism 140 can be stably tilted in the + Z direction.
  • FIG. 9A is a side view of the switch 10 according to the present embodiment in a tilted state in the ⁇ Z direction.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of the switch 10 according to the present embodiment in a tilted state in the ⁇ Z direction.
  • the rotating unit 180, the circuit board 130, and the tilting mechanism 140 tilt in the ⁇ Z direction with one point of the curved surface 148a as a fulcrum.
  • the fulcrum in this case is a position substantially symmetrical to the central axis of the opening 122 a in the Z-axis direction with respect to the fulcrum when the operation unit 100 is tilted in the + X direction.
  • the first detection unit 154a is pressed against the first contact unit 114a.
  • the contact with the second detection unit 154 b is released from the second contact unit 114 b in contact with the second detection unit 154 b.
  • the flat surface 146 does not contact the opening 122a and the one point of the curved surface 148b is an opening Contact with 122a.
  • the shaft portion 144 also contacts the projection 123. That is, the operation unit 100, the rotation unit 180, the circuit board 150, and the tilting mechanism 140 tilt in the -Z direction or the + Z direction with one point of the curved surface 148b as a fulcrum, and the rotation amount is restricted by the projection 123. .
  • the protrusion 123 is formed in the opening part 122a, you may form so that it may protrude in + Z direction from the surface facing the flat surface 146 of the axial part 144.
  • FIG. When the protrusion 123 is not formed in the opening 122a, the shaft 144 is restricted by the opening 122a above the curved surface 148a opposite to the curved surface 148b serving as the fulcrum.
  • the operation unit 100, the rotating unit 180, the circuit board 150, and the tilting mechanism 140 can be stably tilted in the -Z direction.
  • FIG. 10A is a side view of the switch 10 according to the present embodiment in a pressed state.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the switch 10 according to the present embodiment in a pressed state.
  • the switch 10 when the operation unit 100 is pushed in the ⁇ Z direction from the steady state, the frame 160 moves in the ⁇ Z direction via the spacer 170 in which the rotating unit 180 is disposed.
  • the frame substrate 161 does not overlap the first detection unit 154a and the second detection unit 154b when viewed in the -Y direction.
  • the pressing operation of the operation unit 100 is detected by the pressing detection unit 152 as the pressing operation of the frame 160.
  • the rotation operation of the operation unit 100 is detected by the rotation unit 180.
  • the mechanism for performing the rotation operation and the pressing operation of the operation unit 100 is separated, and switching of the switch by each operation can be stably performed.
  • the switch 10 since the frame 160 is provided, when the operation unit 100 is pushed in the -Z direction, the guide shafts 168a to 168d are guided by the outer guides 162a to 162d and the inner guides 164a to 164d of the frame 160. While moving in the -Z direction. Therefore, the rotary unit 180 and the operation unit 100 disposed above the frame 160 are pushed in the ⁇ Z direction without shaking in the ⁇ X direction and the ⁇ Y direction. Therefore, in the switch 10, the pressing operation of the operation unit 100 can be performed more stably.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an operation procedure in the case of operating the first load 50 and the second load 60 by the input system 1 according to the present embodiment.
  • a television as the first load 50
  • an audio device as the second load 60
  • the procedure in the case where the operator changes the channel of the television and then adjusts the volume of the audio device will be described.
  • step S10 the operator tilts the operation unit 100 in the + X direction in order to select the first load 50 which is a television (step S10). At this time, the tilted operation unit 100 automatically returns to the original position. Subsequently, the operator performs the pressing operation of the operation unit 100. Thereby, the selection of the first load 50 is determined (step S11).
  • the operator rotates the operation unit 100 to select a desired channel (step S13).
  • the rotation detection unit 180 b detects the rotation angle of the operation unit 100.
  • the detected rotation angle is transmitted to the first control unit 30.
  • a signal corresponding to the rotation angle of the operation unit 100 is transmitted from the first control unit 30 to the second control unit 40.
  • the second control unit 40 controls the first load 50 in accordance with the signal transmitted from the first control unit 30 and changes the channel of the first load 50.
  • the first control unit 30 controls the power supply 186 connected to the tactile mechanism 180a so that the tactile sensation generated from the tactile mechanism 180a changes. More specifically, the first control unit 30 detects the rotation angle of the operation unit 100 detected by the rotation detection unit 180 b, and pulse-like alternating current with a predetermined amplitude from the power supply 186 to the coil 181 at each predetermined angle. Control of the power supply 186 so that As a result, the magnetic force of the magnetorheological fluid 182 changes in a pulse shape in accordance with the change in the alternating current, so the rotational operation of the rotor 183 also becomes a pulse-like rotational operation. Therefore, the operator receives a discrete force (click feeling) such as a click from the operation unit 100, and receives a feeling of changing the channel for each click. Thus, the operator can recognize that the channel has been changed as the operation unit 100 rotates.
  • a discrete force click feeling
  • the alternating current supplied from the power supply 186 to the coil 181 to give the operator a click feeling is not limited to the pulsed alternating current, but may be a mountain-shaped alternating current whose amplitude gradually increases and decreases. Alternatively, it may be a saw-like alternating current whose amplitude increases at a constant rate and then decreases sharply.
  • step S13 the operator tilts the operation unit 100 in the ⁇ X direction to select the second load 60 which is an audio device.
  • the tilted operation unit 100 automatically returns to its original position.
  • the operator performs the pressing operation of the operation unit 100.
  • the selection of the second load 60 is determined (step S14).
  • the operator rotates the operation unit 100 to adjust the volume of the sound output from the second load 60 (step S15).
  • the rotation detection unit 180 b detects the rotation angle of the operation unit 100.
  • the detected rotation angle is transmitted to the first control unit 30.
  • a signal corresponding to the rotation angle of the operation unit 100 is transmitted from the first control unit 30 to the second control unit 40.
  • the second control unit 40 controls the second load 60 according to the signal transmitted from the first control unit 30 to change the volume of the second load 60.
  • the first control unit 30 controls the power supply 186 connected to the haptic mechanism 180a so that the tactile sensation generated from the haptic mechanism 180a changes. More specifically, the first control unit 30 detects the rotation angle of the operation unit 100 detected by the rotation detection unit 180 b, and an alternating current having a predetermined amplitude is continuously transmitted from the power supply 186 to the coil 181 according to the rotation angle. Control of the power supply 186 to be supplied to the Thereby, since the magnetic force of the magnetorheological fluid 182 changes continuously, the rotational movement of the rotor 183 also becomes a continuous movement. Therefore, in order to receive continuous force from the operation unit 100, the operator receives a tactile sensation that the rotation of the operation unit 100 is heavy or light while rotating the operation unit 100. Therefore, the operator can recognize that the volume is changed by the tactile sensation received from the operation unit 100 as the operation unit 100 rotates.
  • the alternating current supplied from the power supply 186 to the coil 181 may have a constant amplitude, for example, when rotating the operation unit 100 in a direction to increase the volume, to gradually increase and decrease the volume. When rotating the operation unit 100, it may be gradually reduced.
  • the load of the operation target is selected by the operation unit 100, and the operation of the load of the selected operation target is performed when the operation unit 100 is rotated. It is possible to give the operator a tactile sense. Thereby, the operator can feel the tactile sensation according to the operation target and the operation at the time of operation. Further, the selection and operation of the load to be operated can be performed by one switch 10.
  • the tilting direction of the operation unit 100 is not limited to one direction in the ⁇ X direction, but may be a plurality of directions such as ⁇ X direction and ⁇ Y direction.
  • the first detection unit 154a and the second detection unit 154b are used as a detection unit that detects the tilt of the operation unit 100.
  • a detection unit similar to the detection unit 154 b may be disposed.
  • two loads of the first load 50 and the second load 60 are illustrated as the loads operated by the input system 1, but the number of loads is not limited to two and may be three or more. Good.
  • the tactile mechanism 180a is not limited to this, and may be another device.
  • it may be a vibrating device that generates vibration according to the rotation angle of the operation unit 100, a light emitting device that generates light, or the like.
  • the input system according to the present embodiment includes a switch 200 instead of the switch 10 according to the first embodiment.
  • the switch 200 differs from the switch 10 shown in the first embodiment in that the switch 200 includes a substrate 220 instead of the case 110 a and the case bottom 110 b, and the bearing 226 is disposed on the substrate 220 via the base 222. It is the point that is done.
  • FIG. 12 is an outline schematic view of the switch 200 according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view showing a configuration of switch 200 according to the present embodiment.
  • the switch 200 includes the operation unit 100, the substrate 220, the bearing unit 226, the circuit board 230, the rotating unit 232, the first detection unit 234a, and the second detection.
  • a portion 234 b and a tilting mechanism 240 are provided.
  • a first contact portion 224a and a second contact portion 224b which respectively contact the first detection portion 234a and the second detection portion 234b are formed.
  • the tilting mechanism 240 also has a holding portion 242 and a shaft portion 244.
  • the rotating unit 232 has a tactile mechanism 223a and a rotation detecting unit 223b. Below the rotation unit 232, a pressing detection unit (not shown) that detects that the operation unit 100 has been pressed is disposed.
  • the operation unit 100, the bearing unit 226, the circuit board 230, the rotating unit 232, the first detection unit 234a, the second detection unit 234b, the first contact unit 224a, and the second contact unit 224b The same as the illustrated operation unit 100, bearings 120a and 120b, circuit board 150, rotating unit 180, first detection unit 154a, second detection unit 154b, first contact unit 114a and second contact unit 114b. Detailed descriptions will be omitted because they are present.
  • the bearing portion 226 is disposed on the substrate 220 via the base 222. Two bearing portions 226 are formed to face each other across the position where the rotating portion 232 is disposed. Each of the two bearings 226 is formed with an opening 228 in which a shaft 244 described later is disposed.
  • the shape of the opening 228 is a substantially oval shape, and has a flat portion at a part of the circumference of the substantially oval shape. Further, a projection 223 is formed on a part of the edge of the opening 228 facing the flat portion.
  • the arrangement relationship and operation between the bearing portion 226 and the shaft portion 244 are similar to the bearing portions 120 a and 120 b and the shaft portion 144 shown in the first embodiment.
  • the switch 200 since the shaft portion 244 has a flat surface, when the operation unit 100 is pressed, the operation unit 100, the rotating unit 232, and the circuit board 230 and the tilting mechanism 240 maintain a stable posture without tilting in any of the ⁇ XY directions. Therefore, the contact state of each of the first contact portion 224a and the first detection portion 234a, and the second contact portion 224b and the second detection portion 234b can be stably maintained.
  • the switch 200 having such a configuration may be used by being attached to a wall surface so that the surface of the substrate 220 is flush with the wall surface, for example.
  • An input system using such a switch 200 can be used, for example, in an illumination system that adjusts the brightness and type of illumination, an air conditioning system that switches and adjusts temperature, air volume, and warm air and cold air.
  • two loads of the first load and the second load are illustrated as the loads operated by the input system, but the number of loads is not limited to two and may be three or more.
  • first load and the second load are not limited to these devices, and may be other devices such as lighting devices and air conditioners.
  • a device using a magnetorheological fluid is used as the tactile mechanism, but the tactile mechanism is not limited to this and may be another device.
  • the tactile mechanism may be a vibrating device that generates vibration according to the rotation angle of the operation unit, a light emitting device that generates light, or the like.
  • the operation portion may be formed of a light transmitting material and have a hollow inside, a light emitting element such as an LED may be disposed in the hollow, and light emission may be changed according to the type of operation.
  • the tilting direction of the operation unit is not limited to one direction of the ⁇ X direction, but may be a plurality of directions such as ⁇ XY direction.
  • a detection unit that detects the tilt of the operation unit may be arranged corresponding to each of the plurality of directions.
  • the operation unit is not limited to the tilting configuration, and may be configured to slide in the ⁇ X direction or ⁇ Y direction.
  • the input system according to the present disclosure is useful as an input system that adjusts a plurality of electronic devices such as a television, an audio device, a lighting device, and an air conditioner.

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Abstract

入力システム（１）は、θ方向への操作が可能な操作部（１００）を有するスイッチ（１０）と、操作部（１００）の操作時に操作者に触感を与える触覚機構（１８０ａ）と、θ方向とは異なるＸ方向への操作部（１００）の移動を検出し、対応する出力信号を送出する傾き検出部（２０）と、出力信号が入力され、出力信号に応じて触覚機構（１８０ａ）の制御を行う第１制御部（３０）と、を備える。

Description

入力システムおよびスイッチ
　本開示は、各種電子機器を操作するための入力システムに関する。
　従来、電子機器を操作する入力システムとして、スイッチ等の操作部を回転、傾倒またはスライドさせることにより電子機器を操作する入力システムが知られている。また、近年、複数の電子機器を１つの入力システムにより共通して操作することができる入力システムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６－７９４０７号公報
　しかしながら、複数の電子機器を１つの入力システムで操作させる場合に、操作者が入力システムから得られる触感は同じである場合には、操作者がどの電子機器を操作しているのか分かりづらかったり、電子機器の操作にそぐわない触感である場合には操作者が違和感を覚えたりするという課題があった。
　上記課題に鑑み、本開示は、操作時に所定の触感を与えることができる入力システムまたはスイッチを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示の一態様に係る入力システムは、第１方向への操作が可能な操作部を有する電子部品と、前記操作部の操作時に、操作者に触感を与える触覚機構と、前記第１方向とは異なる第２方向への前記操作部の移動を検出し、対応する出力信号を送出する検出部と、前記出力信号が入力され、前記出力信号に応じて前記触覚機構の制御を行う制御回路と、を備える。
　また、上記目的を達成するために、本開示の一態様に係るスイッチは、第１方向への操作が可能な操作部と、前記操作部への操作時に力覚を与える触覚機構と、前記第１方向とは異なる第２方向への前記操作部の移動を検出する移動検出部と、を備える。
　本開示によれば、操作時に、操作者に所定の触感を与えることができる入力システムまたはスイッチを提供することができる。
図１は、実施の形態１に係る入力システムの構成を示すブロック図である。 図２Ａは、実施の形態１に係るスイッチの外観概略図である。 図２Ｂは、実施の形態１に係るスイッチの構成を示す斜視図である。 図３は、実施の形態１に係るスイッチの構成を示す分解斜視図である。 図４は、実施の形態１に係るスイッチの軸部と軸受部とを組み合わせた部分の拡大図である。 図５は、実施の形態１に係るスイッチにおけるフレームの構成を示す概略図である。 図６は、実施の形態１に係るスイッチにおける軸部および軸受部の構成を示す概略図である。 図７Ａは、実施の形態１に係るスイッチの定常状態における側面図である。 図７Ｂは、実施の形態１に係るスイッチの定常状態における断面図である。 図８Ａは、実施の形態１に係るスイッチの＋Ｘ方向への傾倒状態における側面図である。 図８Ｂは、実施の形態１に係るスイッチの＋Ｘ方向への傾倒状態における断面図である。 図９Ａは、実施の形態１に係るスイッチの－Ｘ方向への傾倒状態における側面図である。 図９Ｂは、実施の形態１に係るスイッチの－Ｘ方向への傾倒状態における断面図である。 図１０Ａは、実施の形態１に係るスイッチの押し込み状態における側面図である。 図１０Ｂは、実施の形態１に係るスイッチの押し込み状態における断面図である。 図１１は、実施の形態１に係る入力システムにより第１負荷および第２負荷を操作するときの操作手順を示すフローチャートである。 図１２は、実施の形態２に係るスイッチの外観概略図である。 図１３は、実施の形態２に係るスイッチの構成を示す分解斜視図である。
　以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、接続形態、ステップ及びステップの順序等は一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　［１－１．入力システムの構成］
　はじめに、実施の形態１に係る入力システム１について説明する。図１は、本実施の形態に係る入力システム１の構成を示すブロック図である。
　図１に示すように、入力システム１は、スイッチ１０と、傾き検出部２０と、第１制御部３０とを備えている。また、入力システム１には、外部から入力システム１を制御するための第２制御部４０が接続されている。なお、入力システム１は、第２制御部４０を介して入力システム１の操作対象である第１負荷５０および第２負荷６０と接続されている。
　スイッチ１０は、操作者が入力操作を行うための電子部品である。スイッチ１０は、後述するように、操作部１００と、操作部１００の押し込み操作を検出する押し込み検出部１５２と、操作部１００の回転操作を検出する回転検出部１８０ｂとを有している。押し込み検出部１５２は、操作部１００の＋Ｚ方向および＋Ｚ方向と反対方向である－Ｚ方向の移動を検出する検出部である。回転検出部１８０ｂは、例えばロータリーエンコーダであり、操作部１００の＋θ方向または＋θ方向と反対の回転方向である－θ方向の回転移動を検出する検出部である。スイッチ１０の構成については後に詳述する。なお、本実施の形態において、＋θ方向または－θ方向を第１の方向、＋Ｚ方向または－Ｚ方向を第３の方向という。
　傾き検出部２０は、操作部１００の位置が移動されたときに、操作部１００の移動位置から入力された操作の種類を検出する検出部である。例えば、傾き検出部２０は、図１に矢印で示すように、操作部１００が＋Ｘ方向に傾倒されたか、＋Ｘ方向と反対方向である－Ｘ方向に傾倒されたかを検出する傾き検出部である。なお、本実施の形態において、＋Ｘ方向およびこれと反対方向である－Ｘ方向を第２の方向という。
　第１制御部３０は、操作部１００において入力された操作に基づいて、第１負荷５０および第２負荷６０の操作を制御する制御回路である。また、第１制御部３０は、操作部１００で入力された操作に応じて触覚機構１８０ａを制御して、操作部１００を操作する操作者に所定の触感を与える。例えば、後に詳述するように、操作部１００において操作対象として第１負荷５０が選択された場合には、触覚機構１８０ａが第１負荷５０の操作に適した触感を発生するように触覚機構１８０ａを制御する。また、操作部１００において操作対象として第２負荷６０が選択された場合には、触覚機構１８０ａが第２負荷６０の操作に適した触感を発生するように触覚機構１８０ａを制御する。触覚機構１８０ａの構成については、後に詳述する。
　また、第２制御部４０は、外部から入力システム１を制御するための外部入力部である。第２制御部４０への入力信号に応じて、第１制御部３０は触覚機構１８０ａの制御を行う。また、第２制御部４０は、第１負荷５０および第２負荷６０に接続されており、入力システム１から伝達された信号に応じて第１負荷５０および第２負荷６０を制御する。また、第２制御部４０は、第１負荷５０および第２負荷６０からの信号を第１制御部３０にフィードバックしてもよい。
　第１負荷５０および第２負荷６０は、入力システム１により操作が行われる操作対象である。第１負荷５０および第２負荷６０は、例えば、オーディオ機器、テレビ、照明装置、空調装置等の電子機器である。
　なお、本実施の形態では、第２制御部４０は入力システム１の外部に配置された外部入力部としているが、第２制御部４０は、入力システム１の内部に配置された制御部としてもよい。または、第１制御部３０と第２制御部４０は、ひとつのマイクロプロセッサにおいて実行される構成でも構わない。さらに、第２制御部４０は、第１負荷５０および第２負荷６０のそれぞれに個別に設けられていてもよい。
　図２Ａは、本実施の形態に係るスイッチ１０の概略図である。図２Ｂは、本実施の形態に係るスイッチ１０の構成を示す斜視図である。図３は、本実施の形態に係るスイッチ１０の構成を示す分解斜視図である。
　図２Ａおよび図２Ｂに示すように、スイッチ１０は、操作部１００と、ケース１１０ａと、ケース底部１１０ｂを有している。そして、操作部１００がケース１１０ａから露出した構成をしている。なお、操作者によるスイッチ１０の操作をしやすくするため、操作部１００はケース１１０ａから露出した構成としている。ケース１１０ａおよびケース底部１１０ｂは、例えばプラスチックにより内部に空洞を有する直方体状に形成されている。また、傾き検出部２０は、第１の検出部１５４ａと、第２の検出部１５４ｂを有している。なお、第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂは、ケース１１０ａとケース底部１１０ｂで形成された空洞内に収納されている。さらに、スイッチ１０は、後述するように、押し込み検出部１５２と、第１の接触部１１４ａと、第２の接触部１１４ｂを有している。なお、第１の接触部１１４ａおよび第２の接触部１１４ｂは、ケース１１０ａに形成されている。そして、第１の接触部１１４ａおよび第２の接触部１１４ｂは、それぞれ第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂに接触する構成であることが好ましい。なお、第１の接触部１１４ａおよび第２の接触部１１４ｂは、常時第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂと接触していなくてもよく、少なくとも、操作部１００が操作された際に、接触する構成であればよい。
　操作部１００は、例えばプラスチックで円盤状に形成されており、円盤状の面の一方面側の中心を含む中心部分には、後述する回転部１８０の一部が内部に挿入される空洞を有している。操作者は、操作部１００を、軸部１４４を支点として所定の方向に傾倒したり、回転したり、押し込むことにより、入力操作を行うことができる。
　なお、傾倒された操作部１００は、弾性部材（図示せず）等により自動的に元の位置に戻るように構成されていてもよい。または、傾倒された操作部１００は、後述する第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂを押し込んだ際の復帰力によって自動的に元の位置に戻るように構成されていてもよい。さらに、押し込まれた操作部１００は、弾性部材（図示せず）等により自動的に元の位置に戻るように構成されていてもよい。または、押し込まれた操作部１００は、後述する押し込み検出部１５２を押し込んだ際の復帰力によって自動的に元の位置に戻るように構成されていてもよい。
　また、図２Ｂおよび図３に示すように、スイッチ１０は、さらに軸受部１２０ａおよび１２０ｂと、回路基板１３０と、傾倒機構１４０と、回路基板１５０と、フレーム１６０と、回転部１８０とを備えている。なお、第１の検出部１５４ａと、第２の検出部１５４ｂおよび押し込み検出部１５２は、回路基板１５０上に設けられている。なお、第１の検出部１５４ａと、第２の検出部１５４ｂおよび押し込み検出部１５２は、プッシュスイッチで構成されていてもよい。この場合、第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂは、回路基板１５０上に実装することによって構成されている。
　軸受部１２０ａおよび１２０ｂは、図２Ｂおよび図３に示すように、開口部１２２ａおよび１２２ｂを有している。開口部１２２ａおよび１２２ｂの形状は、例えば略楕円形である。なお、開口部１２２ａおよび１２２ｂの形状は、平坦な部分を有していることが好ましい。従って、開口部１２２ａおよび１２２ｂの形状は、長円（トラック形状とも言う）であることが好ましい。また、当該平坦な部分と対向する開口部１２２ａおよび１２２ｂの縁の一部には、突起１２３が形成されている。軸受部１２０ａおよび１２０ｂは、図２Ｂに示すように、ケース底部１１０ｂの対向する辺の対向する位置にねじ等により取り付けられている。つまり、軸受部１２０ａまたは１２０ｂを＋Ｙ方向または－Ｙ方向に平面視すると、開口部１２２ａおよび１２２ｂの中心が一致するように配置されている。
　回路基板１３０は、電子部品等が搭載された回路基板である。そして、これらの電子部品によって、回路基板１３０上に第１制御部３０を構成している。回路基板１３０は、操作者が操作部１００により入力した操作を、対応する装置等に電気信号として出力する配線群１３６を有している。なお、第１制御部３０の一部、もしくは全てを回路基板１５０上に構成してもよい。
　配線群１３６は、回転部１８０、第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂにより検出された操作部１００からの信号を電気信号として外部の装置等に出力する配線が複数配置された配線群である。配線群１３６は、例えば、複数本の配線が樹脂封止されたものであってもよい。すなわち、配線群１３６は、フレキシブル基板やリード線などであってもよい。または、配線群１３６は、汎用のコネクタを含んでもよい。
　傾倒機構１４０は、保持部１４２と軸部１４４とを有している。保持部１４２は、－Ｚ方向に平面視したときに±Ｘ方向に長尺な略長方形の形状をしている。保持部１４２を－Ｚ方向に平面視したときの一方主面側には、－Ｚ方向に向かう凹部が形成されている。また、保持部１４２を－Ｙ方向に平面視したときの一方主面側と反対側の他方主面側には、軸部１４４が配置されている。軸部１４４は、－Ｚ方向に平面視したときに略長方形の保持部１４２の中心を通り、かつ、±Ｙ方向に延びる形状をしている。軸部１４４は、保持部１４２と一体に形成されている。
　保持部１４２は、回路基板１５０を保持する保持部である。より具体的には、回路基板１５０は、保持部１４２に形成された凹部にはめ込まれ、保持される。なお、保持部１４２は、軸部１４４を支点として傾倒する傾倒部である。
　軸部１４４は、２つの軸受部１２０ａおよび１２０ｂの開口部１２２ａおよび１２２ｂの内部にそれぞれ両端が配置される。保持部１４２は、軸部１４４を中心として＋Ｘ方向の端部が＋Ｚ方向へと移動し、－Ｘ方向の端部が－Ｚ方向に移動する。逆に、保持部１４２は、軸部１４４を中心として＋Ｘ方向の端部が－Ｚ方向へと移動した際に、－Ｘ方向の端部が＋Ｚ方向に移動する。この動作によって、保持部１４２は、軸部１４４を基準に傾倒する。したがって、軸部１４４は、保持部１４２が傾倒するときに、平面視した場合の位置が変わらない固定部位である。したがって、保持部１４２は、傾倒する方向に可動する可動部位を構成する。
　保持部１４２が傾倒することにより、保持部１４２に保持された回路基板１５０および回路基板１５０に配置された第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂ、押し込み検出部１５２、回転部１８０が配置されたフレーム１６０および操作部１００も連動して傾倒する。これにより、スイッチ１０を－Ｚ方向に平面視した場合、操作部１００は、軸部１４４が配置された位置に対して＋Ｘ方向または－Ｘ方向に移動する。
　図４は、実施の形態１に係るスイッチの軸部１４４と軸受部１２０ａとを組み合わせた部分の拡大図である。なお、スイッチの軸部１４４と軸受部１２０ｂとを組み合わせた部分についても、スイッチの軸部１４４と軸受部１２０ａとを組み合わせた部分と同様である。
　軸部１４４の両端の形状は、＋Ｙ方向または－Ｙ方向にみたときに、略楕円形の形状をしている。また、軸部１４４は、略楕円形の周の一部に、保持部１４２が傾倒する傾倒方向に沿って湾曲した湾曲面１４８ａおよび１４８ｂを有している。なお、軸部１４４は、略楕円形の一部であって、湾曲面１４８ａおよび１４８ｂ以外の位置に、湾曲していない平坦面１４６を有していることが好ましい。したがって、軸部１４４の形状は、長円（トラック形状）であることが好ましい。この場合、操作部１００が操作されていない（初期）状態では、開口部１２２ａおよび１２２ｂの平坦な部分が、平坦面１４６と略平行に配置されている。そして、操作部１００を押し込んだ際には、開口部１２２ａおよび１２２ｂの平坦な部分が、平坦面１４６に当接している状態となる。なお、操作部１００が操作されていない初期状態で、開口部１２２ａおよび１２２ｂの平坦な部分が、平坦面１４６に当接していても良い。この構成により、操作部１００を押し込む力によって、平坦面１４６が、開口部１２２ａおよび１２２ｂの平坦な部分に押し付けられるので、操作部１００を押し込む際に保持部１４２が傾倒することを抑制することができる。
　また、開口部１２２ａおよび１２２ｂの縁の一部には、突起１２３が形成されている。突起１２３は、軸部１４４が所定の角度以上回転したときに、軸部１４４に接触して軸部１４４の回転動作を規制する。
　この構成により、スイッチ１０は、後述するように、回転、傾倒および押し込みによる切り替え動作のときに、安定した切り替え動作を行うことができる。
　回路基板１５０は、電子部品等が搭載された回路基板である。回路基板１５０には、第１の検出部１５４ａと、第２の検出部１５４ｂと、押し込み検出部１５２とが配置されている。
　第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂは、第１の接触部１１４ａおよび第２の接触部１１４ｂのそれぞれと接触しているか否かを検出する。なお、第１の接触部１１４ａおよび第２の接触部１１４ｂは、ケース１１０ａの内部に形成されている。第１の検出部１５４ａと第１の接触部１１４ａ、および、第２の検出部１５４ｂと第２の接触部１１４ｂとが接触しているか否かの検出結果は、傾き検出部２０に出力される。
　第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂの出力は、第１制御部３０と電気的に接続されている。そして、第１制御部３０は、第１の接触部１１４ａおよび第２の接触部１１４ｂの両方がそれぞれ第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂに接触している、もしくは接触していない状態であれば、操作部１００は傾倒していない定常状態であると判断する。
　第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂをプッシュスイッチで構成する場合、第１制御部３０は、第１の接触部１１４ａおよび第２の接触部１１４ｂが共にＯＦＦ状態である場合に、定常状態であると判断する。また、第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂを圧力センサで構成する場合、第１制御部３０は、第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂで検知された圧力値が所定値以下である場合に、定常状態であると判断する。
　また、第１制御部３０、第１の検出部１５４ａと第１の接触部１１４ａが接触しておらず、第２の検出部１５４ｂと第２の接触部１１４ｂが接触していれば、操作部１００が＋Ｘ方向に傾倒していると判断する。
　第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂをプッシュスイッチで構成する場合、第１制御部３０は、第１の接触部１１４ａがＯＦＦ状態であり、第２の検出部１５４ｂがＯＮ状態である場合に、操作部１００が＋Ｘ方向に傾倒していると判断する。また、第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂを圧力センサで構成する場合、第１制御部３０は、第１の検出部１５４ａで検知された圧力値が所定値以下であり、第２の検出部１５４ｂで検知された圧力値が所定値を超える場合に、操作部１００が＋Ｘ方向に傾倒していると判断する。
　また、第１制御部３０は、第２の検出部１５４ｂと第２の接触部１１４ｂが接触しておらず、第１の検出部１５４ａと第１の接触部１１４ａが接触していれば、操作部１００が－Ｘ方向に傾倒していると判断する。
　第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂをプッシュスイッチで構成する場合、第１制御部３０は、第１の接触部１１４ａがＯＮ状態であり、第２の検出部１５４ｂがＯＦＦ状態である場合に、操作部１００が－Ｘ方向に傾倒していると判断する。また、第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂを圧力センサで構成する場合、第１制御部３０は、第１の検出部１５４ａで検知された圧力値が所定値を超えており、第２の検出部１５４ｂで検知された圧力値が所定値以下である場合に、操作部１００が－Ｘ方向に傾倒していると判断する。
　このように、第１制御部３０は、第１の検出部１５４ａと第１の接触部１１４ａ、および、第２の検出部１５４ｂと第２の接触部１１４ｂとの接触状態から、操作部１００が＋Ｘ方向または－Ｘ方向に傾倒されたか否かを検出する。
　なお、傾き検出部２０は、第１の検出部１５４ａと第１の接触部１１４ａ、および、第２の検出部１５４ｂと第２の接触部１１４ｂをそれぞれ電気的に導通させる電極パッドであってもよい。
　押し込み検出部１５２は、操作部１００が押し込まれたか否かを検出する検出部である。押し込み検出部１５２は、例えばプッシュスイッチである。操作部１００が押し込まれた場合、後述する回転部１８０およびフレーム１６０も操作部１００に連動して押し込まれる。これにより、押し込み検出部１５２に圧力が加えられて、押し込み検出部１５２はＯＮ状態となる。なお、押し込み検出部１５２は、圧力センサでもよい。この場合、圧力変化を押し込み検出部１５２により検出することで、操作部１００が押し込まれたことが検出される。
　押し込み検出部１５２により操作部１００が押し込まれたことが検出されると、回路基板１５０および１３０を介して、電気信号が、回路基板１３０に配置された配線群１３６から第１制御部３０に出力される。また、第１の検出部１５４ａまたは第２の検出部１５４ｂで操作部１００の傾倒が検出されると、回路基板１５０および１３０を介して、電気信号が、回路基板１３０に配置された配線群１３６から第１制御部３０に出力される。
　なお、第１制御部３０は、スイッチ１０の外に設けられているが、スイッチ１０内に設けられてもよい。この際、第１制御部３０は、たとえば回路基板１５０または１３０に搭載される。そして、押し込み検出部１５２や第１の検出部１５４ａまたは第２の検出部１５４ｂで操作部１００の操作が検出されると、第１制御部３０を介して、電気信号が、回路基板１３０に配置された配線群１３６から第２制御部４０に出力される。
　フレーム１６０は、回転部１８０を傾倒機構１４０に取り付けるためのフレームである。図５は、本実施の形態に係るスイッチ１０におけるフレーム１６０の構成を示す概略図である。
　図３および図５に示すように、フレーム１６０は、フレーム基板１６１と、外側ガイド１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃおよび１６２ｄと、内側ガイド１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃおよび１６４ｄと、孔１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃおよび１６６ｄと、ガイド軸１６８ａ、１６８ｂ、１６８ｃおよび１６８ｄとを有している。
　フレーム基板１６１の四隅には、孔１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃおよび１６６ｄが形成されている。そして、フレーム基板１６１の傾倒機構１４０と対向する一方主面において、孔１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃおよび１６６ｄの縁からフレーム基板１６１の外側の領域には、外側ガイド１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃおよび１６２ｄがフレーム基板１６１から傾倒機構１４０の方向に延びるように形成されている。また、フレーム基板１６１の傾倒機構１４０と対向する一方主面において、孔１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃおよび１６６ｄの縁からフレーム基板１６１の内側の領域には、内側ガイド１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃおよび１６４ｄがフレーム基板１６１から傾倒機構１４０の方向に延びるように形成されている。このとき、外側ガイド１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃおよび１６２ｄのほうが、内側ガイド１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃおよび１６４ｄよりも、フレーム基板１６１から傾倒機構１４０のほうへ長く延びた構成となっている。
　また、図３に示すように、孔１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃおよび１６６ｄには、それぞれガイド軸１６８ａ、１６８ｂ、１６８ｃおよび１６８ｄの一端側が移動可能に挿入されている。
　また、フレーム１６０は、保持部１４２に取り付けられている。より具体的には、フレーム１６０を構成するガイド軸１６８ａ、１６８ｂ、１６８ｃおよび１６８ｄの他方端が、保持部１４２に形成された孔１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃおよび１４４ｄに移動可能に挿入されている。これにより、フレーム１６０は、操作部１００が－Ｚ方向に押し込まれたときに、ガイド軸１６８ａ、１６８ｂ、１６８ｃおよび１６８ｄに沿ってフレーム基板１６１が－Ｚ方向に移動するので、－Ｚ方向以外の方向にずれることなく、－Ｚ方向に移動することができる。
　回転部１８０は、触覚機構１８０ａと回転検出部１８０ｂとで構成されている。図６は、本実施の形態に係るスイッチ１０における回転部１８０の構成を示す概略図である。
　図６に示すように、回転部１８０は、筒状の回転検出部１８０ｂの内側に、触覚機構１８０ａが配置された構成をしている。
　触覚機構１８０ａは、磁性粘性流体１８２を利用したデバイス（ＭＲＦデバイス）であり、磁力を変化させることにより、操作者に与える操作部１００の触感を調整することができる。触覚機構１８０ａは、図６に示すように、コイル１８１と、磁性粘性流体１８２と、ローター１８３とを備えている。コイル１８１は、磁性粘性流体１８２の周囲に配置されており、ローター１８３は、磁性粘性流体１８２の内部に配置されている。また、ローター１８３の中心軸にはギア１８５ａが接続されている。さらに、触覚機構１８０ａは、電源１８６を有している。電源１８６は、回路基板１５０または１３０上に形成される。
　コイル１８１は、電源１８６に接続されている。電源１８６は、コイル１８１に所定の電流を印加する電源であり、第１制御部３０により、コイル１８１への通電状態が制御される。第１制御部３０により、電源１８６からコイル１８１に印加される交流電流の大きさおよびタイミングを変化させることにより、磁性粘性流体１８２の磁力を変化させることができる。これにより、ローター１８３に与えられる力が変化するため、操作者に与える操作部１００の触感を変化させることができる。
　例えば、第１制御部３０により操作者が操作部１００を回転させるにつれて連続的に重さが変化するような触感や、操作者が操作部１００を回転させたときに、所定の角度ごとにカチッカチッという離散的な力（クリック感）を与えるように、電源１８６からコイル１８１に印加する交流電流の大きさおよびタイミングを制御する。
　また、回転検出部１８０ｂは、ロータリーエンコーダであり、ギア１８５ｂに接続されている。回転検出部１８０ｂは、ローター１８３の回転を検出する検出部であり、ギア１８５ａとギア１８５ｂとがかみ合うことにより、ローター１８３の回転が検出される。この際、触覚機構１８０ａの触感は、ギア１８５ａ、１８５ｂおよび回転検出部１８０ｂを介して操作部１００へと伝達される。なお、触覚機構１８０ａの触感は、回転検出部１８０ｂを介して伝達する構成に限られず、直接操作部１００へ伝達される構成でもよい。この場合、操作部１００に触覚機構１８０ａの回転軸を直接に挿入する。あるいは、触覚機構１８０ａの触感は、ギア１８５ｂを介して操作部１００へ直接に伝達してもよい。
　また、検出された回転角度に応じて、第１制御部３０により電源１８６から印加される交流電流の大きさを調整することにより、操作部１００において操作者に与える触感を調整することができる。なお、触覚機構１８０ａが電源１８６を有した構成に限られず、第１制御部３０が電源１８６を有する構成でもよい。また、電源１８６は、第１制御部３０とともにスイッチ１０の外に構成されていてもよい。
　また、回転部１８０は、図３に示すように、スペーサ１７０およびスペーサ１９０の間に挟まれ、スペーサ１７０およびスペーサ１９０がフレーム１６０に例えばねじ止めされることにより、フレーム１６０に取り付けられている。
　［１－２．スイッチの動作］
　以下、スイッチ１０の回転、傾倒および押し込み時の動作について説明する。なお、以下では、軸受部１２０ａと軸部１４４の位置関係を例として説明しているが、軸受部１２０ｂと軸部１４４の位置関係についても同様である。
　図７Ａは、本実施の形態に係るスイッチ１０の定常状態における側面図である。図７Ｂは、本実施の形態に係るスイッチ１０の定常状態における断面図である。
　定常状態、すなわち、入力操作を行っていない状態のスイッチ１０は、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第１の接触部１１４ａと第１の検出部１５４ａ、および、第２の接触部１１４ｂと第２の検出部１５４ｂとの接触圧力が同等となるように、傾倒機構１４０の保持部１４２が＋Ｚ方向および－Ｚ方向のいずれにも傾倒していない状態となっている。このとき、軸部１４４では、平坦面１４６が軸受部１２０ａに接触した状態となっている。
　図８Ａは、本実施の形態に係るスイッチ１０の＋Ｘ方向への傾倒状態における側面図である。図８Ｂは、本実施の形態に係るスイッチ１０の＋Ｘ方向への傾倒状態における断面図である。
　スイッチ１０において、操作部１００を＋Ｘ方向に傾倒させた場合、回転部１８０と回路基板１５０と傾倒機構１４０とは、＋Ｚ方向に傾倒する。これにより、第２の検出部１５４ｂは、第２の接触部１１４ｂへと押し付けられる。一方で、第１の検出部１５４ａと接触していた第１の接触部１１４ａは、第１の検出部１５４ａとの接触が解除される。
　このとき、図８Ａに示すように、軸受部１２０ａの開口部１２２ａの内部において、軸部１４４は、平坦面１４６が開口部１２２ａとは接触せず、湾曲面１４８ａの一点が開口部１２２ａと接触する。また、軸部１４４は、突起１２３とも接触する。つまり、操作部１００、回転部１８０、回路基板１５０および傾倒機構１４０は、湾曲面１４８ａの一点を支点として＋Ｚ方向に傾倒し、突起１２３により回転量が規制されている状態となる。なお、軸部１４４は、開口部１２２ａに突起１２３が形成されていない場合には、支点となる湾曲面１４８ａと反対側の湾曲面１４８ｂの上方において開口部１２２ａに規制される。これにより、操作部１００、回転部１８０、回路基板１５０および傾倒機構１４０は、安定して＋Ｚ方向に傾倒することができる。
　図９Ａは、本実施の形態に係るスイッチ１０の－Ｚ方向への傾倒状態における側面図である。図９Ｂは、本実施の形態に係るスイッチ１０の－Ｚ方向への傾倒状態における断面図である。
　スイッチ１０において、操作部１００を－Ｘ方向に傾倒させた場合、回転部１８０と回路基板１３０と傾倒機構１４０とは、湾曲面１４８ａの一点を支点として－Ｚ方向に傾倒する。なお、この場合の支点は、操作部１００を＋Ｘ方向に傾倒させた場合の支点に対して、開口部１２２ａのＺ軸方向の中心軸に対して略対称となる位置となる。これにより、第１の検出部１５４ａは、第１の接触部１１４ａへと押し付けられる。一方で、第２の検出部１５４ｂと接触していた第２の接触部１１４ｂは、第２の検出部１５４ｂとの接触が解除される。
　このとき、図９Ａ、図９Ｂに示すように、軸受部１２０ａの開口部１２２ａの内部において、軸部１４４は、平坦面１４６が開口部１２２ａとは接触せず、湾曲面１４８ｂの一点が開口部１２２ａと接触する。また、軸部１４４は、突起１２３とも接触する。つまり、操作部１００、回転部１８０、回路基板１５０および傾倒機構１４０は、湾曲面１４８ｂの一点を支点として－Ｚ方向または＋Ｚ方向に傾倒し、突起１２３により回転量が規制されている状態となる。なお、突起１２３は、開口部１２２ａに形成しているが、軸部１４４の平坦面１４６と対向する面から+Ｚ方向へ突出するように形成してもよい。また、軸部１４４は、開口部１２２ａに突起１２３が形成されていない場合には、支点となる湾曲面１４８ｂと反対側の湾曲面１４８ａの上方において開口部１２２ａに規制される。これにより、操作部１００、回転部１８０、回路基板１５０および傾倒機構１４０は、安定して－Ｚ方向に傾倒することができる。
　図１０Ａは、本実施の形態に係るスイッチ１０の押し込み状態における側面図である。図１０Ｂは、本実施の形態に係るスイッチ１０の押し込み状態における断面図である。
　スイッチ１０において、定常状態から操作部１００を－Ｚ方向に押し込んだ場合、回転部１８０が配置されたスペーサ１７０を介してフレーム１６０が－Ｚ方向に移動する。なお、フレーム基板１６１は、－Ｙ方向に見た場合に、第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂと重なっていない。これにより、操作部１００の押し込み動作は、フレーム１６０の押し込み動作として押し込み検出部１５２により検出される。また、操作部１００の回転動作は、回転部１８０により検出される。このように、スイッチ１０では、操作部１００の回転動作と押し込み動作とを行う機構が分離されており、それぞれの動作によるスイッチの切り替えを安定して行うことができる。
　また、スイッチ１０では、フレーム１６０を設けているため、操作部１００が－Ｚ方向に押し込まれると、ガイド軸１６８ａ～１６８ｄがフレーム１６０の外側ガイド１６２ａ～１６２ｄと内側ガイド１６４ａ～１６４ｄとにガイドされながら－Ｚ方向に移動する。したがって、フレーム１６０の上方に配置された回転部１８０および操作部１００は、±Ｘ方向および±Ｙ方向にぶれることなく、－Ｚ方向に押し込まれる。したがって、スイッチ１０では、操作部１００の押し込み操作をより安定して行うことができる。
　［１－３．入力システムの操作方法および触覚機構の動作］
　次に、入力システム１により第１負荷５０および第２負荷６０を操作するときの操作方法およびこのときの触覚機構１８０ａの動作について説明する。図１１は、本実施の形態に係る入力システム１により第１負荷５０および第２負荷６０を操作する場合の操作手順を示すフローチャートである。なお、以下では、第１負荷５０としてテレビ、第２負荷６０としてオーディオ機器を例とし、操作者がテレビのチャンネルを変更し、続いてオーディオ機器の音量を調整する場合の手順について説明する。
　図１１に示すように、まず、操作者は、テレビである第１負荷５０を選択するために、操作部１００を＋Ｘ方向に傾倒させる（ステップＳ１０）。このとき、傾倒された操作部１００は、自動的に元の位置に戻る。続いて、操作者は、操作部１００の押し込み操作を行う。これにより、第１負荷５０の選択が決定される（ステップＳ１１）。
　次に、操作者は、操作部１００を回転操作させ、所望のチャンネルを選択する（ステップＳ１３）。このとき、回転検出部１８０ｂにより操作部１００の回転角度が検出される。検出された回転角度は、第１制御部３０へ伝達される。さらに、第１制御部３０から第２制御部４０へ、操作部１００の回転角度に応じた信号が伝達される。第２制御部４０は、第１制御部３０から伝達された信号に応じて第１負荷５０を制御し、第１負荷５０のチャンネルを変更する。
　また、同時に、第１制御部３０は、触覚機構１８０ａから発生する触感が変化するように、触覚機構１８０ａに接続された電源１８６の制御を行う。より詳細には、第１制御部３０は、回転検出部１８０ｂにより検出された操作部１００の回転角度を検出し、所定の角度ごとに電源１８６からコイル１８１に所定の振幅のパルス状の交流電流が供給されるように、電源１８６の制御を行う。これにより、交流電流の変化に合わせて磁性粘性流体１８２の磁力がパルス状に変化するため、ローター１８３の回転動作もパルス状の回転動作となる。したがって、操作者は、操作部１００からカチッカチッという離散的な力（クリック感）を受けることとなり、クリックごとにチャンネルを変更している触感を受けることとなる。よって、操作者は、操作部１００の回転に伴い、チャンネルが変更されたことを認識することができる。
　なお、操作者にクリック感を与えるために電源１８６からコイル１８１に供給される交流電流は、パルス状の交流電流に限らず、振幅がなだらかに増減する山状の交流電流であってもよいし、振幅が一定の割合で増加しその後急峻に減少するのこぎり状の交流電流であってもよい。
　次に、操作者は、オーディオ機器である第２負荷６０を選択するために、操作部１００を－Ｘ方向に傾倒させる（ステップＳ１３）。なお、傾倒された操作部１００は、自動的に元の位置に戻る。続いて、操作者は、操作部１００の押し込み操作を行う。これにより、第２負荷６０の選択が決定される（ステップＳ１４）。
　次に、操作者は、操作部１００を回転操作させ、第２負荷６０から出力される音の音量を調整する（ステップＳ１５）。このとき、回転検出部１８０ｂにより操作部１００の回転角度が検出される。検出された回転角度は、第１制御部３０へ伝達される。さらに、第１制御部３０から第２制御部４０へ、操作部１００の回転角度に応じた信号が伝達される。第２制御部４０は、第１制御部３０から伝達された信号に応じて第２負荷６０を制御し、第２負荷６０の音量を変更する。
　また、同時に、第１制御部３０は、触覚機構１８０ａから発生する触感が変化するように、触覚機構１８０ａに接続された電源１８６を制御する。より詳細には、第１制御部３０は、回転検出部１８０ｂにより検出された操作部１００の回転角度を検出し、回転角度に応じて電源１８６からコイル１８１に所定の振幅の交流電流が連続的に供給されるように電源１８６の制御を行う。これにより、磁性粘性流体１８２の磁力が連続的に変化するため、ローター１８３の回転動作も連続的な動作となる。したがって、操作者は、操作部１００から連続的な力を受けるため、操作部１００を回転させている間、操作部１００の回転が重いまたは軽い等の触感を受けることとなる。よって、操作者は、操作部１００の回転に伴い操作部１００から受ける触感により、音量が変更されていることを認識することができる。
　なお、電源１８６からコイル１８１に供給される交流電流は、一定の振幅であってもよいし、例えば音量を増加させる方向に操作部１００を回転させるときには徐々に増加させ、音量を減少させる方向に操作部１００を回転させるときには徐々に減少させることとしてもよい。
　［１－４．効果等］
　以上、本実施の形態に係る入力システム１およびスイッチ１０によると、操作部１００により操作対象の負荷を選択するとともに、操作部１００の回転操作のときに、選択された操作対象の負荷の操作に応じた触感を操作者に与えることができる。これにより、操作者は、操作時に、操作対象および操作に応じた触感を感じることができる。また、操作対象の負荷の選択と操作とを、１つのスイッチ１０で行うことができる。
　なお、操作部１００の傾倒方向は、±Ｘ方向の一方向に限らず、±Ｘ方向および±Ｙ方向等、複数の方向であってもよい。この場合、操作部１００の傾倒を検出する検出部として、第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂ以外に、複数の方向のそれぞれに対応して第１の検出部１５４ａおよび第２の検出部１５４ｂと同様の検出部が配置されている構成としてもよい。
　また、本実施の形態では、入力システム１が操作を行う負荷として第１負荷５０および第２負荷６０の２つを例示したが、負荷の数は２つに限らず３つ以上であってもよい。
　また、本実施の形態では、触覚機構１８０ａとして磁性粘性流体１８２を用いたデバイスを用いたが、触覚機構１８０ａはこれに限らず、他のデバイスであってもよい。例えば、操作部１００の回転角度に応じて振動を発生する振動デバイス、光を発生する発光デバイス等であってもよい。
　（実施の形態２）
　次に、実施の形態２に係る入力システムについて説明する。本実施の形態に係る入力システムは、実施の形態１に係るスイッチ１０に代えて、スイッチ２００を備えている。スイッチ２００が実施の形態１に示したスイッチ１０と異なる点は、スイッチ２００がケース１１０ａおよびケース底部１１０ｂに代えて基板２２０を備えており、軸受部２２６が基台２２２を介して基板２２０に配置されている点である。
　図１２は、本実施の形態に係るスイッチ２００の外観概略図である。図１３は、本実施の形態に係るスイッチ２００の構成を示す分解斜視図である。
　図１２および図１３に示すように、スイッチ２００は、操作部１００と、基板２２０と、軸受部２２６と、回路基板２３０と、回転部２３２と、第１の検出部２３４ａと、第２の検出部２３４ｂと、傾倒機構２４０とを備えている。また、基台２２２には、第１の検出部２３４ａおよび第２の検出部２３４ｂとそれぞれ接触する第１の接触部２２４ａおよび第２の接触部２２４ｂとが形成されている。また、傾倒機構２４０は、保持部２４２と、軸部２４４とを有している。また、回転部２３２は、触覚機構２２３ａと回転検出部２２３ｂとを有している。回転部２３２の下方には、操作部１００が押し込み動作されたことを検出する押し込み検出部（図示せず）が配置されている。
　操作部１００、軸受部２２６、回路基板２３０、回転部２３２、第１の検出部２３４ａ、第２の検出部２３４ｂ、第１の接触部２２４ａおよび第２の接触部２２４ｂは、実施の形態１に示した操作部１００、軸受部１２０ａおよび１２０ｂ、回路基板１５０、回転部１８０、第１の検出部１５４ａ、第２の検出部１５４ｂ、第１の接触部１１４ａおよび第２の接触部１１４ｂと同様であるため、詳細な説明は省略する。
　軸受部２２６は、基台２２２を介して基板２２０に配置されている。軸受部２２６は、回転部２３２が配置される位置を挟んで対向するように２つ形成されている。２つの軸受部２２６のそれぞれには、後述する軸部２４４が内部に配置される開口部２２８が形成されている。開口部２２８の形状は略楕円形の形状であり、当該略楕円形の周の一部に平坦な部分を有している。また、当該平坦な部分と対向する開口部２２８の縁の一部には、突起２２３が形成されている。軸受部２２６と軸部２４４との配置関係および動作については、実施の形態１に示した軸受部１２０ａおよび１２０ｂと軸部１４４と同様である。
　スイッチ２００においても、実施の形態１に示したスイッチ１０と同様、軸部２４４は平坦面を有しているため、操作部１００を押し込む操作を行うとき、操作部１００、回転部２３２、回路基板２３０および傾倒機構２４０は、±ＸＹ方向のいずれにも傾倒することなく、安定した姿勢が維持される。したがって、第１の接触部２２４ａと第１の検出部２３４ａ、第２の接触部２２４ｂと第２の検出部２３４ｂのそれぞれの接触状態を安定して維持することができる。
　これにより、操作部１００を押し込む操作を行うときに安定した操作を行うことができる。
　このような構成のスイッチ２００は、例えば基板２２０の表面が壁面と面一になるように壁面に取り付けられて使用される態様としてもよい。このようなスイッチ２００を用いた入力システムは、例えば照明の明るさおよび種類を調整する照明システム、温度、風量、温風冷風の切り替えおよび調整を行う空調システム等に使用することができる。
　（その他の実施の形態）
　以上、本開示の実施の形態に係る入力システムおよびスイッチについて説明したが、入力システムおよびスイッチは上述した実施の形態に限らず、変更を加えてもよい。
　例えば、上述した実施の形態では、入力システムが操作を行う負荷として第１負荷および第２負荷の２つを例示したが、負荷の数は２つに限らず３つ以上であってもよい。
　また、第１負荷としてテレビ、第２負荷としてオーディオ機器を想定したが、第１負荷および第２負荷はこれらの機器に限らず、照明機器、空調機器等の他の機器であってもよい。
　また、上述した実施の形態では、触覚機構として磁性粘性流体を用いたデバイスを用いたが、触覚機構はこれに限らず、他のデバイスであってもよい。例えば、操作部の回転角度に応じて振動を発生する振動デバイス、光を発生する発光デバイス等であってもよい。
　また、操作部を、透光性を有する材料で形成するとともに内部を空洞にし、当該空洞にＬＥＤ等の発光素子を配置し、操作の種類に応じて発光を変化させてもよい。
　また、操作部の傾倒方向は±Ｘ方向の一方向に限らず、±ＸＹ方向等、複数の方向であってもよい。この場合、複数の方向のそれぞれに対応して、操作部の傾倒を検出する検出部が配置されている構成としてもよい。さらに、操作部は傾倒する構成に限られず、±Ｘ方向あるいは±Ｙ方向にスライドする構成でもよい。
　また、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も含まれてもよい。
　本開示による入力システムは、テレビ、オーディオ機器、照明機器、空調機器等の複数の電子機器の調整を行う入力システムとして有用である。
　１　入力システム
　１０、２００　スイッチ（電子部品）
　２０　傾き検出部（検出部）
　３０　第１制御部
　４０　第２制御部（外部入力部）
　５０　第１負荷
　６０　第２負荷
　１００　操作部
　１１０ａ　ケース
　１１０ｂ　ケース底部
　１１４ａ、２２４ａ　第１の接触部
　１１４ｂ、２２４ｂ　第２の接触部
　１２０ａ、１２０ｂ、２２６　軸受部
　１２２ａ、１２２ｂ、２２８　開口部
　１２３、２２３　突起
　１３０、１５０、２３０　回路基板
　１３６、２３６　配線群
　１４０、２４０　傾倒機構
　１４２、２４２　保持部（傾倒部）
　１４４、２４４　軸部
　１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ、１４４ｄ、１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃ、１６６ｄ　孔
　１５２　押し込み検出部
　１５４ａ、２３４ａ　第１の検出部（移動検出部）
　１５４ｂ、２３４ｂ　第２の検出部（移動検出部）
　１６０　フレーム
　１６１　フレーム基板
　１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄ　外側ガイド
　１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ、１６４ｄ　内側ガイド
　１６８ａ、１６８ｂ、１６８ｃ、１６８ｄ　ガイド軸
　１７０、１９０　スペーサ
　１８０、２３２　回転部
　１８０ａ、２２３ａ　触覚機構
　１８０ｂ、２２３ｂ　回転検出部
　１８１　コイル
　１８２　磁性粘性流体
　１８３　ローター
　１８５ａ、１８５ｂ　ギア
　１８６　電源
　２２０　基板
　２２２　基台

Claims (10)

  1. 　第１方向への操作が可能な操作部を有する電子部品と、
    　前記操作部の操作時に、操作者に触感を与える触覚機構と、
    　前記第１方向とは異なる第２方向への前記操作部の移動を検出し、対応する出力信号を送出する検出部と、
    　前記出力信号が入力され、前記出力信号に応じて前記触覚機構の制御を行う制御回路と、を備える、
    　入力システム。
  2. 　前記電子部品は、
    　平面視したときに、前記操作部を固定部位に対して前記第２方向に可動する可動部位を有する、
    　請求項１に記載の入力システム。
  3. 　前記電子部品は、軸部を支点として傾倒する傾倒部を有する傾倒機構を備え、
    　前記軸部は、前記固定部位であり、
    　前記傾倒部は、前記可動部位である、
    　請求項２に記載の入力システム。
  4. 　前記軸部の端面の形状は、略楕円形の形状を有し、当該略楕円形の周の一部に、前記傾倒部が傾倒する傾倒方向に沿って湾曲した面と、湾曲していない平坦面とを有する、
    　請求項３に記載の入力システム。
  5. 　前記触覚機構は、磁性粘性流体と、前記磁性粘性流体に磁界を与えるコイルとを有し、
    　前記制御回路は、前記コイルへの通電状態を制御する、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の入力システム。
  6. 　前記操作部は、さらに、第３の方向への操作が可能であり、
    　前記操作部の前記第３の方向への移動を検出する押し込み検出部を備える、
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の入力システム。
  7. 　前記第２方向は、複数の方向であり、
    　前記入力システムは、前記検出部を複数有し、
    　複数の前記検出部は、前記複数の方向に対応してそれぞれ配置されている、
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の入力システム。
  8. 　さらに、前記制御回路によって制御される複数の負荷を有し、
    　前記出力信号の前記制御回路への入力に応じて、前記制御回路で制御する前記負荷が切り換わる、
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の入力システム。
  9. 　前記制御回路は、さらに外部入力部を有し、
    　前記外部入力部への入力信号に応じて、前記制御回路は前記触覚機構の制御を行う、
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の入力システム。
  10. 　第１方向への操作が可能な操作部と、
    　前記操作部への操作時に力覚を与える触覚機構と、
    　前記第１方向とは異なる第２方向への前記操作部の移動を検出する移動検出部と、を備える、
    　スイッチ。
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