WO2023228510A1 - 操作装置 - Google Patents

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WO2023228510A1
WO2023228510A1 PCT/JP2023/008300 JP2023008300W WO2023228510A1 WO 2023228510 A1 WO2023228510 A1 WO 2023228510A1 JP 2023008300 W JP2023008300 W JP 2023008300W WO 2023228510 A1 WO2023228510 A1 WO 2023228510A1
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WO
WIPO (PCT)
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load
period
operating
section
operating device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/008300
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
英夫 川瀬
翔太 竹内
幸光 山田
和宏 高橋
貴史 大友
Original Assignee
アルプスアルパイン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルプスアルパイン株式会社 filed Critical アルプスアルパイン株式会社
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce

Definitions

  • the present invention relates to an operating device.
  • Patent Document 1 discloses an operating device equipped with an operating member that can be pushed in, by controlling a motor, the load of the pushing operation is controlled, and a tactile sensation is presented to the operator depending on the pushing position.
  • a technology has been disclosed that allows for
  • Patent Document 1 discloses that when the pressing position of the operating member reaches a predetermined pressing position, the load of the pressing operation is suddenly reduced, thereby presenting a click feeling to the operator. Possible techniques are disclosed.
  • Patent Document 1 if a sufficient movement speed of the operating member cannot be obtained when the pushing position of the operating member reaches a predetermined pushing position, there is a possibility that a suitable click feeling may not be presented. There is.
  • An operating device includes an operating section that can be moved, a load applying section that applies a load to a moving operation of the operating section based on a predetermined load characteristic, and an operating section that reaches a predetermined position. and an adjusting section that adjusts the load characteristics based on the moving speed of the operating section.
  • a suitable click feeling can be presented.
  • the Z-axis direction will be referred to as the up-down direction (an example of a "first direction")
  • the X-axis direction will be referred to as a front-rear direction
  • the Y-axis direction will be referred to as a left-right direction (an example of a "second direction”).
  • the Z-axis positive direction is defined as an upward direction
  • the X-axis positive direction is defined as a forward direction
  • the Y-axis positive direction is defined as a rightward direction.
  • FIG. 1 is a side view of an operating device 100 according to one embodiment.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the operating device 100 according to one embodiment.
  • the operating device 100 shown in FIGS. 1 and 2 is used in various electronic devices (eg, game controllers, etc.), and can be moved by a user's push or the like.
  • the operating device 100 has an operating shaft 101 (an example of an "operating section") that extends in the vertical direction (Z-axis direction).
  • An operating knob 101B is attached to the operating shaft 101.
  • the operating knob 101B is attached to the upper end of the operating shaft 101.
  • the operating device 100 can move the operating shaft 101 downward by pushing the operating knob 101B downward (an example of a "moving operation").
  • the amount of downward movement of the operating shaft 101 is detected by the sensor 103 and output from the sensor 103 to the control device 10 .
  • the operating device 100 includes an operating shaft 101, a force generator 102, a sensor 103, a range of motion adjustment section 104, an electric section 105, and a control device 10.
  • the operating shaft 101 is a rod-shaped member that extends in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the operation shaft 101 is provided to penetrate the inside of the force sense generator 102 .
  • the operating shaft 101 is linearly movable in the vertical direction (Z-axis direction) inside the force sense generator 102 .
  • a hemispherical tip portion 101A is formed at the lower end portion (Z-axis negative side end portion) of the operating shaft 101.
  • the tip portion 101A projects downward from the lower surface of the force generator 102.
  • the upper end of the operation shaft 101 (the end on the Z-axis positive side) projects upward from the upper surface of the force generator 102 .
  • An operating knob 101B is attached to the upper end of the operating shaft 101 (the end on the Z-axis positive side).
  • the force sense generator 102 is an example of a "load applying section", and supports the operation shaft 101 that passes through the inside of the force sense generator 102 so as to be linearly movable in the vertical direction (Z-axis direction). Add force to 101. Thereby, the force sense generator 102 applies a load to the pushing operation of the operation knob 101B.
  • the force sense generator 102 can be operated under control from the control device 10.
  • a voice coil motor is used as the force sense generator 102.
  • the present invention is not limited to this, and other devices (for example, a linear motor, a device using a magnetorheological fluid, etc.) may be used as the force sense generator 102.
  • the greater the load on the pushing operation the greater the force generated in the opposite direction to the operating direction of the pushing operation. That is, the resistance to the operation of the operation knob 101B increases.
  • the load for the pushing operation may take a negative value. In that case, the operating knob 101B will be biased in the same direction as the pushing operation.
  • the sensor 103 is an example of a "position detection section" and detects the amount of downward movement of the operating shaft 101.
  • the sensor 103 outputs a detection signal indicating the detected amount of downward movement of the operating shaft 101 to the control device 10.
  • a photosensor provided in the force sense generator 102 is used, which detects the distance to the reflection plate 101C attached to the operation shaft 101.
  • the range of motion adjustment section 104 is a member having a disc shape.
  • the upper surface of the range of motion adjustment section 104 is a contact surface 104A against which the tip end 101A of the operating shaft 101 comes into contact.
  • the abutment surface 104A has a spiral step-like shape such that the height position increases in stages counterclockwise in the circumferential direction with the lowest height position as a reference. has.
  • a rod-shaped rotating shaft 104B extending in the vertical direction (Z-axis direction) is provided at the center of the range of motion adjustment section 104. Thereby, the range of motion adjustment section 104 can rotate around the rotation axis 104B.
  • the rotation axis 104B is provided offset from the operation axis 101 in the right direction (Y-axis positive direction). Thereby, the operating device 100 according to one embodiment can bring the tip end 101A of the operating shaft 101 into contact with the contact surface 104A.
  • the electric unit 105 is a device that can rotate the range of motion adjustment unit 104.
  • the electric part 105 has a rod-shaped rotating shaft 105A that extends in the vertical direction (Z-axis direction), and a rotary drive body 105B that can rotate the rotating shaft 105A.
  • the rotary drive body 105B can be operated under control from the control device 10.
  • a stepping motor is used for the rotational drive body 105B.
  • the rotating shaft 105A is provided coaxially with the rotating shaft 104B of the range of motion adjustment section 104 and below the rotating shaft 104B.
  • the rotating shaft 105A is connected to the rotating shaft 104B. Thereby, the electric part 105 can rotate the movable range adjusting part 104 by rotating the rotating shaft 105A by driving the rotary drive body 105B.
  • the operating device 100 In the operating device 100 according to one embodiment, when the operating knob 101B is pressed, the operating shaft 101 moves downward. At this time, the amount of movement of the operating shaft 101 is detected by the sensor 103. Furthermore, at this time, the operating device 100 is capable of applying a driving force in the vertical direction (Z-axis direction) to the operating shaft 101 using the force sense generator 102 . Further, in the operating device 100, the amount of downward movement of the operating shaft 101 is limited by the distal end portion 101A of the operating shaft 101 coming into contact with the contact surface 104A of the range of motion adjustment section 104.
  • the operating device 100 is configured such that the maximum pushing position of the operating shaft 101 can be changed by rotationally moving the range of motion adjustment section 104 under control from the control device 10.
  • the lower the height position of the contact surface 104A located directly below the tip 101A the larger the maximum pushing amount of the operating shaft 101 can be.
  • the maximum pushing amount of the operating shaft 101 can be reduced as the height of the contact surface 104A located directly below is increased.
  • the contact surface 104A may have a spiral shape instead of a spiral staircase shape.
  • the operating device 100 can steplessly change the height position of the contact surface 104A against which the tip end 101A contacts by rotating the range of motion adjustment section 104.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of a predetermined load characteristic that the operating device 100 according to an embodiment uses for tactile presentation control.
  • the graph shown in FIG. 3 represents a load characteristic (an example of a "predetermined load characteristic") used by the control device 10 included in the operation device 100 to control the load of the pushing operation by the operation knob 101B.
  • the vertical axis represents the load of the pushing operation
  • the horizontal axis represents the pushing amount of the pushing operation (that is, the amount of downward movement of the operating shaft 101).
  • P1 indicates the "first push position” (value of push amount: approximately 448)
  • P2 indicates “second push position” (value of push amount: approximately 448). 880).
  • the force applied by the force sense generator 102 to the operation shaft 101 is controlled by the control device 10.
  • the load is adjusted so that as the amount of push-in gradually increases, the load of the push-in operation is gradually increased.
  • the force applied by the force sense generator 102 to the operation shaft 101 is controlled by the control device 10.
  • the load of the pushing operation is rapidly weakened from the first maximum value (value of about 150) to the first minimum value (value of about -100).
  • the operating knob 101B is biased in the same direction as the operating direction (ie, downward) due to the sudden decrease in the load of the pushing operation.
  • the operating device 100 can present a click feeling to the operator.
  • the force-sensor generator is controlled by the control device 10.
  • the load is adjusted so that as the amount of pushing gradually increases, the load of the pushing operation is gradually increased.
  • the predetermined load characteristics include a first period D1 in which the load is decreased after the operating knob 101B reaches the first push-in position P1, and a period in which the load is increased after the first period D1. and a second period D2 in which the
  • Example of adjustment of tactile presentation control by control device 10> 4 to 6 are graphs showing examples of adjustment of predetermined load characteristics by the control device 10 included in the operating device 100 according to one embodiment.
  • the plots of broken lines and circles are the load characteristics after adjustment.
  • the operating device 100 When the operating device 100 according to one embodiment performs tactile presentation control using the load characteristics shown in FIG. In this case, if a sufficient moving speed of the operation knob 101B (that is, a sufficient amount of push in the push operation within a predetermined time) cannot be obtained, sufficient load fluctuation cannot be applied to the push operation, and a suitable There is a possibility that the click feeling cannot be presented.
  • the operating device 100 detects that a sufficient moving speed of the operating knob 101B cannot be obtained during the first period D1 after the pushing position of the operating knob 101B reaches the first pushing position P1. If detected, as shown in FIG. 4, the load characteristics shown in FIG. 3 are adjusted so that the amount of decrease when the load of the pushing operation is rapidly reduced after the detection is further increased (specifically, lowering the first minimum value of the load of the pushing operation). In the example shown in FIG. 4, the load characteristics are adjusted so that the first minimum value is lowered from "a value of about -100" to "a value of about -200.”
  • the operating device 100 may detect that a sufficient movement speed of the operating knob 101B cannot be obtained in the first period D1 after the pushing position of the operating knob 101B reaches the first pushing position P1.
  • the load of the pushing operation is rapidly reduced to the first minimum value, and then the state where the load of the pushing operation is the first minimum value continues for a certain period of time.
  • adjust the load characteristics shown in FIG. In the example shown in FIG. 5, the load characteristics are adjusted so that the first minimum value remains "about -100" for a certain period of time.
  • the operating device 100 may detect that a sufficient movement speed of the operating knob 101B cannot be obtained in the first period D1 after the pushing position of the operating knob 101B reaches the first pushing position P1. If it is detected, as shown in FIG. 6, after the detection, the first minimum value of the load of the pushing operation is lowered, and the state of the load of the pushing operation continues for a certain period of time as shown in FIG. Adjust the load characteristics shown. In the example shown in FIG. 6, the load characteristics are adjusted so that the first minimum value is lowered from "-100" to "-150" and the state of the first minimum value (-150) continues for a certain period of time. ing.
  • a sufficient moving speed of the operating knob 101B cannot be obtained during the first period D1 after the pushing position of the operating knob 101B reaches the first pushing position P1. Even in this case, by adjusting the load characteristics shown in FIG. 3 and increasing the moving speed of the pushing operation of the operating knob 101B, it is possible to present a suitable click feeling for the pushing operation of the operating knob 101B. can.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the functional configuration of the control device 10 included in the operating device 100 according to an embodiment.
  • the control device 10 includes a measurement section 11, an acquisition section 12, a stroke position calculation section 13, a stroke position storage section 14, a load characteristic storage section 15, a load control section 16, a moving speed calculation section 17, and A load characteristic adjustment section 18 (also simply referred to as "adjustment section") is provided.
  • the measurement unit 11 repeatedly measures the time until a sensor reading trigger occurs.
  • sensor reading triggers occur repeatedly at predetermined time intervals.
  • the acquisition unit 12 acquires the detection signal output from the sensor 103 every time a sensor reading trigger occurs.
  • the stroke position calculation unit 13 calculates the stroke position of the operating shaft 101 based on the detected value of the distance from the sensor 103 to the reflection plate 101C, which is indicated by the detection signal acquired by the acquisition unit 12.
  • the stroke position storage unit 14 stores the stroke position calculated by the stroke position calculation unit 13.
  • the load characteristic storage unit 15 stores predetermined load characteristics for controlling the load of the pushing operation by the operation knob 101B. As shown in FIG. 3, the predetermined load characteristics include a first period D1 in which the load is decreased after the operating knob 101B reaches the first push-in position P1, and a load increase after the first period D1. and a second period D2 in which the predetermined load characteristics.
  • the load control unit 16 applies a load corresponding to the stroke position calculated by the stroke position calculation unit 13 to the operating shaft 101 (i.e., the operating knob 101B) based on a predetermined load characteristic stored in the load characteristic storage unit 15. This is determined as the load to be applied to the push-in operation). Then, the load control unit 16 controls the force sense generator 102 to apply the determined load to the operation shaft 101 (that is, the pushing operation of the operation knob 101B).
  • the movement speed calculation unit 17 calculates the movement distance of the operating shaft 101 based on the previous stroke position stored in the stroke position storage unit 14 and the current stroke position calculated by the stroke position calculation unit 13. Then, the moving speed calculation unit 17 calculates the moving speed of the operating shaft 101 (that is, the moving speed of the operating knob 101B) based on the calculated moving distance of the operating shaft 101.
  • the load characteristic adjustment unit 18 adjusts a predetermined load characteristic based on the moving speed of the operation knob 101B.
  • the load characteristic adjustment unit 18 adjusts the movement speed of the operation shaft 101 calculated by the movement speed calculation unit 17 after the operation knob 101B reaches the first push-in position P1 (an example of a “predetermined position”). is less than a predetermined threshold, the predetermined load characteristic stored in the load characteristic storage section 15 is adjusted so that sufficient load variation can be applied to the pushing operation.
  • the load characteristic adjustment unit 18 adjusts the load characteristic of the first period D1 of the predetermined load characteristic based on the moving speed of the operating knob 101B in the first period D1 of the predetermined load characteristic.
  • the load characteristic adjustment unit 18 adjusts the predetermined load so as to further reduce the load applied to the pushing operation.
  • the load characteristics of the first period D1 that the characteristics have are adjusted.
  • the load characteristic adjustment unit 18 adjusts the operation knob 101B to a predetermined value so that the first period D1 is extended when the moving speed of the operation knob 101B during the first period D1 of the predetermined load characteristic is less than the predetermined speed.
  • the load characteristics of the first period D1 that the load characteristics have are adjusted.
  • the load characteristic adjustment unit 18 adjusts the first period D1 so that the first period D1 is extended when the movement speed of the operation knob 101B in the first period D1 of the predetermined load characteristic is less than the predetermined speed.
  • the load characteristics of one period D1 are adjusted, and if the moving speed of the operation knob 101B in the extended first period D1 is less than a predetermined speed, a predetermined value is set so as to further reduce the load in the extended first period D1.
  • the load characteristics of the first period D1 that the load characteristics have are adjusted.
  • the load characteristic adjustment unit 18 further reduces the load applied to the pushing operation in the first period D1, and then increases the load applied to the pushing operation in a stepwise manner in the second period D2. , adjusts the load characteristics of the first period D1 and the second period D2 that the predetermined load characteristics have.
  • control device 10 is configured to include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure by the control device 10 included in the operating device 100 according to an embodiment.
  • the acquisition unit 12 determines whether a sensor reading trigger has occurred based on time measurement by the measurement unit 11 (step S701).
  • step S701 if it is determined that a sensor reading trigger has not occurred (step S701: No), the control device 10 executes step S701 again.
  • step S701 determines whether a sensor reading trigger has occurred (step S701: No). If it is determined in step S701 that a sensor reading trigger has occurred (step S701: No), the acquisition unit 12 acquires the detection signal output from the sensor 103 (step S702).
  • the stroke position calculation unit 13 calculates the stroke position of the operating shaft 101 based on the detected value of the distance to the reflecting plate 101C, which is indicated by the detection signal acquired in step S702 (step S703).
  • the stroke position storage unit 14 stores the stroke position of the operating shaft 101 calculated in step S703 (step S704).
  • the control device 10 determines whether the stroke position of the operating shaft 101 calculated in step S703 is within a predetermined click feeling presentation range (step S705).
  • the "predetermined click feeling presentation range” is the range of the pressed position of the operation knob 101B.
  • the "predetermined click feeling presentation range” is the range from the first push-in position P1 to the predetermined push-in position.
  • step S705 if it is determined that the stroke position calculated in step S703 is not within the predetermined click feeling presentation range (step S705: No), the load control unit 16 stores the stroke position in the load characteristic storage unit 15. Based on the predetermined load characteristics, the load corresponding to the stroke position calculated in step S703 is determined as the load to be applied to the operating shaft 101 (that is, the pushing operation of the operating knob 101B) (step S711 ).
  • the load control unit 16 controls the force sense generator 102 so as to apply the load determined in step S711 to the operating shaft 101 (that is, the pushing operation of the operating knob 101B) (step S712). .
  • the control device 10 ends the series of processing shown in FIG.
  • step S705 determines whether the stroke position calculated in step S703 is within the predetermined click feeling presentation range. If it is determined in step S705 that the stroke position calculated in step S703 is within the predetermined click feeling presentation range (step S705: Yes), the movement speed calculation unit 17 The moving distance of the operating shaft 101 is calculated based on the previous stroke position stored in the stroke position calculation unit 14 and the current stroke position calculated by the stroke position calculation unit 13 (step S706). Then, the moving speed calculation unit 17 calculates the moving speed of the operating shaft 101 based on the moving distance of the operating shaft 101 calculated in step S706 (step S707).
  • control device 10 determines whether the moving speed calculated in step S707 is greater than or equal to a predetermined threshold (step S708).
  • step S708 if it is determined that the moving speed calculated in step S707 is equal to or higher than the predetermined threshold (step S708: Yes), the load control unit 16 controls the Based on the characteristics, a load corresponding to the stroke position calculated in step S703 is determined as the load to be applied to the operating shaft 101 (that is, the pushing operation of the operating knob 101B) (step S711).
  • the load control unit 16 controls the force sense generator 102 so as to apply the load determined in step S711 to the operating shaft 101 (that is, the pushing operation of the operating knob 101B) (step S712). .
  • the control device 10 ends the series of processing shown in FIG.
  • step S708 determines whether the moving speed calculated in step S707 is not equal to or higher than the predetermined threshold (step S708: No).
  • the load characteristic adjustment unit 18 adjusts the load variation enough for the pushing operation.
  • the predetermined load characteristics stored in the load characteristics storage unit 15 are adjusted so that the load characteristics can be applied (step S709).
  • the load control unit 16 applies a load corresponding to the stroke position calculated in step S703 to the operating shaft 101 (i.e., the pushing operation of the operating knob 101B) based on the load characteristics adjusted in step S709. It is determined as the load to be applied (step S710).
  • the load control unit 16 controls the force generator 102 so as to apply the load determined in step S710 to the operating shaft 101 (that is, the pushing operation of the operating knob 101B) (step S712). .
  • the control device 10 ends the series of processing shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an example of applying a load to a pushing operation by the operating device 100 according to an embodiment.
  • FIG. 9A is a graph showing the relationship between the operation time and the amount of push of the operation knob 101B.
  • FIG. 9(b) is a graph showing the relationship between the operation time of the pushing operation using the operation knob 101B and the load amount.
  • the pushing amount of the operating knob 101B after the pushing amount of the operating knob 101B reaches the predetermined amount of "approximately 0.14 [mm]", the pushing amount of the operating knob 101B measured immediately thereafter is "approximately 0.14 [mm]”. 0.23 [mm]".
  • the difference in the amount of depression is about 0.09 [mm]
  • the control device 10 controls the operation knob 101B. It is determined that a sufficient amount of depression was obtained (that is, a sufficient moving speed of the operation knob 101B was obtained).
  • control device 10 can rapidly reduce the load of the pushing operation to the first minimum value, as shown in FIG. 9(b) (circled area), based on the predetermined load characteristics. can.
  • the operating device 100 can increase the moving speed of the pushing operation of the operating knob 101B after the pushing position of the operating knob 101B reaches the first pushing position P1, and therefore, the operating speed of the pushing operation of the operating knob 101B can be increased.
  • a suitable click feeling can be provided when the knob 101B is pressed.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example (first example) of adjusting the load of the pushing operation by the operating device 100 according to an embodiment.
  • FIG. 10(a) is a graph showing the relationship between the operation time and the amount of push of the operation knob 101B.
  • FIG. 10(b) is a graph showing the relationship between the operation time of the pushing operation using the operation knob 101B and the load amount.
  • the amount of depression of the operation knob 101B after the amount of depression of the operation knob 101B reaches the predetermined amount of "approximately 0.14 [mm]", the amount of depression of the operation knob 101B measured immediately after that reaches the predetermined amount of "approximately 0.14 [mm]”. 0.16 [mm]".
  • the difference in the amount of depression is about 0.02 [mm]
  • the control device 10 controls the operation knob 101B. It is determined that a sufficient pushing amount was not obtained (that is, a sufficient moving speed of the operation knob 101B was not obtained).
  • control device 10 rapidly reduces the load of the pushing operation to the first minimum value, as shown in FIG. 10(b) (circled area), by adjusting the predetermined load characteristics. After that, the state in which the load amount of the pushing operation is set to the first minimum value can be extended for a certain period of time.
  • the operating device 100 can perform an operation even if a sufficient movement speed of the operating knob 101B cannot be obtained after the pushing position of the operating knob 101B reaches the first pushing position P1.
  • the moving speed of the knob 101B can be increased, and therefore, a suitable click feeling can be provided when the operating knob 101B is pressed.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example (second example) of adjusting the load of the pushing operation by the operating device 100 according to an embodiment.
  • FIG. 11(a) is a graph showing the relationship between the operation time and the amount of push of the operation knob 101B.
  • FIG. 11(b) is a graph showing the relationship between the operation time of the pushing operation using the operation knob 101B and the load amount.
  • the pushing amount of the operating knob 101B measured immediately thereafter is “approximately 0.14 [mm]”. 0.16 [mm]".
  • the difference in the amount of depression is about 0.02 [mm]
  • the control device 10 controls the operation knob 101B. It is determined that a sufficient pushing amount was not obtained (that is, a sufficient moving speed of the operation knob 101B was not obtained).
  • control device 10 rapidly reduces the load of the pushing operation to the first minimum value by adjusting the predetermined load characteristics, and then adjusts the load amount of the pushing operation. It is possible to extend the state in which the first minimum value is set for a certain period of time.
  • the amount of depression of the operation knob 101B measured immediately after that is "about 0.17 [mm]".
  • the difference in the amount of depression was approximately 0.01 [mm]
  • the control device 10 determined that a sufficient amount of depression of the operation knob 101B could not be obtained (that is, a sufficient moving speed of the operation knob 101B could not be obtained). It is determined that the results were not obtained.
  • the operating device 100 is configured to operate when the operating knob 101B is not pressed sufficiently (that is, when the operating knob 101B is not pressed sufficiently even during the extended period in which the load amount of the pushing operation is set to the first minimum value). 11B), the load amount of the pushing operation can be further reduced from the first minimum value, as shown in FIG. 11(b) (circled area).
  • the operating device 100 can perform the operation even if a sufficient movement speed of the operating knob 101B cannot be obtained during the extended period in which the load amount of the pushing operation is set to the first minimum value.
  • the moving speed of the push-in operation of the knob 101B can be increased, and therefore, a suitable click feeling can be presented in response to the push-in operation of the operating knob 101B.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example (third example) of adjusting the load of the pushing operation by the operating device 100 according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the operation time of the pushing operation using the operation knob 101B and the load amount.
  • the operating device 100 can extend the state in which the load amount of the pushing operation is at the first minimum value for a certain period of time in a first period D1 in which the load applied to the pushing operation is reduced, and further , during the extension period, the load amount of the pushing operation can be further reduced from the first minimum value.
  • the load applied to the pushing operation may suddenly increase in the second period D2.
  • the operating device 100 adjusts the load characteristics so as to gradually increase the load applied to the pushing operation in the second period D2, as shown in FIG. 12 (the part surrounded by a circle). I can do it.
  • the operating device 100 can suppress a sudden increase in the load applied to the pushing operation in the second period D2, and therefore, unnecessary operational feeling and vibrations are caused in response to the pushing operation. It is possible to prevent the information from being presented.
  • an example of application of the present invention to an operating device capable of a push-in operation has been described as an example of a "movement operation using an operating section.”
  • the present invention is not limited to this, and can also be applied to an operating device that allows other operations (for example, rotation operation, slide operation, etc.) as the "movement operation using the operation unit”.

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Abstract

操作装置は、移動操作が可能な操作部と、所定の負荷特性に基づいて、操作部の移動操作に対して負荷を付与する負荷付与部と、操作部が所定位置に到達した後、操作部の移動速度に基づいて負荷特性を調整する調整部と、を備える。

Description

操作装置
　本発明は、操作装置に関する。
　下記特許文献１には、押し込み操作可能な操作部材を備えた操作装置において、モータを制御することによって、押し込み操作の負荷を制御したり、押し込み位置に応じて操作者に対して触覚を呈示したりすることが可能な技術が開示されている。
　また、下記特許文献１には、操作部材の押し込み位置が、所定の押し込み位置に達したときに、押し込み操作の負荷を急激に減少させることにより、操作者に対してクリック感を呈示することが可能な技術が開示されている。
特開２０１９－２１９９４８号公報
　しかしながら、特許文献１の技術では、操作部材の押し込み位置が、所定の押し込み位置に達したときに、操作部材の十分な移動速度が得られない場合、好適なクリック感触を呈示することができない虞がある。
　一実施形態に係る操作装置は、移動操作が可能な操作部と、所定の負荷特性に基づいて、操作部の移動操作に対して負荷を付与する負荷付与部と、操作部が所定位置に到達した後、操作部の移動速度に基づいて負荷特性を調整する調整部と、を備える。
　一実施形態に係る操作装置によれば、好適なクリック感触を呈示することができる。
一実施形態に係る操作装置の側面図 一実施形態に係る操作装置の外観斜視図 一実施形態に係る操作装置が触覚呈示制御に使用する所定の負荷特性の一例を示すグラフ 一実施形態に係る操作装置が備える制御装置による所定の負荷特性の調整例を示すグラフ 一実施形態に係る操作装置が備える制御装置による所定の負荷特性の調整例を示すグラフ 一実施形態に係る操作装置が備える制御装置による所定の負荷特性の調整例を示すグラフ 一実施形態に係る操作装置が備える制御装置の機能構成の一例を示す図 一実施形態に係る操作装置が備える制御装置による処理の手順の一例を示すフローチャート 一実施形態に係る操作装置による押込操作の負荷の付与例を説明するための図 一実施形態に係る操作装置による押込操作の負荷の調整例（第１例）を説明するための図 一実施形態に係る操作装置による押込操作の負荷の調整例（第２例）を説明するための図 一実施形態に係る操作装置による押込操作の負荷の調整例（第３例）を説明するための図
　以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。なお、以降の説明では、便宜上、Ｚ軸方向を上下方向（「第１の方向」の一例）とし、Ｘ軸方向を前後方向とし、Ｙ軸方向を左右方向（「第２の方向」の一例）とする。但し、Ｚ軸正方向を上方向とし、Ｘ軸正方向を前方向とし、Ｙ軸正方向を右方向とする。
　（操作装置１００の構成）
　図１は、一実施形態に係る操作装置１００の側面図である。図２は、一実施形態に係る操作装置１００の外観斜視図である。図１および図２に示す操作装置１００は、各種電子機器（例えば、ゲームコントローラ等）に用いられ、ユーザの押込等による移動操作が可能である。図１および図２に示すように、操作装置１００は、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する操作軸１０１（「操作部」の一例）を有する。操作軸１０１には、操作ノブ１０１Ｂが取り付けられている。図１および図２に示す例では、操作ノブ１０１Ｂは操作軸１０１の上端部に取り付けられている。操作装置１００は、操作ノブ１０１Ｂの下方への押込操作（「移動操作」の一例）により、操作軸１０１を下方へ移動させることができる。操作軸１０１の下方への移動量は、センサ１０３によって検知され、センサ１０３から、制御装置１０に対して出力される。
　図１および図２に示すように、操作装置１００は、操作軸１０１、力覚発生器１０２、センサ１０３、可動域調整部１０４、電動部１０５、および制御装置１０を備える。
　操作軸１０１は、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する棒状の部材である。操作軸１０１は、力覚発生器１０２の内部を貫通して設けられている。操作軸１０１は、力覚発生器１０２の内部で上下方向（Ｚ軸方向）に直線移動可能である。操作軸１０１の下端部（Ｚ軸負側の端部）は、半球状の先端部１０１Ａが形成されている。先端部１０１Ａは、力覚発生器１０２の下面から下方へ突出している。操作軸１０１の上端部（Ｚ軸正側の端部）は、力覚発生器１０２の上面から上方へ突出している。操作軸１０１の上端部（Ｚ軸正側の端部）には、操作ノブ１０１Ｂが取り付けられている。
　力覚発生器１０２は、「負荷付与部」の一例であり、当該力覚発生器１０２の内部を貫通する操作軸１０１を上下方向（Ｚ軸方向）に直線移動可能に支持するとともに、操作軸１０１に力を加える。これにより、力覚発生器１０２は、操作ノブ１０１Ｂの押込操作に対して負荷を付与する。力覚発生器１０２は、制御装置１０からの制御によって動作可能である。本実施形態では、力覚発生器１０２として、ボイスコイルモータを用いている。但し、これに限らず、力覚発生器１０２として、その他の装置（例えば、リニアモータ、磁気粘性流体を用いたデバイス等）を用いてもよい。押込操作に対する負荷が大きいほど、押込操作の操作方向と反対方向に大きな力が発生する。すなわち、操作ノブ１０１Ｂの操作に対する抗力が大きくなる。押込操作に対する負荷は、マイナスの値を取ってもよい。その場合、押込操作の操作方向と同方向に操作ノブ１０１Ｂが付勢されることになる。
　センサ１０３は、「位置検出部」の一例であり、操作軸１０１の下方への移動量を検知する。センサ１０３は、検知された操作軸１０１の下方への移動量を示す検知信号を、制御装置１０へ出力する。本実施形態では、センサ１０３の一例として、操作軸１０１に取り付けられている反射板１０１Ｃまでの距離を検出する、力覚発生器１０２に設けられたフォトセンサを用いている。
　可動域調整部１０４は、円盤状を有する部材である。可動域調整部１０４の上面は、操作軸１０１の先端部１０１Ａが当接する当接面１０４Ａとなっている。図１および図２に示すように、当接面１０４Ａは、最も低い高さ位置を基準として、円周方向に反時計回りに向かうにつれて段階的に高さ位置が高くなるように、螺旋階段状を有する。また、可動域調整部１０４の中心には、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する棒状の回転軸１０４Ｂが設けられている。これにより、可動域調整部１０４は、回転軸１０４Ｂを回転中心として回転可能となっている。なお、回転軸１０４Ｂは、操作軸１０１よりも、右方向（Ｙ軸正方向）にオフセットして設けられている。これにより、一実施形態に係る操作装置１００は、当接面１０４Ａに対して、操作軸１０１の先端部１０１Ａを当接させることができるようになっている。
　電動部１０５は、可動域調整部１０４を回転させることが可能な装置である。電動部１０５は、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する棒状の回転軸１０５Ａと、回転軸１０５Ａを回転させることが可能な回転駆動体１０５Ｂとを有する。回転駆動体１０５Ｂは、制御装置１０からの制御によって動作可能である。回転駆動体１０５Ｂには、例えば、ステッピングモータが用いられる。回転軸１０５Ａは、可動域調整部１０４の回転軸１０４Ｂと同軸上、且つ、回転軸１０４Ｂの下側に設けられている。回転軸１０５Ａは、回転軸１０４Ｂに連結されている。これにより、電動部１０５は、回転駆動体１０５Ｂの駆動によって、回転軸１０５Ａを回転させることで、可動域調整部１０４を回転させることができるようになっている。
　（操作装置１００の動作）
　一実施形態に係る操作装置１００は、操作ノブ１０１Ｂの押込操作がなされると、操作軸１０１が下方へ移動する。この際、操作軸１０１の移動量は、センサ１０３によって検知される。また、この際、操作装置１００は、力覚発生器１０２によって、操作軸１０１に対して上下方向（Ｚ軸方向）への駆動力を加えることが可能となっている。そして、操作装置１００は、操作軸１０１の先端部１０１Ａが可動域調整部１０４の当接面１０４Ａに当接することで、操作軸１０１の下方への移動量が制限されるようになっている。
　一実施形態に係る操作装置１００は、制御装置１０からの制御によって、可動域調整部１０４を回転移動させることによって、操作軸１０１の最大押し込み位置を変更することができるようになっている。
　すなわち、一実施形態に係る操作装置１００は、先端部１０１Ａの直下に位置する当接面１０４Ａの高さ位置を低くするほど、操作軸１０１の最大押し込み量を大きくすることができ、先端部１０１Ａの直下に位置する当接面１０４Ａの高さ位置を高くするほど、操作軸１０１の最大押し込み量を小さくすることができる。
　なお、当接面１０４Ａは、螺旋階段状ではなく螺旋状を有してもよい。この場合、一実施形態に係る操作装置１００は、可動域調整部１０４を回転移動させることで、先端部１０１Ａが当接する当接面１０４Ａの高さ位置を無段階に変更することができる。
　（制御装置１０による触覚呈示制御の概要）
　次に、図３～図６を参照して、一実施形態に係る操作装置１００が備える制御装置１０による触覚呈示制御の概要を説明する。
　＜制御装置１０による触覚呈示制御の基本例＞
　図３は、一実施形態に係る操作装置１００が触覚呈示制御に使用する所定の負荷特性の一例を示すグラフである。図３に示すグラフは、操作装置１００が備える制御装置１０によって、操作ノブ１０１Ｂによる押込操作の負荷を制御するために用いられる、負荷特性（「所定の負荷特性」の一例）を表すものである。図３に示すグラフにおいて、縦軸は、押込操作の負荷を表し、横軸は、押込操作の押し込み量（すなわち、操作軸１０１の下方への移動量）を示す。また、図３に示すグラフにおいて、Ｐ１は、「第１の押し込み位置」（押し込み量の値：約４４８）を示しており、Ｐ２は、「第２の押し込み位置」（押し込み量の値：約８８０）を示している。
　図３に示すように、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が、第１の押し込み位置Ｐ１に達するまでの間は、制御装置１０の制御によって、力覚発生器１０２が操作軸１０１に加える力が制御されることにより、押し込み量が徐々に増加するにつれて、押込操作の負荷が徐々に高められるように、当該負荷が調整される。
　そして、図３に示すように、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が、第１の押し込み位置Ｐ１に達した時、制御装置１０の制御によって、力覚発生器１０２が操作軸１０１に加える力が制御されることにより、押込操作の負荷が第１最大値（約１５０の値）から第１最小値（約－１００の値）まで急激に弱められる。この際、操作ノブ１０１Ｂは、押込操作の負荷が急激に減少することにより、操作方向と同方向（すなわち、下方）に付勢される。これにより、操作装置１００は、操作者に対して、クリック感を呈示することができる。
　続いて、図３に示すように、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が、第１の押し込み位置Ｐ１以降、第２の押し込み位置Ｐ２に達するまでの間は、制御装置１０の制御によって、力覚発生器１０２が操作軸１０１に加える力が制御されることにより、押し込み量が徐々に増加するにつれて、押込操作の負荷が徐々に高められるように、当該負荷が調整される。
　なお、図３に示すように、所定の負荷特性は、操作ノブ１０１Ｂが第１の押し込み位置Ｐ１に到達した後、負荷を減少させる第１期間Ｄ１と、当該第１期間Ｄ１の後に負荷を増加させる第２期間Ｄ２とを有する。
　＜制御装置１０による触覚呈示制御の調整例＞
　図４～図６は、一実施形態に係る操作装置１００が備える制御装置１０による所定の負荷特性の調整例を示すグラフである。図４～図６では、破線及び丸印のプロットが調整後の負荷特性である。
　一実施形態に係る操作装置１００は、図３に示す負荷特性を用いて触覚呈示制御を行った場合において、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が第１の押し込み位置Ｐ１に達した後の第１期間Ｄ１において、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度（すなわち、所定時間内における十分な押込操作の押し込み量）が得られない場合、押込操作に対して十分な負荷変動を付与することができず、好適なクリック感触を呈示できない虞がある。
　そこで、一実施形態に係る操作装置１００は、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が第１の押し込み位置Ｐ１に達した後の第１期間Ｄ１において、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られないことを検出した場合、図４に示すように、その検出以降、押込操作の負荷を急激に減少させるときの減少量が更に大きくなるように、図３に示す負荷特性を調整する（具体的には、押込操作の負荷の第１最小値を引き下げる）。図４に示す例では、第１最小値が「約－１００の値」から「約－２００の値」へ引き下げられるように、負荷特性が調整されている。
　または、一実施形態に係る操作装置１００は、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が第１の押し込み位置Ｐ１に達した後の第１期間Ｄ１において、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られないことを検出した場合、図５に示すように、その検出以降、押込操作の負荷を第１最小値まで急激に減少させた後、押込操作の負荷が第１最小値となる状態が一定時間続くように、図３に示す負荷特性を調整する。図５示す例では、第１最小値が「約－１００の値」となる状態が一定時間続くように、負荷特性が調整されている。
　または、一実施形態に係る操作装置１００は、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が第１の押し込み位置Ｐ１に達した後の第１期間Ｄ１において、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られないことを検出した場合、図６に示すように、その検出以降、押込操作の負荷の第１最小値を引き下げるとともに、押込操作の負荷が第１最小値となる状態が一定時間続くように、図３に示す負荷特性を調整する。図６に示す例では、第１最小値が「－１００」から「－１５０」へ引き下げられ、且つ、第１最小値（－１５０）となる状態が一定時間続くように、負荷特性が調整されている。
　このように、一実施形態に係る操作装置１００は、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が第１の押し込み位置Ｐ１に達した後の第１期間Ｄ１において、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られない場合であっても、図３に示す負荷特性を調整して、操作ノブ１０１Ｂの押込操作の移動速度を増加させることにより、操作ノブ１０１Ｂの押込操作に対して好適なクリック感触を呈示することができる。
　（制御装置１０の機能構成の一例）
　図７は、一実施形態に係る操作装置１００が備える制御装置１０の機能構成の一例を示す図である。図７に示すように、制御装置１０は、計測部１１、取得部１２、ストローク位置算出部１３、ストローク位置記憶部１４、負荷特性記憶部１５、負荷制御部１６、移動速度算出部１７、および負荷特性調整部１８（単に「調整部」とも記載する）を備える。
　計測部１１は、センサ読取契機が発生するまでの時間の計測を繰り返し実行する。制御装置１０において、センサ読取契機は、所定の時間間隔で繰り返し発生するものである。
　取得部１２は、センサ読取契機が発生する毎に、センサ１０３から出力される検知信号を取得する。
　ストローク位置算出部１３は、取得部１２によって取得された検知信号が示す、センサ１０３から反射板１０１Ｃまでの距離の検出値に基づいて、操作軸１０１のストローク位置を算出する。
　ストローク位置記憶部１４は、ストローク位置算出部１３によって算出されたストローク位置を記憶する。
　負荷特性記憶部１５は、操作ノブ１０１Ｂによる押込操作の負荷を制御するための所定の負荷特性を記憶する。なお、図３に示したとおり、所定の負荷特性は、操作ノブ１０１Ｂが第１の押し込み位置Ｐ１に到達した後、負荷を減少させる第１期間Ｄ１と、当該第１期間Ｄ１の後に負荷を増加させる第２期間Ｄ２とを有する。
　負荷制御部１６は、負荷特性記憶部１５に記憶されている所定の負荷特性に基づいて、ストローク位置算出部１３によって算出されたストローク位置に応じた負荷を、操作軸１０１（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの押込操作）に対して付与する負荷として決定する。そして、負荷制御部１６は、決定された負荷を、操作軸１０１（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの押込操作）に対して付与するように、力覚発生器１０２を制御する。
　移動速度算出部１７は、ストローク位置記憶部１４に記憶された前回のストローク位置と、ストローク位置算出部１３によって算出された今回のストローク位置とに基づいて、操作軸１０１の移動距離を算出する。そして、移動速度算出部１７は、算出された操作軸１０１の移動距離に基づいて、操作軸１０１の移動速度（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの移動速度）を算出する。
　負荷特性調整部１８は、操作ノブ１０１Ｂが第１の押し込み位置Ｐ１（「所定位置」の一例）に到達した後、操作ノブ１０１Ｂの移動速度に基づいて、所定の負荷特性を調整する。
　具体的には、負荷特性調整部１８は、操作ノブ１０１Ｂが第１の押し込み位置Ｐ１（「所定位置」の一例）に到達した後、移動速度算出部１７によって算出された操作軸１０１の移動速度が所定の閾値未満である場合、押込操作に対して十分な負荷変動を付与できるように、負荷特性記憶部１５に記憶されている所定の負荷特性を調整する。
　負荷特性調整部１８は、所定の負荷特性が有する第１期間Ｄ１における操作ノブ１０１Ｂの移動速度に基づいて、所定の負荷特性が有する第１期間Ｄ１の負荷特性を調整する。
　例えば、負荷特性調整部１８は、所定の負荷特性が有する第１期間Ｄ１における操作ノブ１０１Ｂの移動速度が所定速度未満である場合、押込操作に付与する負荷を更に減少させるように、所定の負荷特性が有する第１期間Ｄ１の負荷特性を調整する。
　他の例として、負荷特性調整部１８は、所定の負荷特性が有する第１期間Ｄ１における操作ノブ１０１Ｂの移動速度が所定速度未満である場合、当該第１期間Ｄ１が延長されるように、所定の負荷特性が有する第１期間Ｄ１の負荷特性を調整する。
　さらに他の例として、負荷特性調整部１８は、所定の負荷特性が有する第１期間Ｄ１における操作ノブ１０１Ｂの移動速度が所定速度未満である場合、第１期間Ｄ１が延長されるように、第１期間Ｄ１の負荷特性を調整し、延長後の第１期間Ｄ１における操作ノブ１０１Ｂの移動速度が所定速度未満である場合、延長後の第１期間Ｄ１における負荷を更に減少させるように、所定の負荷特性が有する第１期間Ｄ１の負荷特性を調整する。
　さらに他の例として、負荷特性調整部１８は、第１期間Ｄ１において押込操作に付与する負荷を更に減少させた後、第２期間Ｄ２において押込操作に付与する負荷が段階的に増加するように、所定の負荷特性が有する第１期間Ｄ１および第２期間Ｄ２の負荷特性を調整する。
　なお、制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されている。上記した制御装置１０の各機能部は、例えば、制御装置１０において、ＲＯＭに記憶されているプログラムを、ＣＰＵが実行することによって実現される。
　（制御装置１０による処理の手順の一例）
　図８は、一実施形態に係る操作装置１００が備える制御装置１０による処理の手順の一例を示すフローチャートである。
　まず、取得部１２が、計測部１１による時間の計測によってセンサ読取契機が発生したか否かを判断する（ステップＳ７０１）。
　ステップＳ７０１において、センサ読取契機が発生していないと判断された場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、制御装置１０は、ステップＳ７０１を再度実行する。
　一方、ステップＳ７０１において、センサ読取契機が発生したと判断された場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、取得部１２が、センサ１０３から出力される検知信号を取得する（ステップＳ７０２）。
　そして、ストローク位置算出部１３が、ステップＳ７０２で取得された検知信号が示す、反射板１０１Ｃまでの距離の検出値に基づいて、操作軸１０１のストローク位置を算出する（ステップＳ７０３）。
　さらに、ストローク位置記憶部１４が、ステップＳ７０３で算出された操作軸１０１のストローク位置を記憶する（ステップＳ７０４）。
　次に、制御装置１０は、ステップＳ７０３で算出された操作軸１０１のストローク位置が、所定のクリック感呈示範囲の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ７０５）。ここで、「所定のクリック感呈示範囲」は、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置の範囲である。例えば、「所定のクリック感呈示範囲」は、第１の押し込み位置Ｐ１から、所定の押し込み位置までの範囲である。
　ステップＳ７０５において、ステップＳ７０３で算出されたストローク位置が、所定のクリック感呈示範囲の範囲内ではないと判断された場合（ステップＳ７０５：Ｎｏ）、負荷制御部１６が、負荷特性記憶部１５に記憶されている所定の負荷特性に基づいて、ステップＳ７０３で算出されたストローク位置に応じた負荷を、操作軸１０１（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの押込操作）に対して付与する負荷として決定する（ステップＳ７１１）。
　そして、負荷制御部１６が、ステップＳ７１１で決定された負荷を、操作軸１０１（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの押込操作）に対して付与するように、力覚発生器１０２を制御する（ステップＳ７１２）。その後、制御装置１０は、図８に示す一連の処理を終了する。
　一方、ステップＳ７０５において、ステップＳ７０３で算出されたストローク位置が、所定のクリック感呈示範囲の範囲内であると判断された場合（ステップＳ７０５：Ｙｅｓ）、移動速度算出部１７が、ストローク位置記憶部１４に記憶された前回のストローク位置と、ストローク位置算出部１３によって算出された今回のストローク位置とに基づいて、操作軸１０１の移動距離を算出する（ステップＳ７０６）。そして、移動速度算出部１７が、ステップＳ７０６で算出された操作軸１０１の移動距離に基づいて、操作軸１０１の移動速度を算出する（ステップＳ７０７）。
　次に、制御装置１０は、ステップＳ７０７で算出された移動速度が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ７０８）。
　ステップＳ７０８において、ステップＳ７０７で算出された移動速度が所定の閾値以上であると判断された場合（ステップＳ７０８：Ｙｅｓ）、負荷制御部１６が、負荷特性記憶部１５に記憶されている所定の負荷特性に基づいて、ステップＳ７０３で算出されたストローク位置に応じた負荷を、操作軸１０１（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの押込操作）に対して付与する負荷として決定する（ステップＳ７１１）。
　そして、負荷制御部１６が、ステップＳ７１１で決定された負荷を、操作軸１０１（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの押込操作）に対して付与するように、力覚発生器１０２を制御する（ステップＳ７１２）。その後、制御装置１０は、図８に示す一連の処理を終了する。
　一方、ステップＳ７０８において、ステップＳ７０７で算出された移動速度が所定の閾値以上ではないと判断された場合（ステップＳ７０８：Ｎｏ）、負荷特性調整部１８が、押込操作に対して十分な負荷変動を付与できるように、負荷特性記憶部１５に記憶されている所定の負荷特性を調整する（ステップＳ７０９）。そして、負荷制御部１６が、ステップＳ７０９で調整された負荷特性に基づいて、ステップＳ７０３で算出されたストローク位置に応じた負荷を、操作軸１０１（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの押込操作）に対して付与する負荷として決定する（ステップＳ７１０）。
　そして、負荷制御部１６が、ステップＳ７１０で決定された負荷を、操作軸１０１（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの押込操作）に対して付与するように、力覚発生器１０２を制御する（ステップＳ７１２）。その後、制御装置１０は、図８に示す一連の処理を終了する。
　（押込操作の負荷の付与例）
　図９は、一実施形態に係る操作装置１００による押込操作の負荷の付与例を説明するための図である。図９（ａ）は、操作ノブ１０１Ｂによる押込操作の操作時間と押し込み量との関係を示すグラフである。図９（ｂ）は、操作ノブ１０１Ｂによる押込操作の操作時間と負荷量との関係を示すグラフである。
　図９（ａ）に示す例では、操作ノブ１０１Ｂの押し込み量が所定量である「約０．１４［ｍｍ］」に達した後、その直後に測定された操作ノブ１０１Ｂの押し込み量が「約０．２３［ｍｍ］」である。この場合、押し込み量の差は「約０．０９［ｍｍ］」であり、例えば、十分な押し込み量の閾値が「０．０５［ｍｍ］」である場合、制御装置１０は、操作ノブ１０１Ｂの十分な押し込み量が得られた（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られた）と判断する。
　この場合、制御装置１０は、所定の負荷特性に基づいて、図９（ｂ）（丸枠で囲んだ部分）に示すように、押込操作の負荷を第１最小値まで急激に減少させることができる。
　これにより、一実施形態に係る操作装置１００は、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が第１の押し込み位置Ｐ１に達した後、操作ノブ１０１Ｂの押込操作の移動速度を増加させることができ、よって、操作ノブ１０１Ｂの押込操作に対して好適なクリック感触を呈示することができる。
　（押込操作の負荷の調整例（第１例））
　図１０は、一実施形態に係る操作装置１００による押込操作の負荷の調整例（第１例）を説明するための図である。図１０（ａ）は、操作ノブ１０１Ｂによる押込操作の操作時間と押し込み量との関係を示すグラフである。図１０（ｂ）は、操作ノブ１０１Ｂによる押込操作の操作時間と負荷量との関係を示すグラフである。
　図１０（ａ）に示す例では、操作ノブ１０１Ｂの押し込み量が所定量である「約０．１４［ｍｍ］」に達した後、その直後に測定された操作ノブ１０１Ｂの押し込み量が「約０．１６［ｍｍ］」である。この場合、押し込み量の差は「約０．０２［ｍｍ］」であり、例えば、十分な押し込み量の閾値が「０．０５［ｍｍ］」である場合、制御装置１０は、操作ノブ１０１Ｂの十分な押し込み量が得られなかった（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られなかった）と判断する。
　この場合、制御装置１０は、所定の負荷特性を調整することにより、図１０（ｂ）（丸枠で囲んだ部分）に示すように、押込操作の負荷を第１最小値まで急激に減少させた後、押込操作の負荷量を第１最小値とする状態を一定時間延長することができる。
　これにより、一実施形態に係る操作装置１００は、操作ノブ１０１Ｂの押し込み位置が第１の押し込み位置Ｐ１に達した後、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られない場合であっても、操作ノブ１０１Ｂの移動速度を増加させることができ、よって、操作ノブ１０１Ｂの押込操作に対して好適なクリック感触を呈示することができる。
　（押込操作の負荷の調整例（第２例））
　図１１は、一実施形態に係る操作装置１００による押込操作の負荷の調整例（第２例）を説明するための図である。図１１（ａ）は、操作ノブ１０１Ｂによる押込操作の操作時間と押し込み量との関係を示すグラフである。図１１（ｂ）は、操作ノブ１０１Ｂによる押込操作の操作時間と負荷量との関係を示すグラフである。
　図１１（ａ）に示す例では、操作ノブ１０１Ｂの押し込み量が所定量である「約０．１４［ｍｍ］」に達した後、その直後に測定された操作ノブ１０１Ｂの押し込み量が「約０．１６［ｍｍ］」である。この場合、押し込み量の差は「約０．０２［ｍｍ］」であり、例えば、十分な押し込み量の閾値が「０．０５［ｍｍ］」である場合、制御装置１０は、操作ノブ１０１Ｂの十分な押し込み量が得られなかった（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られなかった）と判断する。
　この場合、制御装置１０は、所定の負荷特性を調整することにより、図１１（ｂ）に示すように、押込操作の負荷を第１最小値まで急激に減少させた後、押込操作の負荷量を第１最小値とする状態を一定時間延長することができる。
　そして、図１１（ａ）に示す例では、その直後に測定された操作ノブ１０１Ｂの押し込み量が「約０．１７［ｍｍ］」である。この場合、押し込み量の差は「約０．０１［ｍｍ］」であり、制御装置１０は、操作ノブ１０１Ｂの十分な押し込み量が得られなかった（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られなかった）と判断する。
　このように、操作装置１００は、押込操作の負荷量を第１最小値とする状態の延長期間においても、操作ノブ１０１Ｂの十分な押し込み量が得られなかった場合（すなわち、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られなかった場合）、図１１（ｂ）（丸枠で囲んだ部分）に示すように、押込操作の負荷量を第１最小値よりも更に減少させることができる。
　これにより、一実施形態に係る操作装置１００は、押込操作の負荷量を第１最小値とする状態の延長期間において、操作ノブ１０１Ｂの十分な移動速度が得られない場合であっても、操作ノブ１０１Ｂの押込操作の移動速度を増加させることができ、よって、操作ノブ１０１Ｂの押込操作に対して好適なクリック感触を呈示することができる。
　（押込操作の負荷の調整例（第３例））
　図１２は、一実施形態に係る操作装置１００による押込操作の負荷の調整例（第３例）を説明するための図である。図１２は、操作ノブ１０１Ｂによる押込操作の操作時間と負荷量との関係を示すグラフである。
　図１２に示すように、操作装置１００は、押込操作に付与する負荷を減少させる第１期間Ｄ１において、押込操作の負荷量を第１最小値とする状態を一定時間延長することができ、さらに、当該延長期間において、押込操作の負荷量を第１最小値よりも更に減少させることができる。
　ここで、第１期間Ｄ１の延長に伴って、第２期間Ｄ２において、押込操作に付与する負荷が急激に増加してしまう場合がある。
　この場合、操作装置１００は、図１２（丸枠で囲んだ部分）に示すように、第２期間Ｄ２において、押込操作に付与する負荷を段階的に増加させるように、負荷特性を調整することができる。
　これにより、一実施形態に係る操作装置１００は、第２期間Ｄ２において、押込操作に付与する負荷の急激な増加を抑制することができ、よって、押込操作に対して不要な操作感および振動が呈示されてしまうことを抑制することができる。
　以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
　一実施形態では、「操作部による移動操作」の一例として、押込操作が可能な操作装置への本発明の適用例を説明した。但し、これに限らず、本発明は、「操作部による移動操作」として、その他の操作（例えば、回転操作、スライド操作、等）が可能な操作装置にも適用可能である。
　本国際出願は、２０２２年５月２７日に出願した日本国特許出願第２０２２－０８６６５９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。
　１０　制御装置
　１１　計測部
　１２　取得部
　１３　ストローク位置算出部
　１４　ストローク位置記憶部
　１５　負荷特性記憶部
　１６　負荷制御部
　１７　移動速度算出部
　１８　負荷特性調整部
　１００　操作装置
　１０１　操作軸（操作部）
　１０１Ａ　先端部
　１０１Ｂ　操作ノブ
　１０１Ｃ　反射板
　１０２　力覚発生器（負荷付与部）
　１０３　センサ（位置検出部）
　１０４　可動域調整部
　１０４Ａ　当接面
　１０４Ｂ　回転軸
　１０５　電動部
　１０５Ａ　回転軸
　１０５Ｂ　回転駆動体
　Ｄ１　第１期間
　Ｄ２　第２期間
　Ｐ１　第１の押し込み位置
　Ｐ２　第２の押し込み位置

Claims (11)

  1. 　移動操作が可能な操作部と、
    　所定の負荷特性に基づいて、前記操作部の前記移動操作に対して負荷を付与する負荷付与部と、
    　前記操作部が所定位置に到達した後、前記操作部の移動速度に基づいて前記負荷特性を調整する調整部と、を備えることを特徴とする操作装置。
  2. 　前記負荷特性は、前記操作部が所定位置に到達した後、前記負荷を減少させる第１期間と、当該第１期間の後に前記負荷を増加させる第２期間とを有し、
    　前記調整部は、
    　前記第１期間における前記移動速度に基づいて、前記第１期間の前記負荷特性を調整する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
  3. 　前記調整部は、
    　前記第１期間における前記移動速度が所定速度未満である場合、前記第１期間における前記負荷を更に減少させるように、前記第１期間の前記負荷特性を調整する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の操作装置。
  4. 　前記調整部は、
    　前記第１期間における前記移動速度が所定速度未満である場合、前記第１期間が延長されるように、前記第１期間の前記負荷特性を調整する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の操作装置。
  5. 　前記調整部は、
    　前記第１期間における前記移動速度が所定速度未満である場合、前記第１期間が延長されるように、前記第１期間の前記負荷特性を調整し、
    　延長後の前記第１期間における前記移動速度が所定速度未満である場合、延長後の前記第１期間における前記負荷を減少させるように、前記第１期間の前記負荷特性を調整する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の操作装置。
  6. 　前記調整部は、
    　前記第１期間における前記負荷を更に減少させた後、前記第２期間において前記負荷が段階的に増加するように、前記第２期間の前記負荷特性を調整する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の操作装置。
  7. 　前記負荷付与部は、
    　前記第１期間において前記負荷を減少させることにより、前記操作部を、操作方向と同方向に付勢する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の操作装置。
  8. 　前記負荷付与部は、
    　前記第１期間において前記負荷を減少させ、前記第２期間において前記負荷を増加させることにより、前記移動操作に対してクリック感を呈示する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の操作装置。
  9. 　前記負荷付与部は、ボイスコイルモータを含む
    　ことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
  10. 　前記操作部の位置を検出する位置検出部をさらに備え、
    　前記調整部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記操作部が前記所定位置に到達したか否かを判断する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
  11. 　前記移動操作は、押込操作、回転操作、及びスライド操作の少なくともいずれか１つを含む
    　ことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
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